FR2946263A1 - Utilisation d'un oxyde complexe a base de lithium pour le stockage du co2 - Google Patents

Abstract

La présente invention est relative à l'utilisation d'un oxyde complexe à base de lithium et ayant une structure stratifiée pérovskite de type Ruddlesden-Popper, pour le stockage réversible du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère et/ou dans l'air ambiant, ledit stockage étant effectué à une température inférieure ou égale à 200°C, en présence de vapeur d'eau, ainsi qu'au procédé de stockage du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère et/ou dans l'air ambiant, utilisant un tel oxyde complexe.

Description

B5026FR 1 La présente invention est relative à l'utilisation d'un matériau à base de lithium pour stocker réversiblement le dioxyde de carbone et à un procédé de stockage du dioxyde de carbone mettant en oeuvre un tel matériau. Le dioxyde de carbone (CO2), gaz incolore, inerte et non toxique, est le principal gaz à effet de serre à l'état naturel, avec la vapeur d'eau. Sa durée de vie dans l'atmosphère est d'environ 100 ans. Il est produit lorsque des composés carbonés sont brûlés en présence d'oxygène. Ses sources naturelles sont très nombreuses : éruptions volcaniques, respiration des plantes, des animaux et des hommes, incendies naturels de forêts,

io décomposition de la matière organique morte de plantes et d'animaux... Le dioxyde de carbone est par ailleurs produit lors de tous les processus de combustion. La production industrielle et les émissions des automobiles représentent un problème écologique majeur (effet de serre). Absorber le dioxyde de carbone atmosphérique est donc l'un des défis 15 majeurs que doivent relever les scientifiques pour lutter contre le réchauffement climatique et ses conséquences. Différents matériaux ont déjà été proposés pour capter le dioxyde de carbone et ainsi réduire les quantités présentes dans l'atmosphère. A titre d'exemples, on peut notamment citer : 20 - les matériaux à base de silicates tels que les silicates de lithium (Li4SiO4) qui absorbent réversiblement le CO2 à des températures supérieure à 500°C avec un accroissement de leur volume de l'ordre de 1,4. Ces matériaux ont toutefois une durée de vie limitée dans la mesure où les changements de volumes répétés engendrés par la succession des cycles d'absorption et de désorption du CO2 ont

25 pour principale conséquence d'entraîner une fragilisation progressive de leur structure ; - les matériaux à base d'oxydes minéraux tels que décrits par exemple dans la demande de brevet EP 1 852 179 et qui contiennent Ti et un élément X choisi parmi Sr et Ba avec un rapport molaire X/Ti de 1,8 à 2,2, (tels que BaTiO4 et

30 SrTiO4). Ces matériaux peuvent absorber le CO2 à des températures variant entre 500°C et 900°C sous une pression de 1.104 à 1.106 Pa, en particulier à la pression atmosphérique. Ils peuvent désorber le CO2 à des températures d'au moins 750°C sous une pression inférieure à 103 Pa ; - les matériaux à base de titanate de lithium composés à au moins 70% de 35 Li4TiO4 et d'au maximum 30% de Li2TiO3 tels que décrits par exemple dans la B5026FR 2 demande de brevet EP 1 932 588, qui sont capables d'absorber le CO2 à des températures de 600 à 860°C et de désorber le CO2 lorsque la température dépasse 860°C ; - les matériaux à base d'oxydes contenant Ba, Ca et Ti et dans lequel le rapport molaire Ca/(Ba+Ca) est de 0,25/1 à 0,65/1 et le rapport molaire (Ba + Ca)/Ti est de 2,2/1 à 4,0/1 tels que par exemple les matériaux principalement composés d'une phase cristalline de Ba3Ca2Ti2O9 décrits dans la demande de brevet EP 1 990 091 et qui sont capables d'absorber le CO2 à une température de 600 à 1000°C et qui peuvent également désorber le CO2 dans certaines conditions qui ne

io sont pas précisées. Il apparaît ainsi que les températures de fonctionnement des matériaux actuellement disponibles pour absorber le CO2 sont très élevées, en général supérieures à 400 °C, voire de 600 à 700°C. Par ailleurs, les matériaux utilisés dans ce cas subissent de fortes variations de volume ce qui fragilise leur structure

15 réduisant ainsi leur durée de vie. Il serait donc intéressant de pouvoir disposer d'un matériau permettant : - d'une part de stocker et de déstocker le dioxyde de carbone à des températures nettement plus basses que celles habituellement requises avec les matériaux de l'art antérieur, 20 - d'autre part de permettre et le déstockage du dioxyde de carbone avec un bon rendement sans que le matériau ne soit dégradé, de façon à pouvoir être réutilisable un grand nombre de fois (durée de vie augmentée par rapport aux matériaux de l'art antérieur). Le but de la présente invention est donc de fournir un matériau pouvant être

25 utilisé pour stocker le dioxyde de carbone avec un bon rendement et à des températures plus basses que celles employées habituellement dans l'art antérieur, tout en étant réutilisable un grand nombre de fois. Les inventeurs ont découvert que certains oxydes complexes à base de lithium pouvaient être utilisés dans ce but. 30 La présente invention a donc pour objet l'utilisation d'un oxyde complexe à base de lithium et ayant une structure stratifiée pérovskite de type Ruddlesden-Popper, pour le stockage réversible du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère et/ou dans l'air ambiant, ledit stockage étant effectué à une température inférieure ou égale à 200°C, en présence de vapeur d'eau.

B5026FR 3 Les inventeurs ont en effet mis en évidence que ces oxydes présentent la propriété de capter spontanément le dioxyde de carbone lorsqu'ils sont en présence de vapeur d'eau. Cette propriété peut être expliquée par le fait qu'en présence de vapeur d'eau, les oxydes complexes utilisables selon l'invention se protonnent tout en libérant des ions lithium sous forme de LiOH apte à stocker le dioxyde de carbone par transformation en carbonate de lithium. Après réaction, on obtient ainsi un mélange d'oxyde complexe protonné et de carbonate de lithium. Cette réaction est réversible et permet donc de reformer l'oxyde complexe de départ, après libération du dioxyde de carbone, sans altération rédhibitoire de sa structure,

io autorisant ainsi son recyclage un grand nombre de fois Selon l'invention, on entend par air ambiant , l'air à l'intérieur des bâtiments quelle que soit leur vocation (habitations, bâtiments industriels tels que les usines de productions et les raffineries, installations sportives, commerces, etc....) et par atmosphère , l'air à l'extérieur des bâtiments. 15 Toujours selon l'invention, on entend par en présence de vapeur d'eau , la vapeur d'eau présente naturellement ou artificiellement dans l'atmosphère ou l'air ambiant renfermant le dioxyde de carbone. Cette expression correspond notamment à des valeurs d'humidité relative de 50 à 100 %. La première publication sur les matériaux ayant une structure de type

20 Ruddlesden-Popper, date de 1957 (N. Ruddlesden et P. Popper, Acta Crystallogr., 1957, 10, 538). Depuis, de nombreuses études ont été publiées, tant sur la structure cristalline de ces matériaux que sur leurs propriétés (échange ionique, intercalation, conduction ionique, etc...). Ces phases ont pour formule générale A'2[Ai4BäX3ä+1] et sont connues sous

25 cette appellation depuis 2000 grâce à Beznosikov et Aleksandrov suite à des travaux réalisés par Ruddelsden et Popper en 1957 (B. V. Beznosikov et K. S. Aleksandrov, Crystallography Report, 2000 45,(5), 792-798). Dans cette formule, A, A' et B sont des cations, X est un anion et n est le nombre de couches pérovskite. Leur structure résulte d'un empilement, selon l'axe c, de n couches

30 pérovskites qui sont constituées de plans d'octaèdres BX6 connectés par leurs sommets. Cette association d'octaèdres crée des cavités de coordinence 12 au sein des couches, cavités occupées par les cations A. Les cations A' quant à eux se situent entre deux couches pérovskites successives. La structure de ces phases est représentée sur la figure 1 annexée, sur laquelle les gros disques pleins situés entre

35 les couches d'octaèdres BX6 correspondent aux cations A, et les petits disques vides correspondent aux cations A'.

B5026FR 4 Selon une forme de réalisation particulière et préférée de l'invention, l'oxyde complexe à base de lithium est choisi parmi les oxydes de formule (I) suivante : Li2AmBn03n+1 (I) dans laquelle : - A représente au moins un cation choisi parmi les éléments Sr, Ca, La et Eu, - B représente au moins un cation choisi parmi les éléments Ta, Nb, Ti et Fe, - m > 0 et est tel que la neutralité électrique de l'oxyde de formule (I) est respectée et io - n est un nombre entier supérieur ou égal à 2. Les composés de formule (I) peuvent être préparés selon les méthodes de synthèse décrites par exemple par N.S.P. Bhuvanesh, et al., J. Mater. Chem., 1999, 9, 3093-3100 ; M.P. Crosnier-Lopez et al., Zeitschrift für Anorganische und allgemeine Chemie, 2002, 628, 2049-2056 ; T. Pagnier, et al., Journal of Solid

15 State Chemistry, Février 2009, 182(2), 317-326 ; M.P. Crosnier-Lopez et al., Materials Research Bulletin, 1999, 34(2), 179-191 ; N.S.P. Bhuvanesh, et al., Chemistry of Materials, 1999, 11, 634-641 ; N. Floros et al., Journal of Materials Chemistry, 1999, 9, 3101-3106 et K. Toda et al., Material Research Bulletin, 1996, 31(1), 1427-1435 ou par analogie avec les méthodes de synthèse décrites dans ces

20 articles. Les composés de formule (I) ci-dessus ont une structure stratifiée pérovskite en couches de type Ruddlesden-Popper ; ils sont constitués de n plans d'octaèdres B06 reliés par leurs sommets. Les cations A sont dans les cavités de coordinence 12 situées entre les octaèdres. Selon la valeur de m, ces cavités sont toutes ou en parties occupées (lacunes) par les cations A. Les ions lithium sont

25 situés entre 2 couches pérovskites successives. Dans certains de ces articles, il est mentionné que les oxydes de formule (I) ont des propriétés de conduction ionique, d'échangeur d'ions, de magnéto résistivité, de ferromagnétisme, et de photo catalyse. Cependant, aucun de ces articles ne permettait d'envisager que ces matériaux seraient susceptibles de

30 présenter des propriétés de stockage du dioxyde de carbone en présence de vapeur d'eau à des températures inférieures à 200°C. Sans vouloir être liés par une quelconque théorie, les Inventeurs pensent que les oxydes complexes utilisables conformément à l'invention sont capables, dans le B5026FR cas particulier des oxydes de formule (I) telle que définie ci-dessus, d'absorber le CO2 selon les réactions 1 et 2 suivantes : Li2AmBnO3n+i (I) + H2O 3 LiHAmBnO3n+i (II) + LiOH (réaction 1) En effet, en présence d'eau, l'oxyde de départ se protonne, libérant LiOH 5 qui se carbonate selon la réaction 2 suivante : LiOH + CO2 - 1/2 Li2CO3 + 1/2 H2O (réaction 2) L'oxyde de formule (I) devient donc l'oxyde de formule (II) : LiHAmBä 03ä+i (oxyde complexe protonné) dans laquelle m et n ont les mêmes valeurs que celles indiquées ci-dessus pour les oxydes de formule (I). io Les oxydes complexes de formule (I) ci-dessus sont de préférence choisis parmi les composés dans lesquels n est un nombre entier égal à 2, 3 ou 4. Parmi les oxydes de formule (I), on peut notamment citer les composés dans lesquels n = 2, tels que Li2SrTa2O7, Li2CaTa2O7, Li2SrNb2O7, Li2EuTa2O7, Li2La213Ta2O7 et Li2Lao,833(Nb1,5Tio,5)O7, les composés dans lesquels n = 3 tels que

15 Li2Srl,5Ta3O10, Li2Cai,5Nb3O10, Li2Sr1,5Nb3O10, Li2Sr1,5(Nb2,885Feo,115)O9.885 et Li2Lal,78(Nbo,66Ti2,34)O10 et les composés dans lesquels n = 4 tels que Li2Sr2(Nb3,97Feo,03)O12,97 et Li2La2,25(Nb1,25Ti2,75)O13• Parmi ces oxydes, on préfère Li2SrTa2O7, Li2CaTa2O7, Li2SrNb2O7, Li2La2/3Ta2O7, Li2Srl,5Ta3O10, et Li2La2,25(Nb1,25Ti2,75)O13, et encore plus 20 particulièrement, Li2SrTa2O7. Les oxydes complexes utilisables conformément à l'invention se présentent sous forme solide, de préférence sous forme pulvérulente. Un autre objet de l'invention est un procédé de stockage du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère et/ou dans l'air ambiant, caractérisé en ce qu'il

25 consiste à mettre un oxyde complexe à base lithium et à structure stratifiée pérovskite de type Ruddlesden-Popper tel que défini précédemment, sous forme solide, en contact avec une atmosphère gazeuse contenant du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau, à une température inférieure à 200°C. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le rapport molaire 30 initial oxyde complexe/eau (sous forme de vapeur), lors de la mise en contact, varie de 1/20 à 1/5 environ. De façon générale, la durée de la mise en contact varie de quelques heures à quelques jours. Les inventeurs ont cependant mis en évidence que la vitesse de B5026FR 6 stockage du dioxyde de carbone dépend d'une part de la température et d'autre part de la pression. Ainsi, selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la mise en contact dudit oxyde avec l'atmosphère gazeuse contenant le CO2 et la vapeur d'eau est réalisée à une température de 100 à 180°C, et encore plus préférentiellement à une température de 110 à 140°C. Dans ce cas, cette mise en contact peut être réalisée à une pression de CO2 supérieure ou égale à 2,5 MPa environ, et de préférence à une pression de CO2 de 3,0 MPa environ. Selon une forme de réalisation particulière et préférée de ce procédé, l'oxyde complexe utilisé est Li2SrTa2O7 et il est mis en contact avec le dioxyde de carbone à une température de 140°C environ, à une pression de CO2 de 3,0 MPa environ, pendant une durée comprise entre 12 et 18 heures en présence de vapeur d'eau, dans un rapport molaire Li2SrTa2O7/H2O d'environ 1/6. Le procédé conforme à l'invention permet de stocker le CO2 avec un très 15 bon rendement, en particulier avec un rendement de l'ordre de 100 % par rapport à la capacité théorique de stockage de l'oxyde complexe utilisé. Selon l'invention, la capacité théorique de stockage de l'oxyde complexe de départ correspond au nombre d'ions lithium aptes à réagir avec la vapeur d'eau (ions lithium libérables) pour former du LiOH, les ions lithium présents dans LiOH

20 seront ensuite aptes à se carbonater pour stocker le dioxyde de carbone. Ainsi, par exemple, pour un oxyde complexe de formule Li2SrTa2O7, le nombre d'ions lithium libérable est de une mole par mole de Li2SrTa2O7. par conséquent, lorsque 1 mole de Li2SrTa2O7 libère 1 mole d'ions lithium sous la forme de LiOH et que la totalité des LiOH se carbonate par réaction avec le dioxyde de carbone, on obtient

25 un rendement égal à 100 % par rapport à la capacité théorique de stockage de l'oxyde complexe utilisé. Ce rendement peut également être exprimé en masse, c'est-à-dire en grammes de CO2 par gramme d'oxyde complexe utilisé. Dans le cas particulier de l'oxyde Li2SrTa2O7, ce rendement est d'environ 0,04 g de CO2 par gramme de Li2SrTa2O7 utilisé. 30 La régénération de l'oxyde complexe de départ en vue de son recyclage, c'est-à-dire le déstockage du CO2 et la recombinaison des ions lithium libérés pour reformer l'oxyde complexe de départ, peut être effectuée en chauffant le mélange composé de l'oxyde complexe protonné et du carbonate de lithium à une température supérieure ou égale à 600°C, et de préférence supérieure ou égale à

35 750°C.

B5026FR 7 Le déstockage du CO2 par chauffage dudit mélange à une température supérieure ou égale à 600°C entraîne la recombinaison des espèces chimiques et conduit à la reformation de l'oxyde complexe de départ, en particulier selon la réaction suivante dans le cas des oxydes complexes de formule (I) : LiHAmBä 03ä+i (II) + /2Li2CO3 Li2AmBäO3ä+i (I) + H2O + 1/2 CO2 La présente invention est illustrée par les exemples de réalisation suivants, auxquels elle n'est cependant pas limitée. EXEMPLES

Dans les exemples 1 et 2 qui suivent, les différents oxydes complexes io utilisés ont été synthétisés selon des méthode de synthèse connues et décrites dans la littérature.

Les oxydes complexes Li2SrTa2O7 et Li2CaTa2O7 ont été synthétisés selon la méthode décrite dans T. Pagnier, et al., Journal of Solid State Chemistry, Février 2009, 182(2), 317-326.

15 L'oxyde complexe Li2La213Ta2O7 a été synthétisé selon la méthode décrite dans M.P. Crosnier-Lopez et al., Zeitschrift für Anorganische und allgemeine Chemie, 2002, 628, 2049-2056

L'oxyde complexe Li2SrNb2O7 a été synthétisé selon la méthode décrite dans N.S.P. Bhuvanesh, et al., J. Mater. Chem., 1999, 9, 3093-3100.

20 L'oxyde complexe Li2La2,25Nb1,25Ti2,75O13 a été synthétisé selon la méthode décrite dans M.P. Crosnier-Lopez et al., Materials Research Bulletin, 1999, 34(2), 179-191. Exemple 1 Mise en évidence de l'absorption du CO2 par Li2SrTa,O7 25 Un creuset de platine contenant 1 g de poudre micro cristalline de Li2SrTa2O7 a été placé dans une enceinte. On a ensuite versé 0,2 ml d'eau sur le fond de l'enceinte en veillant à ne pas verser d'eau dans le creuset contenant Li2SrTa2O7. 1,7 g de CO2 sous forme de carboglace ont alors été ajoutés dna l'enceinte sui a ensuite été fermée rapidement et chauffée à 120°C pendant 15

30 heures. A cette température, la pression à l'intérieur de l'enceinte a été estimée à environ 30 bars. Le mélange résultant de la réaction de l'oxyde complexe de départ avec la vapeur d'eau puis avec le dioxyde de carbone a ensuite été caractérisé de manière préliminaire : B5026FR 8 - par diffraction des rayons X (XRD), à l'aide d'un diffractomètre à haute résolution commercialisé sous la dénomination PANalytical X'pert Pro par la société Philips au rayonnement Cu Ka en utilisant un filtre Nickel. La radiation diffusée a été collectée sur un détecteur commercialisé sous la dénomination X'Celerator par la société Philips. La distance du détecteur à l'échantillon était de 240 mm ; - par spectroscopie infrarouge (IR) l'aide d'un spectromètre commercialisé sous la dénomination Spectrum One FTIR Spectrometer par la société Perkin-Elmer; et io - par analyse thermogravimétrique (ATG) à l'aide d'un calorimètre muni d'une canne d'analyse thermo différentielle (ATD) vendu sous la dénomination SETARAM 92-1600, couplé à un spectromètre de masse vendu sous la dénomination Pfeiffer Omnistar. La figure 2 annexée présente le diagramme de diffraction des rayons X de la

15 phase mère Li2SrTa2O7, tandis que celui de la phase transformée est représenté sur la figure 3. Sur ces figures, l'intensité (exprimée en unité arbitraire) est fonction de l'angle de diffraction en degrés. Ces deux diagrammes révèlent la présence des raies caractéristiques des blocs de type pérovskite dans la forme transformée (après réaction avec la vapeur 20 d'eau et le CO2) et l'augmentation de son espace inter-couche. Les résultats structuraux (non représentés) montrent une maille orthorhombique dérivée de celle de la phase mère, mais avec un paramètre c nettement augmenté : 18,2 À pour la phase mère et environ 18,8 À pour la forme transformée. La quantité de CO2 captée a été estimée à 0,5 mole pour 1 mole de

25 Li2SrTa2O7. Ces résultats démontrent qu'il est possible d'utiliser Li2SrTa2O7 pour stocker avec efficacité le dioxyde de carbone à relativement basse température. La courbe ATG de la forme transformée est présentée sur la figure 4 annexée sur laquelle la perte de masse (en % en poids) est fonction de la 30 température (en °C). Le spectre IR de la forme transformée est présenté sur la figure 5 annexée sur laquelle la transmittance exprimée en pourcentage est fonction de la longueur B5026FR 9 d'onde exprimée en cm-1. Ce spectre confirme la présence des ions CO3- dans la forme transformée. On a ensuite procédé au déstockage du dioxyde de carbone et à la reformation de l'oxyde de départ par chauffage du mélange à une température de 5 700°C pendant une durée d'environ 1/2 heure. On a ensuite réutilisé l'oxyde reformé pour absorber à nouveau du dioxyde de carbone dans les mêmes conditions que décrites précédemment. 6 absorptions successives alternées avec 5 désorptions ont ainsi été réalisées. Le mélange résultant de la hème absorption a ensuite été analysé par Io diffraction aux RX et par ATG. La figure 6 annexée présente les diagrammes de diffraction des rayons X de la phase transformée après 1 absorption de dioxyde de carbone (courbe basse) comparativement à celui de la phase transformée après la 6eme absorption de dioxyde de carbone (courbe supérieure). Sur cette figure, l'intensité (exprimée en

15 unité arbitraire) est fonction de l'angle de diffraction en degrés. On constate une légère évolution des diagrammes du matériau après la 6eme absorption (raies de diffractions plus larges), ce qui n'altère cependant en rien sa capacité de stockage du dioxyde de carbone : sur la courbe supérieure, les triangles montrent les raies caractéristiques de Li2CO3. 20 La courbe ATG de la phase transformée après 6 absorptions de dioxyde de carbone est représentée sur la figure 7 annexée sur laquelle la perte de masse (en % en poids) est fonction du temps (en minutes). Exemple 2 Des essais d'absorption du dioxyde de carbone ont également été réalisés

25 avec des oxydes complexes de formule (I) différents de l'oxyde Li2SrTa2O7 utilisé ci-dessus dans l'exemple 1. Ces essais ont été réalisés selon le protocole détaillé dans l'exemple 1, en utilisant les oxydes complexes et les conditions particulières figurant dans le tableau 1 ci-après : TABLEAU 1 Quantité d'oxyde complexe utilisée Quantité de vapeur d'eau Quantité de dioxyde de B5026FR 10 (g) (mole) (mole) carbone (mole) Li2CaTa2O7 1,00 1,8910-3 0,01 0,04 Li2La2/3Ta2O7 0,60 1,2310-3 0,01 0,04 Li2SrNb2O7 0,68 1,7010-3 0,01 0,04 Li2La2,25(Nb1,25Ti2,75)013 0,40 5,81 10 4 0,01 0,04 La quantité de dioxyde de carbone absorbée par chacun de ces oxydes a été déterminée par ATG comme décrit ci-dessus à l'exemple 1 et est reportée dans le tableau 2 ci-après : TABLEAU 2 Am (H2O Am (H2O + Nombre de Nombre de + CO2) CO2) mole de mole de CO2 théorique expérimental CO2 capté / capté /mole (% mas) (% mas) mole (ex d'oxyde d'oxyde périmental) (théorique) Li2 CaTa2O7 5,55 5,57 0,50 0,50 Li2La2~3Ta2O7 5,98 4,94 * 0,50 0,40 Li2SrNb2O7 7,21 7,59 0,50 0,53 Li2La2,25(Nb1,25Ti2,75)O13 4,31 4,69 0,50 0,54 * : correspond à environ 18 % de la phase mère Li2La2RTa2O7 non protonée soit à un mélange de départ 0,18 Li2La2RTa2O7 + 0,82 LiHLa2/3Ta2O7 + 0,41 Li2CO3 au lieu de LiHLa2/3Ta2O7 + 0,5 Li2CO3 (cohérent avec RX). Ces résultats supplémentaires démontrent que les oxydes complexes utilisables conformément à l'invention sont capables de capter le dioxyde de io carbone avec un rendement expérimental très proche du rendement théorique. Exemple 3 Synthèse de l'oxyde complexe Li2Sr1,5Ta3Oo Cet oxyde a été synthétisé en mélangeant les oxydes Ta2O5 (Aldrich, pureté 99.98 %), SrCO3 et Li2CO3 dans un rapport molaire 1,5:1, 5:1,1. Ces oxydes ont été 15 mélangés dans un mortier en agathe puis l'ensemble a été compacté. Le mélange résultant a été chauffé dans un four à 850°C pendant 4 heures, puis à 1500°C B5026FR 11 pendant 3 heures. On a obtenu l'oxyde complexe Li2Sri,5Ta3O10 attendu. Cet oxyde complexe peut ensuite être utilisé pour capter le dioxyde de carbone.

Claims (2)

1. REVENDICATIONS1. Utilisation d'un oxyde complexe à base de lithium et ayant une structure stratifiée pérovskite de type Ruddlesden-Popper, pour le stockage réversible du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère et/ou dans l'air ambiant, ledit stockage étant effectué à une température inférieure ou égale à 200°C, en présence de vapeur d'eau.
2. 2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'oxyde complexe à base de lithium est choisi parmi les oxydes de formule (I) suivante : Li2AmBn03n+1 (I) io dans laquelle : - A représente au moins un cation choisi parmi les éléments Sr, Ca, La et Eu, - B représente au moins un cation choisi parmi les éléments Ta, Nb, Ti et Fe, - m > 0 et est tel que la neutralité électrique de l'oxyde de formule (I) est respectée et 15 - n est un nombre entier supérieur ou égal à 2. 6. Utilisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les oxydes complexes de formule (I) sont choisis parmi les composés dans lesquels n est un nombre entier égal à 2, 3 ou 4. 7. Utilisation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les oxydes 20 complexes de formule (I) sont choisis parmi Li2SrTa2O7, Li2CaTa2O7, Li2SrNb2O7, Li2EuTa2O7, Li2La2/3Ta207, Li22Lao,833(Nb1,5Tio,5)07, Li2Sr1,5Ta3010,~Lii2Cal,5Nb3010, Li2Sr1,5Nb3010, Li2Sr1,5(p~`b2,885FFeo,115)09.885, Li2La1,78(~`bo,66Ti2,34)010, Li2Sr2(Nb3,97Feo,03)012,97 et Li2La2,25(Nb1,25Ti2,75)013• 8. Utilisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que les oxydes 25 complexes de formule (I) sont choisis parmi Li2SrTa2O7, Li2CaTa2O7, Li2SrNb2O7, Li2La2/3Ta207, Li2Srl,5Ta3010 et Li2La2,25(Nb1,25Ti2,75)013• 9. Procédé de stockage du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère et/ou dans l'air ambiant, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre un oxyde complexe à base lithium et à structure stratifiée pérovskite de type 30 Ruddlesden-Popper tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 5, sous forme solide, en contact avec une atmosphère gazeuse contenant du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau, à une température inférieure à 200°C.B5026FR 13 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rapport molaire initial oxyde complexe/eau (sous forme de vapeur), lors de la mise en contact, varie de 1/20 à 1/5. 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la mise 5 en contact dudit oxyde avec l'atmosphère gazeuse contenant le CO2 et la vapeur d'eau est réalisée à une température de 100 à 180°C. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la mise en contact dudit oxyde avec l'atmosphère gazeuse contenant le CO2 et la vapeur d'eau est réalisée à une température de 110 à 140°C. io 10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ladite mise en contact est réalisée à une pression de CO2 supérieure ou égale à 2,5 MPa. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que l'oxyde l'oxyde complexe utilisé est Li2SrTa2O7 et qu'il est mis en contact avec le dioxyde de carbone à une température de 140°C, à une pression de 15 CO2 de 3,0 MPa, pendant une durée comprise entre 12 et 18 heures en présence de vapeur d'eau, dans un rapport molaire Li2SrTa2O7/H2O de 1/6.