Etude de l’interaction d’un milieu diphasique-Plasma sur la dégradation d’un polluant modèle

Abstract

Le plasma, souvent désigné comme le quatrième état de la matière, génère une multitude d'espèces chimiques réactives lors de son interaction avec l'eau. Cette capacité offre une alternative prometteuse pour le traitement des eaux, ouvrant la voie à de nouvelles possibilités dans ce domaine. Dans ce contexte, cette thèse explore l'utilisation de deux types de plasma : (i) le jet de plasma micro'onde et (ii) la décharge impulsionnelle dans les bulles de gaz, dans le but de dégrader le bleu de méthylène présent dans l'eau. Les résultats obtenus avec la configuration du jet de plasma micro-onde ont révélé qu'en utilisant une cellule fermée, l'efficacité du traitement s'est considérablement améliorée, presque doublant son rendement. Cette amélioration est attribuée a l'augmentation de l'humidité de l'air en contact avec le plasma, ce qui favorise la production des radicaux hydroxyles (OH). Ces radicaux se sont avérés être responsables de 95% de la dégradation du bleu de méthylène. Cette configuration a également révélé une caractéristique notable qui sa capacité à traiter efficacement des effluents à haute conductivité électrique et des solutions avec des niveaux d'acidité variés. En ce qui concerne la decharge impulsionnelle , nous avons utilisé deux configurations différentes : une avec une cellule à une électrode et une autre avec une cellule à quatre électrodes. Globalement, nous avons observé que les caractéristiques électriques et optiques dans les deux configurations sont similaires. En revanche, il semble que la formation des espèces réactives de l’oxygène soit moins importante dans la configuration à quatre électrodes en raison de la diminution de la densité de courant et de puissance lorsque plusieurs électrodes sont utilisées. L’étude la dégradation du bleu de méthylène a révélé que le rendement des deux configurations est comparable lorsque les valeurs de la concentration initiale de bleu de méthylène et de la conductivité électrique sont faibles, suggérant ainsi la possibilité de passage à l’échelle pilote et industrielle. Cependant, lorsque ces deux paramètres sont élevés, la configuration multi- électrode devient moins efficace, mettant en évidence les défis auxquelles cette opération de passage à grande échelle est confrontée.