2024
Hydrates de gaz
Les hydrates clathrates sont des structures cristallines supramoléculaires, dans lesquelles les molécules d'eau forment des motifs polyédriques définissant des cavités où diverses molécules hydrophobes peuvent s'insérer. Les hydrates de gaz, clathrates formés par les constituants du pétrole et du gaz naturel, les gaz de l'air ou encore l'hydrogène, sont très étudiés à plus d'un titre :
- Les hydrates naturels de méthane, piégés dans les sédiments marins ou dans les sols gelés des régions polaires, représentent selon les estimations entre 2 et 10 fois la capacité connue des gisements conventionnels de gaz naturel. Les perspectives d'exploitation des ces gisements, mais aussi les risques de libération massive de méthane dans l'atmosphère par la déstabilisation des couches d'hydrates liée au réchauffement climatique, suscitent un intérêt croissant dans la communauté scientifique.
- Les hydrates qui se forment lors des opérations de forage, de production ou de traitement des hydrocarbures sont la cause d'incidents industriels coûteux et potentiellement dangereux. Ils sont donc l'objet d'études visant à prévoir leurs conditions thermodynamiques et cinétiques de leur formation, dans le but de l'éviter.
- Les hydrates sont depuis quelques années l'objet de recherches visant à développer de nouveaux procédés dans divers domaines :
- Stockage et transport du froid dans les entrepôts frigorifiques, la climatisation tertiaire ou résidentielle.
- Captage de polluants, tels que le CO2 ou les NOx, dans les fumées des centrales thermiques ; captage et séparation des gaz de fermentation (CH4, CO2, CO) de la biomasse.
- Stockage de gaz (gaz naturel, hydrogène) pour le transport.
- Purification d'eau.
Les méthodes expérimentales et de modélisation originales développées à l'UCP pour l'étude des hydrates de gaz trouvent des applications dans ces différents domaines, concrétisées par de nombreuses collaborations académiques et industrielles, en France et à l'international.
Contact : Didier Dalmazzone, professeur
