Liquéfaction du CO₂

Les unités Air Liquide intègrent des briques de liquéfaction de CO₂ positionnées après le processus de purification du biogaz en biométhane et permettant la récupération du CO₂. Cette brique de liquéfaction du CO₂ peut être appliquée aux effluents des unités de bioéthanol ou des chaudières biomasse.

Liquéfaction du CO₂ biogénique 

Le procédé de liquéfaction du bio-CO₂ se réalise en 4 étapes :

  1. La compression et le prétraitement : le bio-CO₂ est comprimé à environ 15 bars. Un filtre à charbon actif sépare les polluants (hydrogène sulfuré H2S et composés organiques volatiles COV). Puis il est séché.
  2. La purification : le gaz sec est refroidi, puis injecté dans une colonne de distillation. Le bio-CO₂ liquide est purifié dans la colonne à distiller et atteint la pureté pour usage alimentaire/boisson dans le bas de la colonne. Les autres composés du gaz, les incondensables (méthane, oxygène, azote, hydrogène...) sont séparés du CO2 sous forme gazeuse en tête de colonne.
  3. La distribution : le bio-CO₂ purifié est pompé vers des cuves de stockage. Ces cuves alimentent des camions citernes qui acheminent ensuite le bio-CO₂ vers les sites de consommation : des industries alimentaires pour la conservation des aliments et la gazéification des boissons, mais également l’industrie (traitement de l’eau, nettoyage industriel, soudage...etc).
  4. Le traitement des gaz incondensables : dans les unités de production de biométhane, les gaz incondensables sont recyclés à la source, au niveau de l’unité de purification de biogaz, pour y extraire le méthane résiduel.

Applications

Le bio-CO₂ issu de méthanisation a plusieurs débouchés et ses applications sont variées : 

  • Pour la production agricole et l’accélération de la croissance des plantes en serres. Le CO₂ présent dans l’atmosphère doit être compensé au fur et à mesure qu’il est consommé par les plantes. Air Liquide propose l’enrichissement en gaz carbonique pur de l’air ; les serres chauffées utilisent le CO₂ pour améliorer la croissance des plantes grâce à l’augmentation du rendement photosynthétique et au raccourcissement de la période de croissance. La réduction de la consommation de gaz naturel en chaudière dans les serres conduit à augmenter pour cet usage le volume de CO₂ liquéfié
  • Pour les industries agro-alimentaires et boissons. Il est utilisé par exemple pour la conservation ou la surgélation des aliments, la reminéralisation des eaux potables au CO₂, ou encore la carbonatation des boissons (bière, eau gazeuse, soda)
  • En rapport à la chaîne du froid : pour le transport frigorifique cryogénique, la réfrigération et la surgélation. Pour la glace carbonique qui est la forme solide du CO₂ et dispose de plusieurs utilisations : conservation de vaccins, nettoyage cryogénique, effets visuels et scéniques
  • Pour le traitement des eaux usées : le bio-CO₂ issu de méthanisation contribue à améliorer l'efficacité des procédés de traitement grâce à ses propriétés acidifiantes et à sa haute pureté. Il favorise ainsi la précipitation des métaux lourds et optimise les processus biologiques
  • Pour différents procédés industriels et spécifiques : soudure, applications médicales, solvants pour peinture, cryothérapie, cryobroyage, fumées pour événementiel, chromatographie, fabrication d’extincteurs, désinsectisation, gaz propulseur, récupération assistée de carburants

Un CO2 bio pour l’alimentaire : bio-CO₂

Air Liquide s'impose comme un acteur clé de la transition énergétique en valorisant le CO₂ issu de la biomasse lors de l’épuration du biogaz. Ce CO₂ d'origine biologique, exempt de toute trace d'énergies fossiles, constitue une ressource précieuse pour l'industrie alimentaire. Sa signature isotopique atteste de son origine naturelle et garantit une empreinte carbone minimale.

Cette approche circulaire permet de fournir à l'industrie alimentaire une source de CO₂ renouvelable et contribue à la production d'aliments plus respectueux de l'environnement.

En remplaçant le CO₂ d'origine fossile, traditionnellement utilisé dans les procédés alimentaires, Air Liquide contribue ainsi à réduire l'empreinte carbone de la chaîne alimentaire.

Bénéfices clés - une unité de liquéfaction efficace et durable

  • Une qualité de bio-CO₂ conforme aux standards internationaux les plus stricts et adaptée aux usages alimentaires et industriels les plus exigeants
  • Des conditions maximales de sécurité, de performance et de fiabilité.
  • Une consommation énergétique optimisée
  • Un réfrigérant durable, garanti sans ammoniac
  • Une large plage de composition possible du gaz de 87% à 98% de CO₂

Caractéristiques techniques et performances

  • Consommation électrique optimisée
  • Permet d’augmenter la capacité de traitement de l’épurateur de biogaz
  • Fonctionnement flexible : l’épurateur peut continuer à fonctionner quand le liquéfacteur de CO₂ est à l’arrêt
  • Taux de récupération de CH4 maximisé : jusqu'à 100%
  • Taux de récupération de CO₂ maximisé : environ 98% (selon la teneur en CO₂ dans le biométhane).
  • Coût d’investissement et TCO optimisés 
  • Groupe froid basse température avec fluide réfrigérant CO₂ (R744)

Services associés

Air Liquide vous propose des services associés à la liquéfaction du CO₂ :

  • Maintenance préventive et curative
  • Télémaintenance
  • Hotline 24/7
  • Pièces détachées
  • Support à l’exploitation et expertise
  • Formation