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Projet ANR CO2 CARMEX

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  • Titre du projet : Carbonatation minérale ex-situ de résidus miniers - procédé innovant, mécanismes, évaluation de la filière.
  • Financement : ANR 2008 - Programme thématique CO2
  • Durée : 2009-2011
  • Partenariat public et semi-public : Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Laboratoire de Génie Chimique (UMR 5503)
  • Partenariat industriel : Société TOTAL (E&P R&D), Bio-Intelligence Service
  • Résumé du Projet Carmex :

Le projet CARMEX s’intéresse à la place de la filière de la carbonatation minérale ex-situ dans la réduction des émissions de CO2, avec l’objectif de l’évaluer dans sa globalité au travers d’une analyse de cycle de vie (ACV). Considérant l’option comme une niche technologique, le projet se focalise principalement sur la carbonatation de résidus miniers, de composition appropriée (roches mafiques et ultramafiques) et déjà broyés ou excavés, disponibles à proximité de centres d’émissions de CO2, actuels mais aussi futurs, en utilisant un système d’information géographique (SIG) dédié, à l’échelle internationale. A ce stade, 2-3 sites seront plus particulièrement sélectionnés au regard des potentialités de développement de la filière, notamment au voisinage de sites industriels du groupe TOTAL, partenaire industriel du projet.
Un autre point fort du projet est le développement, dans le cadre d’une thèse, d’un procédé innovant de carbonatation en continu par broyage réactif, depuis la conception jusqu’à l’analyse du procédé à l’échelle industrielle. Ce procédé permettra de réduire en une étape la réaction de carbonatation minérale par voie directe en phase aqueuse classiquement réalisée en deux étapes. Une caractérisation fine des matériaux initiaux et des produits de la réaction sera mise en œuvre pour discuter plus en détail de l’altération des minéraux en présence d’eau et de CO2 et décrire les mécanismes mis en jeu. Ainsi, la caractérisation minéralogique des solides par des outils classiques (diffraction des rayons-X, microscopie électronique à balayage, microsonde électronique) sera complétée par des analyses chimiques, mais aussi par des analyses plus pointues en microscopie électronique à transmission, et des analyses isotopiques du carbone et du calcium, du plomb et du zinc. Enfin une étude d’accélération microbiologique des processus sera évaluée dans le cadre d’un post-doc, en mettant à nouveau en œuvre les outils de caractérisation pré-cités.

  • Contribution du LGC :

Dans le cadre d’une thèse de doctorat, les travaux portent sur l’étude des mécanismes élémentaires qui contrôlent la dissolution de silicates de magnésium et la précipitation de la magnésite. L’objectif est de trouver des conditions qui permettent de réaliser les 2 processus dans l’enceinte d’un seul et même réacteur, dans le but de développer un procédé industrialisable.