CATHY : une plateforme expérimentale multi-échelles pour l'étude et la CAracTérisation d'HYdrates de gaz

Abstract

Les hydrates de gaz sont des structures cristallines, composées d’un réseau tridimensionnel de molécules d’eau pouvant emprisonner sous certaines conditions de pression et température des molécules de gaz comme par exemple le méthane ou le dioxyde de carbone (CO2). Les recherches menées sur ces composés ont de nombreuses applications pratiques à fort impact économique dans les domaines du flow-assurance (prévention de la formation d'hydrates de gaz pour assurer la production de gaz ou de pétrole), du captage/stockage du CO2 (traitement et/ou stockage de gaz sous pression), de l’environnement (production d'énergie propre, transport et stockage de gaz), de l’énergie (exploitation des dépôts naturels d’hydrates représentant une source colossale de gaz naturel), et de l’industrie du froid (utilisation en tant que nouveaux Matériaux à Changement de Phase (MCP)). La plateforme CATHY met en synergie trois laboratoires (le LFC-R, le LaTEP et l’IPREM-ECP) de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour (UPPA) pour l’étude et la caractérisation expérimentale des hydrates de gaz par plusieurs techniques complémentaires, mises en œuvre à différentes échelles, dans les domaines suivants : - micro et macro spectroscopie RAMAN pour l’analyse cinétique et structurale in-situ; - synthèse d’hydrates à échelle pilote et à l’échelle de la goutte ; - micro et macro calorimétrie (un brevet déposé) sous pression pour la détermination de propriétés thermodynamiques (diagrammes d’équilibre de phases, enthalpies, etc). Les différents équipements de la plateforme ainsi que des résultats expérimentaux caractéristiques de chaque technique seront illustrés et présentés pour l’hydrate de CO2.