Valorisation of CO2 capture agents for soil decontamination - Thèses Université Claude Bernard Lyon 1 Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Valorisation of CO2 capture agents for soil decontamination

Valorisation des solutions de captage du CO2 pour la décontamination des sols

Résumé

The work presented in this thesis focuses on the development of a CCUS technology which integrates carbon capture, mineral carbonation and decontamination of a soil, provided by the cement industry. Natural α amino acids, Glycine, Lysine and Cysteine, were investigated via a Dynamic Combinatorial Chemistry approach for their CO2 capture properties. We herein demonstrated that αAA can reach higher CO2 loading, higher cyclic capacities and present lower enthalpies of reaction (-68/-72 kJ/mol of CO2) compared to MEA, thus should be considered as potential substitutes to industrial amines in the field of CO2 capture. The CO2-loaded amino acids solutions were then investigated for an Integrated Absorption Mineralization process for the mineral carbonation of alkaline-earth metal oxides, where L-LysK provided a calcium carbonation yield of 89% with 4% of amine loss. Finally, the amino acids were investigated, both in absence and in presence of CO2, as washing solutions for the remediation of a polluted soil. GlyK, L-LysK and L-CysK displayed high extraction efficiency towards nickel, cadmium and lead, while fixating 57%-70% of CO2 as mineral carbonate in the soil. The preliminary results reported in this thesis show that amino acids can be considered potential sorbents for CO2 capture, metal carbonation enhancers as well as efficient chelating agents for metal extraction.
Ce travail de thèse s’intéresse au développement d’une technologie CCUS qui intègre le captage du CO2 ainsi que la carbonatation minérale appliqué à la remédiation des sols. Une série d'acides aminés, Glycine, L-Lysine et L-Cysteine, sont étudiées par une approche de Chimie Combinatoire Dynamique pour leurs propriétés de captage du CO2. Les résultats observés montrent que les acides aminé peuvent atteindre des taux de charge α(CO2) et des capacité cycliques élevées, par rapport à la MEA, ainsi que des faibles enthalpies de réaction (-68/-72 kJ/mol de CO2). Nous pouvons en conclure que les acides aminés peuvent être considéré comme potentiel substituts aux amines industrielles utilisées pour le captage de CO2. Les solutions d’acides aminées ont été ensuite étudiés pour un processus de carbonatation minérale d’oxides de métaux alcalino-terreux, intégré au captage de CO2. En présence de L-LysK-CO2 89% de CaO était carbonaté, avec une perte d’amine de 4%. Le dernier chapitre de ce travail voit l’utilisation des solutions d’acide aminé pour la dépollution de sols. Ce processus de type CCUS inclut le captage de CO2, sa fixation sous forme de carbonate métallique ainsi que l’extraction de métaux contaminant et la régénération partielle de l’agent aminé. GlyK, L-LysK et L-CysK ont montré une efficacité d’extraction envers, nickel, cadmium et plomb, avec la fixation de 57%-70% de CO2 sous forme de carbonate minérale dans le sol. Les résultats préliminaires obtenus dans ce travail de thèse montrent que les acides aminés comme Glycine, L-Lysine et L-Cysteine peuvent être considéré des potentiels agents de captage du CO2, ainsi que des agents efficaces pour la lixiviation et carbonatation des métaux.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04642675 , version 1 (10-07-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04642675 , version 1

Citer

Clara Tosi. Valorisation of CO2 capture agents for soil decontamination. Organic chemistry. Université de Lyon, 2022. English. ⟨NNT : 2022LYSE1010⟩. ⟨tel-04642675⟩
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