Développement de sorbants catalytiques pour une production améliorée de méthanol – SIMPA

Le projet SIMPA s'inscrit dans la thématique des procédés Power-To-Fuels. Il vise à déplacer la limitation thermodynamique de la production de méthanol à partir de CO2 et d'H2 renouvelable en combinant au sein d'un même lit une fonction de sorption d'eau et une fonction catalytique. Il s'attachera à développer des lits de sorbants catalytiques de technicité croissante. Des sorbants/catalyseurs conventionnels seront étudiés dans un premier temps afin de mettre en œuvre les différentes techniques visant à caractériser l'adsorption d'eau (capacité de sorption, sélectivité par rapport au méthanol et à CO2, désorption) dans les conditions visées (typiquement 20 bar, 230 °C) et à évaluer les performances catalytiques en présence de sorbant. Des matériaux de sorption de type MOF seront ensuite étudiés et caractérisés dans des conditions hydrothermales. Des catalyseurs de synthèse de méthanol à partir de CO2 seront développés, pour être actifs à basse température et plus sélectifs en méthanol. Les géométries de lits sorbant/catalyseurs seront étudiées pour optimiser le rendement en méthanol. La réaction sera mise en œuvre en mode séquencé sortion-réaction/désorption dans deux réacteurs parallèles. Enfin, des sorbants catalytiques tout-en-un seront développés. Enfin, au-delà de la preuve expérimentale en mode séquentiel, une modélisation multi-échelle (sorption, diffusion, cinétique chimique, réacteur, procédé en mode séquentiel) permettra en fin de projet de proposer des conditions opératoires et une stratégie de cyclage optimales pour la réaction de synthèse de méthanol assistée par la sorption d'eau.