OA22077A

OA22077A - CO2 capture and storage process.

Info

Publication number: OA22077A
Application number: OA1202400473
Authority: OA
Inventors: Laury Barnes-Davin; Emmanuel SCHMITT; Clara TOSI; Julien Leclaire
Original assignee: Vicat; Institut National Des Sciences Appliquees De Lyon; Ecole Superieure De Chimie Physique Electronique De Lyon; Universite Claude Bernard Lyon 1; Centre National De La Recherche Scientifique
Priority date: 2022-06-20
Filing date: 2023-06-19
Publication date: 2025-12-02

Abstract

Procédé de captation et de stockage de CO2 comprenant les étapes suivantes : a) dissolution d'une amine ou d'un acide aminé dans une solution organique; b) mise en contact de la solution ainsi obtenue avec un gaz contenant du CO2 ; c) filtration et lavage du précipité ainsi obtenu ; d) mise en contact du précipité obtenu à l' étape c) avec un oxyde, un silicate, un aluminate, un phosphate, un chlorure ou un sulfate de métal alcalino-terreux ou un matériau contenant un oxyde, un silicate, un aluminate, un phosphate, un chlorure ou un sulfate de métal alcalino-terreux ; e) lavage du solide obtenu.A process for capturing and storing CO2 comprising the following steps: a) dissolving an amine or amino acid in an organic solution; b) contacting the resulting solution with a gas containing CO2; c) filtering and washing the resulting precipitate; d) contacting the precipitate obtained in step c) with an oxide, silicate, aluminate, phosphate, chloride or sulfate of an alkaline earth metal or a material containing an oxide, silicate, aluminate, phosphate, chloride or sulfate of an alkaline earth metal; e) washing the resulting solid.

Description

PROCÉDÉ DE CAPTATION ET DE STOCKAGE DU CO2CO2 CAPTURE AND STORAGE PROCESS

La présente invention a pour objet un nouveau procédé de captation et de stockage de CO2.The present invention relates to a new method for capturing and storing CO2.

La fabrication des liants hydrauliques, et notamment celle des ciments, consiste essentiellement en une calcination d’un mélange de matières premières judicieusement choisies et dosées, aussi désigné par le terme de « cru ». La cuisson de ce cru donne un produit intermédiaire, le clinker, qui, broyé avec du sulfate de calcium et d’éventuels ajouts minéraux, donnera du ciment. Le type de ciment fabriqué dépend de la nature et des proportions des matières premières ainsi que du procédé de cuisson. On distingue plusieurs types de ciments : les ciments Portland (qui représentent la très grande majorité des ciments produits dans le monde), les ciments alumineux (ou d’aluminate de calcium), les ciments prompts naturels, les ciments sulfo-alumineux, les ciments sulfo-bélitiques et d’autres variétés intermédiaires.The manufacture of hydraulic binders, and in particular cements, essentially consists of calcining a mixture of carefully selected and measured raw materials, also known as "raw material." Firing this raw material produces an intermediate product, clinker, which, when ground with calcium sulfate and possibly added minerals, yields cement. The type of cement produced depends on the nature and proportions of the raw materials as well as the firing process. Several types of cement are distinguished: Portland cements (which represent the vast majority of cements produced worldwide), aluminous cements (or calcium aluminate cements), natural quick-setting cements, sulfoaluminate cements, sulfobelic cements, and other intermediate varieties.

Les ciments les plus répandus sont les ciments de type Portland. Les ciments Portland sont obtenus à partir de clinker Portland, obtenus après clinkérisation à une température de l’ordre de 1450°C d’un cru riche en carbonate de calcium dans un four. La production d’une tonne de clinker Portland s’accompagne de l’émission d’importantes quantités de CO2 (environ 0,8 à 0,9 tonne de CO2 par tonne de ciment dans le cas d’un clinker).The most common cements are Portland cements. Portland cements are made from Portland clinker, which is produced by clinkerizing a raw material rich in calcium carbonate in a kiln at a temperature of around 1450°C. The production of one tonne of Portland clinker results in the emission of significant quantities of CO2 (approximately 0.8 to 0.9 tonnes of CO2 per tonne of cement in the case of clinker).

Or, en 2014, la quantité de ciment vendu dans le monde avoisinait les 4.2 milliards de tonnes (source : Syndicat Français de l’industrie Cimentière - SFIC). Ce chiffre, en constante augmentation, a plus que doublé en 15 ans.However, in 2014, the quantity of cement sold worldwide was around 4.2 billion tons (source: French Cement Industry Association - SFIC). This figure, which is constantly increasing, has more than doubled in 15 years.

Lors de la production du clinker, principal constituant du ciment Portland, le dégagement de CO2 est lié :During the production of clinker, the main component of Portland cement, CO2 emissions are linked to:

- à hauteur de 40% au chauffage du four de cimenterie, au broyage et au transport ;- up to 40% for heating the cement kiln, grinding and transport;

- à hauteur de 60% au CO2 dit chimique, ou de décarbonatation.- up to 60% of so-called chemical CO2, or decarbonation.

La décarbonatation est une réaction chimique qui a lieu lorsque l’on chauffe du calcaire, principale matière première pour la fabrication du ciment Portland, à haute température. Le calcaire se transforme alors en chaux vive et en CO2 selon la réaction chimique suivante :Decarbonation is a chemical reaction that occurs when limestone, the main raw material for the manufacture of Portland cement, is heated to a high temperature. The limestone is then transformed into quicklime and CO2 according to the following chemical reaction:

CaCO₃ -> CaO + CO2 _CaCO3 -> CaO + CO2

Pour réduire les émissions de CO2 liées à la production du ciment Portland, plusieurs approches ont été envisagées jusqu’à présent :To reduce CO2 emissions related to Portland cement production, several approaches have been considered so far:

- l’adaptation ou la modernisation des procédés cimentiers afin de maximiser le rendement des échanges thermiques ;- the adaptation or modernization of cement processes in order to maximize the efficiency of heat exchange;

- le développement de nouveaux liants « bas carbone » tels que les ciments sulfo-alumineux préparés à partir de matières premières moins riches en calcaire et à une température de cuisson moins élevée, ce qui permet une diminution des émissions CO2 de 35% environ ;- the development of new "low carbon" binders such as sulfo-aluminous cements prepared from raw materials less rich in limestone and at a lower firing temperature, which allows a reduction in CO2 emissions of approximately 35%;

- ou encore la substitution (partielle) du clinker dans les ciments par des matériaux permettant de limiter les émissions de CO2.- or even the (partial) substitution of clinker in cements by materials that limit CO2 emissions.

Des technologies de captage et de stockage du carbone ont par ailleurs été développées pour limiter les émissions de CO2 des cimenteries ou des centrales électriques au charbon. Malheureusement, ces technologies n'ont pas atteint le développement technologique permettant une application à grande échelle. De plus, ces technologies sont coûteuses.Carbon capture and storage technologies have also been developed to limit CO2 emissions from cement plants and coal-fired power stations. Unfortunately, these technologies have not yet reached the level of development required for large-scale application. Furthermore, these technologies are expensive.

La demande de brevet internationale WO-A-2019/115722 décrit un procédé permettant à la fois le nettoyage de gaz d'échappement contenant du CO2 et la fabrication d'un matériau cimentaire supplémentaire. Le procédé décrit consiste à utiliser des fines de béton recyclées comprenant la fourniture de fines de béton recyclées avec dço f 1000 pm dans des stocks ou un silo en tant que produit de départ, le rinçage du produit de départ pour fournir un matériau carboné, le retrait du matériau carboné et du gaz d'échappement nettoyé, et la désagglomération du matériau carboné pour former le matériau cimentaire supplémentaire, ainsi que l'utilisation de stocks ou d'un silo contenant un produit de départ de fines de béton recyclées avec dço < 1000 pm pour le nettoyage de gaz d'échappement contenant du CO2 et la fabrication simultanée d’un matériau cimentaire supplémentaire. Cependant, pour être économiquement et industriellement viable, ce procédé nécessite que les déchets se trouvent à proximité de la source de CO2. En outre, la réaction de fixation du CO2 ayant lieu sur une matrice solide, les cinétiques sont lentes et les rendements en termes de teneurs en CO2 séquestré dans la matrice solide sont faibles.International patent application WO-A-2019/115722 describes a process for both cleaning CO2-containing exhaust gases and manufacturing additional cementitious material. The described process involves using recycled concrete fines, including supplying recycled concrete fines with a ΔH < 1000 pm in stockpiles or a silo as a starting material, rinsing the starting material to provide a carbonaceous material, removing the carbonaceous material and the cleaned exhaust gas, and deagglomerating the carbonaceous material to form the additional cementitious material. It also involves using stockpiles or a silo containing a starting material of recycled concrete fines with a ΔH < 1000 pm for cleaning CO2-containing exhaust gases and simultaneously manufacturing additional cementitious material. However, for this process to be economically and industrially viable, the waste must be located close to the CO2 source. Furthermore, since the CO2 fixation reaction takes place on a solid matrix, the kinetics are slow and the yields in terms of CO2 content sequestered in the solid matrix are low.

A la date de la présente invention, il demeure donc nécessaire d’identifier de nouveaux procédés permettant de capter et de stocker le CO2 contenu dans les gaz d’échappement industriels, notamment dans les gaz d’échappement issus de la production de ciment, dont la cinétique et le rendement permettent d’abaisser significativement les émissions de CO2 et une mise en œuvre qui soit industriellement et économiquement viable.As of the date of the present invention, it therefore remains necessary to identify new processes for capturing and storing CO2 contained in industrial exhaust gases, particularly in exhaust gases from cement production, whose kinetics and efficiency make it possible to significantly reduce CO2 emissions and whose implementation is industrially and economically viable.

Parmi les différentes techniques permettant la captation et le stockage du CO2, la voie dite de « minéralisation par absorption intégrée », également désignée par « Integrated Absorption Minéralisation » ou « IAM », a fait l’objet de nombreux travaux, comme par exemple ceux de Meishen Liu et al., « Integrated CO2 Capture, Conversion, and Storage To Produce Calcium Carbonate Using an Amine Looping Strategy », Energy Fuels, 2019, 33, 1722-1733, et « Integrated CO2 Capture and Removal via Carbon Mineralization with Inhérent Régénération of Aqueous Solvents », Energy Fuels, 2021, 35, 8051-8068.Among the various techniques enabling the capture and storage of CO2, the so-called "integrated absorption mineralization" route, also designated as "Integrated Absorption Mineralization" or "IAM", has been the subject of numerous studies, such as those of Meishen Liu et al., "Integrated CO2 Capture, Conversion, and Storage To Produce Calcium Carbonate Using an Amine Looping Strategy", Energy Fuels, 2019, 33, 1722-1733, and "Integrated CO2 Capture and Removal via Carbon Mineralization with Inherent Regeneration of Aqueous Solvents", Energy Fuels, 2021, 35, 8051-8068.

Cette voie peut être résumée par le schéma réactionnel suivant :This pathway can be summarized by the following reaction scheme:

X + CO₂ X-CO2 puisX + CO2 _→ X-CO2 then

X-CO2 + MCH MCOj + X dans lequel X désigne le capteur de CO2 et M désigne un minéral, notamment un minéral riche en calcium ou magnésium.X-CO2 + MCH MCOj + X where X designates the CO2 sensor and M designates a mineral, in particular a mineral rich in calcium or magnesium.

Elle consiste principalement à capter le CO2 à l’aide d’un solvant puis à mettre en contact la solution ainsi obtenue avec un accepteur minéral tel que CaO ou MgO afin de le carbonater et ainsi obtenir un carbonate insoluble et stable.It mainly consists of capturing CO2 using a solvent and then bringing the resulting solution into contact with a mineral acceptor such as CaO or MgO in order to carbonate it and thus obtain an insoluble and stable carbonate.

Les travaux autour de la voie IAM ont fait l’objet de nombreuses publications.The work around the IAM route has been the subject of numerous publications.

Les absorbants de CO2 principalement utilisés jusqu’à présent ont été des amines industrielles, en particulier la monoéthanolaminc (MEA), la diéthanolamine (DEA), la N-méthyldiéthanoIamine (MDEA), le 2-amino-2méthylpropanol (AMP), la pipérazine et le l,8-dîazabicyclo[5.4.0]undec7-ène (DBU). Cependant, dans la stratégie IAM, un point crucial pour le développement industriel concerne la perte de l’amine dans la matrice carbonate minérale formée. En effet, cette séquestration induit une double pénalité économique pour un procédé potentiel :The CO2 absorbents primarily used to date have been industrial amines, particularly monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), N-methyldiethanolamine (MDEA), 2-amino-2-methylpropanol (AMP), piperazine, and 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec7-ene (DBU). However, in the IAM strategy, a crucial point for industrial development concerns the loss of the amine in the resulting mineral carbonate matrix. Indeed, this sequestration imposes a double economic penalty on a potential process:

consommation de l’absorbant au cours de cycles IAM et réapprovisionnement nécessaire ; et - réduction de la valeur marchande du carbonate formé.consumption of the absorbent during IAM cycles and necessary replenishment; and - reduction in the market value of the carbonate formed.

En outre, l’eco-toxicité des amines industrielles utilisées réduit fortement les possibilités d’utilisation du carbonate finalement formé.Furthermore, the eco-toxicity of the industrial amines used greatly reduces the possibilities of using the carbonate that is ultimately formed.

De ce fait, les recherches se sont orientées vers l’utilisation d'un sel alcalin d’acide aminé, le glycinate de sodium (NaGly), pour capter le CO2, notamment du fait de son innocuité env i ro nnementale.As a result, research has focused on the use of an alkaline amino acid salt, sodium glycinate (NaGly), to capture CO2, particularly because of its environmental safety.

Quel que soit l’absorbant de CO? utilisé, le procédé mis en œuvre consiste en un procédé « onepot » en système fermé dans lequel l’accepteur minéral est mis en suspension dans une solution d’absorbant de CCb contenue dans un réacteur sous une atmosphère à pCO; = 1 atm constante, la dépression induite par l’absorption du CO2 étant compensée par l’apport constant de gaz contenant du CO2. Une fois la réaction terminée, solide (accepteur minéral carbonaté) et liquide sont séparés par filtration, le solide lavé et les phases liquides réunies pour réutilisation.Regardless of the CO2 absorbent used, the process implemented is a closed-system, one-pot process in which the mineral acceptor is suspended in a CCb absorbent solution contained in a reactor under a constant pCO2 atmosphere (pCO2 = 1 atm). The pressure drop induced by CO2 absorption is compensated by a constant supply of CO2-containing gas. Once the reaction is complete, the solid (carbonate mineral acceptor) and liquid are separated by filtration, the solid is washed, and the liquid phases are recombined for reuse.

Dans ce procédé, la carbonatation de l’accepteur minéral a donc lieu en milieu liquide, et une importante quantité d’eau est ainsi nécessaire pour sa mise en œuvre, ce qui pose une difficulté, notamment d’un point de vue environnemental. En outre, la carbonatation nécessite des températures élevées (environ 80°C), ce qui est donc consommateur d’énergie et réduit la solubilité du CO2 dans la phase liquide. Enfin, la cinétique de réaction est faible et le taux de régénération de l’absorbant de CO2 n’est pas assez élevé ce qui remet en cause la viabilité économique du procédé.In this process, the carbonation of the mineral acceptor takes place in a liquid medium, requiring a significant amount of water, which poses a challenge, particularly from an environmental perspective. Furthermore, carbonation requires high temperatures (approximately 80°C), which consumes energy and reduces the solubility of CO2 in the liquid phase. Finally, the reaction kinetics are slow, and the regeneration rate of the CO2 absorbent is insufficient, calling into question the economic viability of the process.

Il serait donc intéressant d’identifier de nouveaux procédés de mise en œuvre de la voie « IAM » présentant des cinétiques de réaction et des rendements acceptables d’un point de vue industriel, et qui permettrait de limiter la quantité d’eau utilisée ainsi qu'une régénération suffisante de l’absorbant de CO2 utilisé.It would therefore be interesting to identify new implementation processes for the "IAM" pathway which have acceptable reaction kinetics and yields from an industrial point of view, and which would limit the amount of water used as well as sufficient regeneration of the CO2 absorber used.

Or, il a maintenant été trouvé un procédé de mise en œuvre de la voie IAM permettant une carbonatation par voie sèche ce qui limite signifîcativement les quantités d’eau nécessaires en comparaison des procédés mis en œuvre jusqu’à présent. Par ailleurs, la cinétique de réaction, le rendement et le taux de régénération de l’absorbant de CO? utilisé sont significativement plus élevés que pour les procédés classiquement utilisés.However, a method for implementing the IAM pathway has now been found that allows for dry carbonation, significantly reducing the amount of water required compared to previously used processes. Furthermore, the reaction kinetics, yield, and regeneration rate of the CO₂ absorbent used are significantly higher than those of conventionally employed processes.

Ainsi, la présente invention a pour objet un procédé de captation et de stockage de CO? comprenant les étapes suivantes :Thus, the present invention relates to a method for capturing and storing CO₂ comprising the following steps:

a) dissolution d’une amine ou d’un acide aminé dans une solution organique ;a) dissolution of an amine or amino acid in an organic solution;

b) mise en contact de la solution ainsi obtenue avec un gaz contenant du CO? ;b) contacting the solution thus obtained with a gas containing CO? ;

c) filtration et lavage du précipité ainsi obtenu ;c) filtration and washing of the precipitate thus obtained;

d) mise en contact du précipité obtenu à l’étape c) avec un oxyde, un silicate, un aluminate, un phosphate, un chlorure ou un sulfate de métal alcalino-terreux ou un matériau contenant un oxyde, un silicate, un aluminate, un phosphate, un chlorure ou un sulfate de métal alcalino-terreux ;d) contacting the precipitate obtained in step c) with an oxide, silicate, aluminate, phosphate, chloride or sulfate of an alkaline earth metal or a material containing an oxide, silicate, aluminate, phosphate, chloride or sulfate of an alkaline earth metal;

e) lavage du solide obtenu.e) washing of the solid obtained.

Le procédé selon la présente invention permet donc une précipitation de l’amine ou de l’acide aminé lorsque le CO2 est capté et, en conséquence, la conduite de l’étape de carbonatation de l’oxyde de métal alcalinoterreux par voie sèche, ce qui limite significativement les quantités d’eau nécessaires en comparaison des procédés mis en œuvre jusqu’à présent. Par ailleurs, la cinétique de réaction, le rendement et le taux de régénération de l’absorbant de CO2 utilisé sont significativement plus élevés que pour les procédés classiquement utilisés.The process according to the present invention thus enables the precipitation of the amine or amino acid when CO2 is captured and, consequently, the dry process of the carbonation step of the alkaline earth metal oxide, which significantly reduces the amount of water required compared to previously implemented processes. Furthermore, the reaction kinetics, yield, and regeneration rate of the CO2 absorbent used are significantly higher than those of conventionally employed processes.

Dans le cadre de la présente invention :Within the scope of the present invention:

- on entend par « acide aminé » tout acide aminé connu de l’homme du métier, en particulier les acides aminés de formule générale (I) ou (II) suivante :- The term "amino acid" means any amino acid known to a person skilled in the art, in particular amino acids with the following general formula (I) or (II):

dans laquellein which

R représente un atome d'hydrogène, un groupe Ci-Cs-alkyle éventuellement substitué par au moins un groupement choisi parmi hydroxyle, amino ; -C(O)-OH ; -S(O)2-OH ; -C(O)-O’, M+ ; -S(O)2-O', M+ ;R represents a hydrogen atom, a Ci-Cs-alkyl group possibly substituted by at least one group chosen from hydroxyl, amino; -C(O)-OH; -S(O)2-OH; -C(O)-O’, M+; -S(O)2-O', M+;

M+ représentant un contre ion cationique tel que métal alcalin, alcalino-terreux, ou ammonium ;M+ representing a cationic counter ion such as alkali metal, alkaline earth metal, or ammonium;

n vaut 0 ou 1 ;n is equal to 0 or 1;

ainsi que leurs isomères optiques et leurs sels alcalins ;as well as their optical isomers and alkali salts;

- on entend par «acide aminé protéinogène» tout acide aminé choisi parmi l’alanine (Ala), l’arginine (Arg), l’asparagine (Asn), l’aspartate (Asp), la cystéine (Cys), le glutamate (Glu), la glutamine (Gin), la glycine (Gly), l’histidine (His), l’isoleucine (Ile), la leucine (Leu), la lysine (Lys), la méthionine (Met), la phénylalanine (Phe), la proline (Pro), la pyrrolysine (Pyl), la sélénocystéine (Sec), la sérine (Ser), la thréonine (Thr), le tryptophane (Trp), la tyrosine (Tyr) et la valine (Val), ainsi que leurs isomères optiques et leurs sels alcalins ; et- The term "proteinogenic amino acid" means any amino acid selected from alanine (Ala), arginine (Arg), asparagine (Asn), aspartate (Asp), cysteine (Cys), glutamate (Glu), glutamine (Gin), glycine (Gly), histidine (His), isoleucine (Ile), leucine (Leu), lysine (Lys), methionine (Met), phenylalanine (Phe), proline (Pro), pyrrolysine (Pyl), selenocysteine (Sec), serine (Ser), threonine (Thr), tryptophan (Trp), tyrosine (Tyr), and valine (Val), as well as their optical isomers and alkali salts; and

- on entend par « amine » tout composé comprenant au moins une fonction amine primaire ou secondaire. De préférence, « amine » désigne tout composé comprenant au moins une fonction de type amine primaire ; et- The term "amine" means any compound comprising at least one primary or secondary amine function. Preferably, "amine" designates any compound comprising at least one primary amine function; and

- on entend par « sel alcalin » tout sel d’addition obtenu avec une base minérale ou organique par action d’une telle base au sein d’un solvant organique ou aqueux tel qu’un alcool, une cétone, un éther ou un solvant chloré. Comme exemple de tels sels on peut notamment citer les sels d’ammonium (N1L⁺), de calcium (Ca²⁺), de fer (II) (Fe²⁺) ou (III) (Fe³⁺), de magnésium (Mg²⁺), de potassium (K⁺), de sodium (Na⁺) ou de lithium (Li⁺). De préférence, on entend par « sel alcalin » un sel de lithium, de potassium ou de sodium.- The term "alkaline salt" refers to any addition salt obtained with a mineral or organic base by the action of such a base in an organic or aqueous solvent such as an alcohol, ketone, ether, or chlorinated solvent. Examples of such salts include ammonium (N1L ⁺ ), calcium (Ca2 ⁺ ), iron(II) (Fe2 ⁺ ) or (III) (Fe3 ⁺ ), magnesium (Mg2 ⁺ ), potassium (K ⁺ ), sodium (Na ⁺ ), and lithium (Li ⁺ ). Preferably, an "alkaline salt" refers to a lithium, potassium, or sodium salt.

L’étape a) du procédé selon la présente invention correspond donc à une étape de dissolution d’une amine ou d’un acide aminé dans une solution organique.Step a) of the process according to the present invention therefore corresponds to a step of dissolving an amine or an amino acid in an organic solution.

De préférence, l’étape a) du procédé selon la présente invention est conduite dans les conditions suivantes, prises seules ou en combinaison :Preferably, step a) of the process according to the present invention is carried out under the following conditions, taken alone or in combination:

l’amine est choisie comme étant l’éthylènediamine (EDA), la diéthylènetriamine (DETA), la monoéthanolamine (MEA), la diéthanolamine (DEA), la N-méthyldiéthanolamine (MDEA), le 2-amino-2méthylpropanol (AMP), la pipérazine, le l,8-dîazabicyclo[5.4.0]undec-7-ène (DBU), la cadaverine, la putrescine, la spermidine ou la spermine. De préférence encore, l’amine est choisie comme étant l’éthylènediamine (EDA), la diéthylènetriamine (DETA), la monoéthanolamine (MEA), la diéthanolamine (DEA), la N-méthyldiéthanolamine (MDEA), le 2-amino-2méthylpropanol (AMP), la pipérazine et le I,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ène (DBU). De façon tout à fait préférée, l’amine est choisie comme étant la monoéthanolamine (MEA), la diéthanolamine (DEA), la N-méthyldiéthanolamine (MDEA), le 2-amino2méthylpropanol (AMP), la pipérazine ou le l,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ène (DBU);The amine is chosen to be ethylenediamine (EDA), diethylenetriamine (DETA), monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), N-methyldiethanolamine (MDEA), 2-amino-2-methylpropanol (AMP), piperazine, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU), cadaverine, putrescine, spermidine, or spermine. Preferably, the amine is chosen to be ethylenediamine (EDA), diethylenetriamine (DETA), monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), N-methyldiethanolamine (MDEA), 2-amino-2-methylpropanol (AMP), piperazine, and 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU). Preferably, the amine is chosen to be monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), N-methyldiethanolamine (MDEA), 2-amino2-methylpropanol (AMP), piperazine or l,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU);

l’acide aminé est choisi comme étant un acide aminé protéinogène. De préférence, l’acide aminé est choisi comme étant l’arginine (Arg), l’asparagine (Asn), l’aspartate (Asp), la cystéine (Cys), la glycine (Gly), l’histidine (His) ou la lysine (Lys), ainsi que leurs isomères optiques et leurs sels alcalins. De préférence encore, l’acide aminé est choisi comme étant la A-arginine (A-Arg), la A-asparagine (A-Asn), la A-aspartate (A-Asp), la A-cystéine (A-Cys), la glycine (Gly) ou la A-lysine (A-Lys), ainsi que leurs sels alcalins. De façon tout à fait préférée, l’acide aminé est choisi comme étant un sel alcalin de A-lysine (A-Lys) ;The amino acid is chosen to be a proteinogenic amino acid. Preferably, the amino acid is chosen to be arginine (Arg), asparagine (Asn), aspartate (Asp), cysteine (Cys), glycine (Gly), histidine (His), or lysine (Lys), as well as their optical isomers and their alkali salts. Even more preferably, the amino acid is chosen to be A-arginine (A-Arg), A-asparagine (A-Asn), A-aspartate (A-Asp), A-cysteine (A-Cys), glycine (Gly), or A-lysine (A-Lys), as well as their alkali salts. Most preferably, the amino acid is chosen to be an alkali salt of A-lysine (A-Lys);

la solution organique est un mélange d’eau et d’alcool dont le ratio eau:alcool est de préférence compris entre 1:10 et 10:1, de préférence encore entre 1:5 et 5:1. De préférence, l’alcool est choisi comme étant le méthanol, l’éthanol, le propanol, ou l’isopropanol ; de préférence encore, l’alcool est choisi comme étant le méthanol ; et/ou l’amine ou l’acide aminé sont présents dans la solution organique à une concentration pouvant varier de 0,1 à 10M, de préférence encore de 0,5 à 7,5 M, de façon tout à fait préférée de 1 à 5M.The organic solution is a mixture of water and alcohol with a water-to-alcohol ratio preferably between 1:10 and 10:1, more preferably between 1:5 and 5:1. Preferably, the alcohol is chosen to be methanol, ethanol, propanol, or isopropanol; more preferably, the alcohol is chosen to be methanol; and/or the amine or amino acid is present in the organic solution at a concentration that can vary from 0.1 to 10M, more preferably from 0.5 to 7.5M, most preferably from 1 to 5M.

A l’issue de l’étape a) du procédé selon la présente invention, la solution obtenue est mise en contact avec la solution ainsi obtenue avec un gaz contenant du CO? (étape b)). De préférence, l’étape b) du procédé selon la présente invention est conduite dans les conditions suivantes, prises seules ou en combinaison :At the end of step a) of the process according to the present invention, the resulting solution is contacted with a CO₂-containing gas (step b)). Preferably, step b) of the process according to the present invention is carried out under the following conditions, either alone or in combination:

le gaz contenant du CO2 est un gaz de combustion ou d’échappement industriel. De préférence, le gaz contenant du CO2 est un gaz d’échappement provenant d’une cimenterie, d’une aciérie, d’une centrale à charbon, à gaz ou à fuel. De préférence encore, le gaz contenant du CO2 est un gaz d’échappement provenant d’une cimenterie ou d’une centrale à charbon ;The gas containing CO2 is an industrial combustion or exhaust gas. Preferably, the gas containing CO2 is an exhaust gas from a cement plant, a steel mill, a coal, gas or oil-fired power plant. Even more preferably, the gas containing CO2 is an exhaust gas from a cement plant or a coal-fired power plant;

la mise en contact s’effectue à une température variant de 10°C à 70°, de préférence de 15°C à 65°C, de préférence encore de 20°C à 60°C ; et/ou la mise en contact s’effectue sous une pression totale variant de 0,7 à 10 Bars , de préférence de 0,8 à 5 Bars, de préférence encore de 1 à 3 Bars.contact is made at a temperature ranging from 10°C to 70°C, preferably from 15°C to 65°C, preferably still from 20°C to 60°C; and/or contact is made under a total pressure ranging from 0.7 to 10 Bars, preferably from 0.8 to 5 Bars, preferably still from 1 to 3 Bars.

A l’issue de l’étape b) du procédé selon la présente invention, le précipité est filtré et lavé (étape c)). De préférence, l’étape c) du procédé selon la présente invention est conduite dans les conditions suivantes, prises seules ou en combinaison :At the end of step b) of the process according to the present invention, the precipitate is filtered and washed (step c)). Preferably, step c) of the process according to the present invention is carried out under the following conditions, taken alone or in combination:

le lavage s’effectue avec une solution contenant de l’eau et/ou de l’alcool. De préférence encore, le lavage s’effectue avec un mélange d’eau et d’alcool dont le ratio eau:alcool est de préférence compris entre 1:1 et 1 :5. De préférence, l’alcool est choisi comme étant le méthanol, l’éthanol, le propanol, ou l’isopropanol ; de préférence encore, l’alcool est choisi comme étant le méthanol ;The washing is carried out with a solution containing water and/or alcohol. Preferably, the washing is carried out with a mixture of water and alcohol in a water-to-alcohol ratio preferably between 1:1 and 1:5. Preferably, the alcohol is chosen to be methanol, ethanol, propanol, or isopropanol; preferably, the alcohol is chosen to be methanol.

les solutions de lavage sont réunies et sont réutilisées dans l’étape a) du procédé selon l’invention ;the washing solutions are combined and reused in step a) of the process according to the invention;

le lavage est suivi d’une étape de séchage. De préférence le lavage est suivi d’une étape de séchage conduite à une température variant de 5°C à 400°C, de préférence encore à une température variant de 20°C à 300°C ; et/ou l’étape c) est conduite sous vide.The washing is followed by a drying step. Preferably the washing is followed by a drying step carried out at a temperature ranging from 5°C to 400°C, preferably even more so at a temperature ranging from 20°C to 300°C; and/or step c) is carried out under vacuum.

A l’issue de l’étape c) du procédé selon la présente invention, le précipité obtenu est mis en contact avec un oxyde, un silicate, un aluminate, un phosphate, un chlorure ou un sulfate de métal alcalinoterreux ou un matériau contenant un oxyde, un silicate, un aluminate, un phosphate, un chlorure ou un sulfate de métal alcalino-terreux (étape d)). De préférence, l’étape d) du procédé selon la présente invention est conduite dans les conditions suivantes, prises seules ou en combinaison :At the end of step c) of the process according to the present invention, the resulting precipitate is contacted with an oxide, silicate, aluminate, phosphate, chloride, or sulfate of an alkaline earth metal, or a material containing an oxide, silicate, aluminate, phosphate, chloride, or sulfate of an alkaline earth metal (step d)). Preferably, step d) of the process according to the present invention is carried out under the following conditions, either alone or in combination:

le précipité obtenu est mis en contact avec un oxyde ou un silicate de métal alcalino-terreux ou un matériau contenant un oxyde ou un silicate de métal alcalino-terreux l’oxyde de métal alcalino-terreux est choisi comme étant CaO ou MgO ;the precipitate obtained is put into contact with an oxide or silicate of an alkaline earth metal or a material containing an oxide or silicate of an alkaline earth metal the oxide of alkaline earth metal is chosen to be CaO or MgO;

le silicate de métal alcalino-terreux est choisi comme étant CaSiCb ou MgSiCh ;the alkaline earth metal silicate is chosen to be CaSiCb or MgSiCh;

la mise en contact s’effectue en présence d’eau ou d’un mélange eau/solvant ; et/ou la mise en contact s’effectue à une température variant de 10°C à 40°, de préférence encore de 15°C à 30°C. De façon tout à fait préférée, la mise en contact s’effectue à température ambiante.The contact is made in the presence of water or a water/solvent mixture; and/or the contact is made at a temperature ranging from 10°C to 40°C, preferably from 15°C to 30°C. Most preferably, the contact is made at ambient temperature.

A l’issue de l’étape d) du procédé selon la présente invention, le solide obtenu est filtré, et lavé (étape e)). De préférence, l’étape e) du procédé selon la présente invention est conduite dans les conditions suivantes, prises seules ou en combinaison :At the end of step d) of the process according to the present invention, the resulting solid is filtered and washed (step e)). Preferably, step e) of the process according to the present invention is carried out under the following conditions, taken alone or in combination:

le lavage s’effectue avec de l’eau ;washing is done with water;

les solutions de lavage sont réunies et sont réutilisées dans l’étape c) du procédé selon l’invention ; et/ou le lavage est suivi d’une étape de séchage. De préférence le lavage est suivi d’une étape de séchage conduite à une température allant jusqu’à 400°C.The washing solutions are combined and reused in step c) of the process according to the invention; and/or the washing is followed by a drying step. Preferably, the washing is followed by a drying step conducted at a temperature of up to 400°C.

Les carbonates de métal alcalino-terreux obtenus à la fin du procédé selon la présente invention sont insolubles et stables et permettent donc de stocker le CO2 de manière durable. Ils sont en outre réutilisables de diverses façons, par exemple comme filler dans le cadre de la production de ciment, comme charge minérale dans divers produits ou comme amendement.The alkaline earth metal carbonates obtained at the end of the process according to the present invention are insoluble and stable, and therefore allow for the long-term storage of CO2. They are also reusable in various ways, for example as a filler in cement production, as a mineral filler in various products, or as a soil amendment.

La présente invention peut être illustrée de façon non limitative par les exemples suivants.The present invention can be illustrated in a non-limiting way by the following examples.

Exemple 1 — Procédé de captation et de stockage de COr selon l’inventionExample 1 — Method for capturing and storing CO according to the invention

1.1 - Captation du CO2 a/ Procédé1.1 - CO2 Capture a/ Process

Acide aminéAmino acid

1g d’acide aminé et un équivalent de KOH sont dissous dans 6 ml d’un mélange eau distillée/méthanol dans un ratio eamméthanol de 1:5.1g of amino acid and an equivalent of KOH are dissolved in 6 ml of a distilled water/methanol mixture in a water-methanol ratio of 1:5.

Le CO2 est introduit dans la solution ainsi formée à 200 mg/min pendant 1 heure. On observe la formation d’un précipité blanc.CO2 is introduced into the solution thus formed at 200 mg/min for 1 hour. The formation of a white precipitate is observed.

A la fin de la réaction, le précipité est filtré sur fritté, lavé à froid avec un mélange d’eau/méthanol (ratio 1:5) et séché sous rampe à vide pendant 12h.At the end of the reaction, the precipitate is filtered on a sintered sprue, cold washed with a water/methanol mixture (ratio 1:5) and dried under a vacuum manifold for 12 hours.

La quantité injectée de CO2 est suivie par gravimétrie et la charge totale de CO2 capté est confirmée par analyse RMN quantitative du 13C.The amount of CO2 injected is monitored by gravimetry and the total amount of CO2 captured is confirmed by quantitative 13C NMR analysis.

Les acides aminés utilisés dans le cadre de ce procédé sont la lysine, la glycine et la cystéine.The amino acids used in this process are lysine, glycine, and cysteine.

Amine industrielleIndustrial amine

Une solution 5M de diéthylcnetriamine (DETA) est préparée à partir de DETA commerciale et d’eau distillé dans une fiole jaugée.A 5M solution of diethylcnetriamine (DETA) is prepared from commercial DETA and distilled water in a volumetric flask.

La solution est chargée avec un flux de CO2 de 200mg/min à l’aide d’un débitmètre.The solution is charged with a CO2 flow of 200mg/min using a flow meter.

b/ Résultatsb/ Results

Acide aminé / AmineAmino acid / Amine Quantité de CO2 capté par l’acide aminé / amineAmount of CO2 captured by the amino acid / amine GlyKGlyK 0.610.61 LysKLysK 0.770.77 CysKCysK 0.610.61 DETADETA 0.450.45

Tableau 1 - Quantité de CO2 capté par l’acide aminé ou l’amineTable 1 - Quantity of CO2 captured by the amino acid or amine

Dans ce tableau, la quantité de CO2 capté par l’acide aminé / amine correspond au rapport mole de CO2 / mole d’azote.In this table, the amount of CO2 captured by the amino acid / amine corresponds to the ratio of mole of CO2 / mole of nitrogen.

1.2 — Stockage du CO2 a/ Procédé1.2 — CO2 Storage a/ Process

i) Broyage par voie sèchei) Dry grinding

0.3 g d’a.-acide aminé-CCh solide obtenu à l’exemple 1.1 est introduit dans un réacteur de mécanochimie de volume 20 ml en carbure de tungstène ( WC) avec 60 billes de 5 mm de diamètre.0.3 g of solid a.-amino-acid-CCh obtained in example 1.1 is introduced into a 20 ml volume tungsten carbide (WC) mechanochemical reactor with 60 5 mm diameter beads.

L’oxyde de métal alcalino-terreux est introduit en quantité stoechiométrique par rapport au CO2.The alkaline earth metal oxide is introduced in stoichiometric quantity relative to CO2.

Le broyage est effectué à 500 rpm pendant 30 minutes.The grinding is carried out at 500 rpm for 30 minutes.

Les solides résultants sont collectés à l’aide de 5 ml d’eau distillée, centrifugés et lavés 3 fois.The resulting solids are collected using 5 ml of distilled water, centrifuged and washed 3 times.

Les phases liquides et solides sont séparées et séchées via un lyophilisateur.The liquid and solid phases are separated and dried via a freeze dryer.

ii) Broyage en présence de solvant (LA G — Liquid Assisted Grinding) —Acide aminéii) Solvent-assisted grinding (LA G — Liquid Assisted Grinding) — Amino acid

0.3 g d’a-acide aminé-CO? solide obtenu à l’exemple 1.1 est introduit dans un réacteur de mécanochimie de volume 20 ml en carbure de tungstène (WC) avec 60 billes de 5 mm de diamètre.0.3 g of solid α-amino acid-CO? obtained in example 1.1 is introduced into a 20 ml volume tungsten carbide (WC) mechanochemical reactor with 60 5 mm diameter beads.

Une quantité définie d’eau est ajoutée dans le réacteur avec un ratio Iiquide:solide compris entre 0,1 et 2 pL/mg.A defined quantity of water is added to the reactor with a liquid:solid ratio between 0.1 and 2 pL/mg.

Les solides résultants sont collectés à l’aide de 5 ml d’eau distillé, centrifugés et lavés 3 fois.The resulting solids are collected using 5 ml of distilled water, centrifuged and washed 3 times.

iii) Broyage en présence de solvant (LAG - Liquid Assisted Grinding) — Amine ml de la solution DETA-COz obtenue selon l’exemple 1.1 est introduite dans un réacteur de mécanochimie de volume 20 ml en carbure de tungstène (WC) avec 60 billes de 5 mm de diamètre.iii) Liquid Assisted Grinding (LAG) — Amine ml of the DETA-COz solution obtained according to example 1.1 is introduced into a 20 ml tungsten carbide (WC) mechanochemical reactor with 60 balls of 5 mm diameter.

Les phases liquides et solides sont séparées et séchées via lyophilisateur.The liquid and solid phases are separated and dried via freeze dryer.

h/ Résultatsh/ Results

Taux de régénération de l’acide aminé/amineAmino acid/amine regeneration rate

Le taux de régénération de l’acide aminé ou de l’amine est quant à lui déterminé par analyse élémentaire de la quantité d'azote N dans le solide selon le mode opératoire suivant, celui-ci correspondant à : (nombres de moles introduites - nombres de moles retenue) / nombres de moles introduite x 100.The rate of regeneration of the amino acid or amine is determined by elemental analysis of the quantity of nitrogen N in the solid according to the following procedure, which corresponds to: (number of moles introduced - number of moles retained) / number of moles introduced x 100.

La phase solide est analysée par CHNS afin d’obtenir le pourcentage massique des divers éléments présents. Le pourcentage peut être converti en moles de chaque élément selon les équations suivantes :The solid phase is analyzed by CHNS to obtain the mass percentage of the various elements present. The percentage can be converted into moles of each element according to the following equations:

%N / 100 = g N en 1 g d’échantillon solide (1)%N / 100 = g N in 1 g of solid sample (1)

Eq. (1) x masse exacte de l’échantillon = g N dans l’échantillon étudié (2) Eq . (2) / 14.008 (masse atomique de l’azote) = moles de N (3)Eq. (1) x exact mass of the sample = g N in the sample studied (2) Eq. (2) / 14.008 (atomic mass of nitrogen) = moles of N (3)

Après avoir obtenu le nombre de moles de N dans l’échantillon, le nombre de mole d’acide aminé/d’amine est obtenu en divisant le nombre de moles d’azote par le nombre d’azote présents sur l’amine (e.g. 3 pour la DETA et 2 pour la lysine) :After obtaining the number of moles of N in the sample, the number of moles of amino acid/amine is obtained by dividing the number of moles of nitrogen by the number of nitrogen atoms present on the amine (e.g., 3 for DETA and 2 for lysine):

Moles de N (3) / #azotes présents sur l’acide aminé/amine = moles d’acide aminé/amine (4)Moles of N (3) / #nitrogens present on the amino acid/amine = moles of amino acid/amine (4)

A partir du nombre de moles d’amine dans l’échantillon solide on peut calculer le taux de régénération de l’acide aminé/amine (TR) selon l’équation suivante :From the number of moles of amine in the solid sample, the amino acid/amine regeneration rate (TR) can be calculated according to the following equation:

TR (%) = (Moles d’acide aminé/amine initial — moles d’acide aminé/amine dans l’échantillon) / moles d’acide aminé/amine initial (5)TR (%) = (Moles of initial amino acid/amine — moles of amino acid/amine in the sample) / moles of initial amino acid/amine (5)

Taux de carbonatation de l'oxyde de métal alcalino-terreuxCarbonation rate of alkaline earth metal oxide

Le taux de carbonatation de l’oxyde de métal alcalino-terreux (rapport mole de CO? fixé dans la phase solide par mole d’oxyde de métal alcalino-terreux) est déterminé :The carbonation rate of the alkaline earth metal oxide (ratio of moles of CO₂ fixed in the solid phase per mole of alkaline earth metal oxide) is determined:

- par titration volumétrique du CO2 expulsé lors de la digestion acide du solide obtenu (dosage du carbonate dit « inorganique ») sur un appareillage Chittick avec une burette de 3 ml : une aliquote de solide sec d’environ 10 mg est titré avec 1 ml d’acide H2SO4 IM. La calibration de l’appareil est faite auparavant avec NaHCCh titrée avec H2SO4 IM, obtenant ainsi une courbe de calibration de y=13.225 avec R2=0.9943 ;- by volumetric titration of the CO2 expelled during the acid digestion of the solid obtained (determination of the so-called "inorganic" carbonate) on a Chittick apparatus with a 3 ml burette: an aliquot of dry solid of approximately 10 mg is titrated with 1 ml of H2SO4 IM acid. The calibration of the apparatus is done beforehand with NaHCCh titrated with H2SO4 IM, thus obtaining a calibration curve of y=13.225 with R2=0.9943;

et par analyse élémentaire de la teneur en carbone (dit total) déduction faite de l’éventuelle contribution de l’amine piégée : la teneur en azote du solide permet de remonter à la quantité d'amine et donc de carbone provenant de famine dans le solide. Retranché à la quantité de carbone total dans le solide, on déduit la quantité de carbone provenant du CO2 fixéBy elemental analysis of the carbon content (total carbon), after deducting the potential contribution of the trapped amine, the nitrogen content of the solid allows us to determine the amount of amine, and therefore carbon, resulting from starvation in the solid. Subtracting this from the total carbon content in the solid, we can deduce the amount of carbon originating from fixed CO2.

Ces deux mesures sont confirmées par la RMN ql3C sur les phases liquides pour confirmer la quantité d’amine : une aliquote de la phase liquide est analysée par RMN en présence d’une référence interne pour permettre la quantification de l’amine en solution.These two measurements are confirmed by ql3C NMR on the liquid phases to confirm the quantity of amine: an aliquot of the liquid phase is analyzed by NMR in the presence of an internal reference to allow the quantification of the amine in solution.

Le taux de carbonatation est calculé en suivant le même principe que pour le calcul du taux de régénération de l’amine/acide aminé.The carbonation rate is calculated following the same principle as for calculating the regeneration rate of the amine/amino acid.

Les équations (1), (2) et (3) ci-dessus sont adaptées en divisant par la masse atomique du carbone.Equations (1), (2) and (3) above are adapted by dividing by the atomic mass of carbon.

Le nombre de moles de CO2 dans la phase solide est calculé en soustrayant le nombre de moles d’acide aminé/d’amine au nombre de moles de carbone :The number of moles of CO2 in the solid phase is calculated by subtracting the number of moles of amino acid/amine from the number of moles of carbon:

Moles de CÛ2 = moles de C - (moles d’acide aminé/amine x #C dans l’acide aminé/amine) (6)Moles of CÛ2 = moles of C - (moles of amino acid/amine x #C in the amino acid/amine) (6)

Dans l’équation 6 le nombre de moles d’amine ont été calculé par l’eq. (4) et le #C varie selon l’acide aminé/amine (e.g. 4 pour la DETA et 6 pour la lysine).In equation 6 the number of moles of amine were calculated by eq. (4) and the #C varies according to the amino acid/amine (e.g. 4 for DETA and 6 for lysine).

Le taux de carbonatation (TC) est alors calculé comme :The carbonation rate (TR) is then calculated as follows:

TC (%) = moles de CO2 / moles de CO2 initial (7)TC (%) = moles of CO2 / moles of initial CO2 (7)

Broyage par voie sèche (neat grinding) avec acide aminéDry grinding (neat grinding) with amino acid

Acide aminéAmino acid Oxyde de métal alcalino-terreuxAlkaline earth metal oxide Taux de carbonatation de l’oxyde de métal alcalino-tcrreuxCarbonation rate of alkaline-carbonate metal oxide Taux de régénération de l’acide aminéAmino acid regeneration rate GlyKGlyK CaOCaO 45%45% 95%95% LysKLysK CaOCaO 82%82% 95%95% CysKCysK CaOCaO 52%52% 100%100% GlyKGlyK MgOMgO 8.9%8.9% 99%99% LysKLysK MgOMgO 21%21% 98%98% CysKCysK MgOMgO 16%16% 100%100%

Tableau 2 - Taux de carbonatation de l’oxyde de métal et taux de régénération de l'acide aminéTable 2 - Carbonation rate of metal oxide and amino acid regeneration rate

- Voie sèche- Dry route

Broyage par LAG avec acide aminéLAG grinding with amino acid

Acide amineAmine acid Oxyde de métal alcalino-terreuxAlkaline earth metal oxide Eau distillée (μΐ/mg de solide total)Distilled water (μA/mg of total solids) Taux de carbonatation de l’oxyde de métal alcalinoterreuxCarbonation rate of alkaline earth metal oxide Taux de régénération de l’acide aminéAmino acid regeneration rate LysK(s )LysK(s) MgOMgO 0.50.5 41%41% 92%92% MgOMgO 1.01.0 37%37% 87%87% MgOMgO 2.02.0 31%31% 94%94%

Tableau 3 - Taux de carbonatation de l’oxyde de métal et taux de régénération de l’acide aminéTable 3 - Carbonation rate of metal oxide and regeneration rate of amino acid

- Voie LAG- LAG Lane

Broyage par LAG avec amineLAG grinding with amine

AmineAmine Oxyde de métal alcalino-terreuxAlkaline earth metal oxide Eau distillée (μΐ/mg d’oxyde de métal)Distilled water (μA/mg of metal oxide) Taux de carbonatation de l’oxyde de métal alcalinoterreuxCarbonation rate of alkaline earth metal oxide Taux de régénération de l’amineAmine regeneration rate DETADETA CaOCaO 2.562.56 51%51% 93%93% DETADETA MgOMgO 3.893.89 17%17% 94%94%

Tableau 4 — Taux de carbonatation de l’oxyde de métal et taux de régénération de l’amine —Table 4 — Carbonation rate of the metal oxide and regeneration rate of the amine —

Voie LAGLAG Lane

1.3 - Conclusion1.3 - Conclusion

Les résultats expérimentaux obtenus confirment que le procédé selon la présente invention permet de conduire l’étape de carbonatation de l’oxyde de métal alcalinoterreux par voie sèche ou en présence de très faibles quantités d’eau, ce qui limite significativement les quantités d’eau nécessaires en comparaison des procédés classiquement mis en œuvre.The experimental results obtained confirm that the process according to the present invention makes it possible to carry out the carbonation step of the alkaline earth metal oxide by dry means or in the presence of very small quantities of water, which significantly limits the quantities of water required compared to the processes conventionally implemented.

Par ailleurs, la cinétique de réaction, le taux de carbonatation de l’oxyde de métal alcalino-terreux et le taux de régénération de l’acide aminé ou de l’amine utilisé sont significativement plus élevés que pour les procédés classiquement utilisés (voir par exemple Liu et al., « Smglc-stcp, low température and integratcd CO2 capture and conversion using sodium glycinate to produce calcium carbonate », Fuel (2020), Ed. 275, 117887, ou encore Liu et al., « Integrated CO2 Capture and Removal via Carbon Mineralization with Inhérent Régénération of Aqueous Solvents », Energy & Fuels (2021), 35 (9), 8051-8068)).Furthermore, the reaction kinetics, the carbonation rate of the alkaline earth metal oxide and the regeneration rate of the amino acid or amine used are significantly higher than for conventionally used processes (see for example Liu et al., “Smglc-stcp, low temperature and integratcd CO2 capture and conversion using sodium glycinate to produce calcium carbonate”, Fuel (2020), Ed. 275, 117887, or Liu et al., “Integrated CO2 Capture and Removal via Carbon Mineralization with Inherent Regeneration of Aqueous Solvents”, Energy & Fuels (2021), 35 (9), 8051-8068)).

Claims

1. CO2 capture and storage process comprising the following steps:

a) dissolution of an amine or amino acid in an organic solution;

b) contacting the solution thus obtained with a gas containing CO? ;

c) filtration and washing of the precipitate thus obtained;

d) contacting the precipitate obtained in step c) with an oxide, silicate, aluminate, phosphate, chloride or sulfate of an alkaline earth metal or a material containing an oxide, silicate, aluminate, phosphate, chloride or sulfate of an alkaline earth metal;

e) washing of the solid obtained.

2. A process according to claim 1, characterized in that the amine is chosen as being Γethylenediamine (EDA), diethylenetriamine (DETA), monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), N-methyldiethanolamine (MDEA), 2-amino-2-methylpropanol (AMP), piperazine or 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU).

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the amino acid is chosen to be a proteinogenic amino acid.

4. A process according to claim 3, characterized in that the amino acid is chosen to be A-arginine (A-Arg), A-asparagine (A-Asn), A-aspartate (A-Asp), A-cysteine (A-Cys), glycine (Gly), histidine (His) or A-lysine (A-Lys), as well as their alkali salts.

5. A process according to claim 4, characterized in that the amino acid is chosen to be A-lysine (A-Lys).

6. A process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the organic solution is a water/alcohol mixture in a water:alcohol ratio between 1:10 and 10:1.

7. A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the gas containing CO2 is an industrial combustion or exhaust gas.

8.

A process according to claim 7, characterized in that the gas containing CO2 is a gas

17 exhaust fumes from a cement factory.

9. A process according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the precipitate obtained at the end of step c) is brought into contact with an oxide or silicate of an alkali-earth metal or a material containing an oxide or silicate of an alkali-earth metal.

10. A process according to claim 9, characterized in that the alkaline earth metal oxide is chosen to be CaO or MgO.

10

11. A process according to claim 9, characterized in that the alkaline earth metal silicate is chosen as CaSiCh or MgSiOj.