Grant: Applied Research and Development Grants - Level 1

L'ammoniac (NH3) est un gaz toxique qui reste néanmoins une des composantes majeures des engrais pour les grandes cultures. Plus récemment, les chercheurs le considèrent aussi comme un moyen alternatif pour le stockage de l'hydrogène. Ces deux applications risquent de lui assurer de beaux jours surtout que sa synthèse est très énergivore. Sa récupération à partir de milieux où il est soit indésirable ou en surplus devient donc intéressante. La plupart des techniques d'extraction consistent à entraîner l'ammoniac hors de la solution en augmentant son pH et sa température. Ensuite, une fois libéré, il est neutralisé avec un acide. Ceci est généralement fait par entrainement (stripping) dans des successions de colonnes pouvant atteindre plusieurs mètres de hauteur. Aussi, on se propose d'utiliser un contacteur liquide-liquide qui permet de le libérer et de le neutraliser dans un même espace particulièrement réduit. Pour cela, il suffit de faire circuler le liquide chargé en NH3 (NH4+) dans un module de faisceau de fibres creuses qui trempent dans une solution acide qui circule à contre-courant. La faible taille des pores et la nature hydrophobe de la membrane empêchent les liquides de se mélanger, les effets de tension de surface répulsifs de la paroi les repoussant. Si l'on choisit de l'acide phosphorique comme récepteur, cela permet de capter NH3 sous une forme directement exploitable comme base d'engrais. Dans ce projet, on se propose d'extraire l'ammoniac à partir d'un biodigestat brut (i)- filtré avec diverses grosseurs de filtre, (ii)- centrifugé et (iii)- ultra centrifugé. Pour assurer un bon dégazage des échantillons, leur pH sera ajusté au-dessus de 9,5 et la température sera maintenue à une valeur d'au moins 40 oC. Le biodigestat sera filtré et/ou centrifugé pour limiter l'interférence provenant des bactéries et de la matière organique en général. Pour fin de comparaison, un entrainement classique de l'azote ammonical sera fait avec de l'air à pH basique sur le digestat brut.