Brevet FR2884734A1 — publié le 20061027

GEL PERMETTANT LA SÉPARATION ET/OU LA PURIFICATION DES GAZ La présente invention concerne un gel permettant la séparation et/ou la purification des gaz et des dispositifs de séparation et/ou de purification des gaz intégrant un tel gel. La séparation et/ou la purification des gaz présente un intérêt fondamental dans de nombreuses industries. La purification des gaz permet en effet de fournir une matière première essentielle pour l'industrie chimique (diazote, dihydrogène, dioxygène, etc...) ou les hôpitaux (dioxygène). Dans le cas de la séparation des gaz, celle-ci revêt un intérêt fondamental pour la limitation des émissions de certains gaz, tels que le dioxyde et le monoxyde de carbone ou encore le monoxyde d'azote. Actuellement, les procédés de purification des gaz utilisent les technologies PSA (Pressure Swing Adsorption) ou TSA (Temperature Swing Adsorption) qui sont basées sur un même type de lit absorbant constitué de zéolite . Ces technologies sont notamment très utilisées pour la purification de l'azote ou de l'oxygène atmosphérique. Les zéolites correspondent à des cristaux naturels ou synthétiques de silicate d'aluminium qui présentent une structure poreuse complexe. Cette structure complexe, qui peut prendre différentes formes selon l'origine de la zéolite utilisée, constitue une cage dans laquelle est emprisonnée un ou plusieurs types de cations en fonction de la zéolite utilisée. Ces cations sont maintenus au sein de la structure des zéolites par des interactions ioniques avec les silicates de la zéolite. Des exemples de zéolites sont décrits notamment dans les demandes de brevet EP 98306320, EP 96305870 et EP 02080028 et dans le brevet US 5,464,798. Ces cations présents au sein de la structure des zéolites sont qualifiés de sites cationiques . Ces sites cationiques , du fait de leur charge, sont capables d'absorber avec plus ou moins d'affinité les différents composants d'un mélange gazeux. Dans le cas de l'air atmosphérique, le diazote est ainsi généralement fixé au sein des zéolites avec une affinité supérieure au dioxygène. Pour une zéolite donnée, l'affinité de liaison à une molécule gazeuse est fonction de sa structure et également du ou des cations de celle-ci. Dans les dispositifs de purification des gaz de type PSA ou TSA, des absorbeurs à base de cristaux de zéolite déshydratés en série. En général, ces dispositifs présentent ainsi de l'ordre de trois à quatre absorbeurs. Dans ces dispositifs, l'admission du mélange gazeux à une pression (PSA) ou à une température (TSA) donnée permet la fixation sélective d'un des composants du mélange gazeux. Après fixation et élimination du mélange gazeux traité, une modification de pression (PSA) ou de température (TSA) permet de relarguer les molécules gazeuses fixées. L'admission des gaz fixés au niveau d'un deuxième absorbeur permet d'enrichir le mélange gazeux dans la molécule gazeuse fixée sélectivement. Le nombre de cycles d'absorption permet ainsi d'obtenir un composant gazeux avec la pureté souhaitée. Cette technologie, si elle permet effectivement la purification de molécules gazeuses spécifiques, est extrêmement coûteuse en raison de la complexité des dispositifs mis en oeuvre (multiplicités des adsorbeurs, des vannes, des turbines, etc...). À titre d'exemplé de tels dispositifs, on peut citer les dispositifs décrits dans le brevet FR 2782020 et la demande de brevet WO 00/35560. Dans le cas des émissions polluantes, les technologies de purification des émissions de gaz utilisent le plus souvent des filtres capables de fixer de manière plus ou moins sélective les polluants ciblés. Pour autant, ces technologies nécessitent généralement un renouvellement continu des filtres pour maintenir leur efficacité. En conséquence, il existe toujours à l'heure actuelle un besoin important pour bénéficier de technologies qui permettent de séparer et/ou de purifier les gaz à l'aide de dispositifs simplifiés, plus économiques et/ou compatibles avec un fonctionnement en continu. De façon inattendue, l'inventeur a mis en évidence qu'il était possible de séparer de façon continue du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone et du disulufure de carbone d'un mélange gazeux par le passage dudit mélange à travers un gel contenant des ions ferreux complexés à une résine cationique. Dans un premier dispositif qualifié de passif , qui bénéficie de deux sorties associées à des débits différents, la fixation transitoire d'une molécule gazeuse par les ions ferreux est suffisante pour empêcher leur aspiration par la sortie associée au débit le plus faible. Le mélange gazeux obtenu au niveau de cette sortie de faible débit, et après son passage au travers le gel, est ainsi significativement épuré en ladite molécule gazeuse fixée. Dans un second dispositif qualifié d'actif , un aimant est intégré par rapport au dispositif précédent, lequel aimant impose un champ magnétique orienté ver la sortie principale. Dans ce dispositif actif, et à la différence du précédent dispositif, le complexe ion ferreux / molécule gazeuse qui se forme de façon transitoire va s'orienter dans le gel en fonction du champ magnétique appliqué par l'aimant et permettre le relargage de la molécule gazeuse spécifiquement vers la sortie induite par le champ magnétique, de préférence secondaire. Le mélange gazeux obtenu au niveau de la sortie de haut débit, et après son passage au travers le gel, est ainsi significativement épuré en ladite molécule gazeuse fixée. En fonction du composant gazeux ciblé, il est ainsi possible d'utiliser un gel comprenant un ou plusieurs cations métalliques capables de fixer sélectivement ledit composant afin d'obtenir un mélange gazeux significativement épuré ou enrichi en ledit composant. Ainsi, la présente invention, du fait de sa capacité à fonctionner en continu et de sa simplicité de mise en oeuvre vise à apporter une solution à l'ensemble des problèmes décrits précédemment pour les dispositifs de purification et/ou de séparation utilisés actuellement. Un premier objet de l'invention consiste donc en un gel permettant la séparation et/ou la purification d'une molécule 5 gazeuse spécifique et qui comprend: (i) un cation métallique, (ii) un support poreux comprenant des groupements échangeurs de cations, (iii) un agent gélifiant, et (iv) un solvant. Le cation métallique utilisé peut être mono-, di- ou trivalent, de préférence le cation métallique utilisé est divalent. Le cation métallique peut également être mono- ou poly-atomique, de préférence mono- atomique. À titre de cations métalliques utilisables dans le gel selon l'invention, on peut citer les cations suivants: Li+, Na+, Cu+, Ag+,, Cal+ , Fez+, Cul+ , Mg2+, Mn2+, Zn2+, co', Fei+ ou Al". De préférence, le cation métallique utilisé est choisi dans le groupe comprenant Cal+, Fe2+, Cu", Mg2+, Mn", Zn2+ et Co" et de manière particulièrement préféré, le cation utilisé est Fe2+. La concentration en cations métalliques d'une espèce donnée pour obtenir une séparation d'une molécule gazeuse donnée peut être déterminée simplement par l'homme du métier. Cette concentration est fonction des dimensions du gel, du volume et/ou du débit de mélange gazeux à traiter, de l'affinité dudit cation métallique pour le composant ciblé. Cette concentration dépend également de la solubilité du sel comprenant le cation métallique utilisé. Avantageusement, la concentration en cations métalliques dans le gel est comprise entre 1 mM et 5 M, de préférence entre 5 mM et 2M et de manière particulièrement préférée entre 10 mM et 1 M. Le support poreux peut être minéral, notamment à base de silice, et/ou organique, notamment à base de résines de copolymérisation ou de polyosides, tels que le dextran et la cellulose. Les groupements échangeurs de cations, qui correspondent à des groupements chargés négativement, peuvent être fixés soit par covalence sur le support, comme c'est le cas pour les résines cationiques (résines échangeuses d'ions), soit faire partie intégrante du support, comme c'est le cas pour les zéolites qui sont formés par des cristaux d'aluminosilicates. Avantageusement, la quantité de support poreux est comprise entre 10 et 80% en poids du gel, de préférence entre 20 et 70% et de manière particulièrement préférée entre 30 et 60%. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, le support comprend un mélange d'un support minéral poreux non chargé, de préférence des billes de silice, et d'une résine cationique. Avantageusement, et lorsque le pH du gel est inférieur à 6, la résine cationique est une résine cationique forte ou 20 intermédiaire, de préférence une résine cationique forte. La concentration en résine cationique dans le support est fonction de la concentration en cation métallique souhaitée. À titre d'exemple, et dans le cas des ions ferreux, la concentration en résine cationique du support est telle que la concentration de ses groupements anioniques dans le gel est au moins comprise entre 1 mM et 5 M, de préférence au moins entre 5 mM et 2 M et de manière particulièrement préférée au moins entre 10 mM et 1 M. Avantageusement, la concentration en résine cationique par rapport au support minéral non chargé est comprise entre 0,1 et 99,9%, de préférence entre 1 et 50%, préférentiellement entre 2 et 25%, et de manière particulièrement préférée entre 5 et 15%. L'agent gélifiant peut être constitué par le support poreux lui-même, notamment dans le cas de résines de polymères ou de polyosides, ou être un composant supplémentaire. De préférence, l'agent gélifiant est distinct du support poreux et permet d'assurer la cohésion de celui-ci et une consistance de type gel à l'ensemble. À titre d'exemple de tels agents gélifiants, on peut citer les polyosides, tels que l'agarose, les carraghénanes, les alginates, les pectines, le chitosane, la cellulose, la chitine, le glycogène, l'amidon et les résines de polymères. De préférence, l'agent gélifiant est un polyoside, et de manière particulièrement préférée l'agent gélifiant est l'agarose. La concentration en agent gélifiant doit être suffisante pour maintenir la cohésion du support poreux, mais ne doit pas être trop élevée pour ne pas altérer la porosité dudit support. Cette concentration est fonction aussi bien du support poreux utilisé que de l'agent gélifiant utilisé. L'homme du métier pourra déterminer simplement la concentration en agent gélifiant à utiliser pour un support donné à l'aide d'expériences de routine de sorte d'obtenir un gel qui permette le passage d'un mélange gazeux. Avantageusement, la quantité d'agent gélifiant est comprise entre 0,01 et 80% en poids du gel, de préférence entre 0,05 et 70%, préférentiellement entre 0,05 et 50% et de manière particulièrement préférée entre 0,05 et 25%. À titre d'exemple, la concentration en agarose du gel (poids/vol) est comprise entre 0,01 et 10%, de préférence entre 0,01 et 5%, préférentiellement entre 0,01 et 0,5%, et de manière particulièrement préférée entre 0,05 et 0,2%. Le solvant utilisé peut être un solvant polaire ou apolaire compatible avec le support poreux et l'agent gélifiant utilisés. Ledit solvant peut être protique ou aprotique. Selon un mode de réalisation préféré, le solvant utilisé est un solvant polaire et protique. À titre de solvant polaire protique utilisable, on peut citer l'eau et les alcools tels que le glycérol, le méthanol, l'éthanol et le monoéthylène glycol. La quantité de solvant utilisée doit être suffisante pour maintenir une consistance de type gel, mais doit permettre le passage du mélange gazeux. En fonction des différents constituants utilisés pour le gel, l'homme du métier pourra déterminer simplement et à l'aide d'expériences de routine la quantité de solvant nécessaire pour obtenir un gel adapté. Avantageusement, la quantité de solvant est comprise entre 5 et 90 % (vol/vol) du gel, de préférence entre 10 et 85%, et de manière particulièrement préférée entre 25 et 75 %. Dans le cas où le gel contient des cations métalliques susceptibles de s'oxyder, comme notamment les cations Cu+ et Fe2+, le solvant comprend un acide en solution pour maintenir un pH inférieur à 7, de préférence un pH compris entre 1 et 6 et de manière particulièrement préférée un pH compris entre 2 et 5. L'acidité du milieu permet alors de stabiliser ledit cation métallique et d'empêcher son oxydation. L'acide utilisé doit alors être compatible avec le support poreux et l'agent gélifiant utilisé. En fonction des différents composants utilisés dans le gel, l'homme du métier pourra déterminer simplement à l'aide de ses connaissances générales, et à l'aide d'expériences de routine si nécessaire, l'acide adapté pour un gel donné. À titre d'exemple d'acides utilisables, on peut citer notamment l'acide tartrique, l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide méthanoïque, l'acide acétique. Un deuxième objet de l'invention consiste en un dispositif permettant de séparer et/ou de purifier une molécule gazeuse spécifique à partir d'un mélange gazeux qui comprend: (i) une entrée (3) pour le mélange gazeux, (ii) un gel séparatif (1) tel que décrit précédemment en aval de ladite entrée, (iii) une sortie principale (4) en aval du gel, laquelle est couplée à une pompe (6) imposant un débit X, et (iv) une sortie secondaire (5) en aval du gel, laquelle est couplée à une pompe (7) imposant un débit Y avec Y La molécule gazeuse spécifique ciblée par le dispositif selon l'invention est fonction du gel séparatif utilisé. Un dispositif selon l'invention peut être mis en uvre pour toute molécule gazeuse. La molécule gazeuse ciblée peut être, et à titre d'exemple, le diazote, le monoxyde d'azote, le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, le dioxygène, le disulfure de carbone, le sulfure d'hydrogène. De préférence, la molécule gazeuse ciblée est le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone ou le disulfure de carbone. Des pompes utilisables dans le dispositif selon l'invention sont bien connues de l'homme du métier. La différence entre le débit X et Y est fonction de la capacité du gel séparatif à fixer la molécule gazeuse ciblée. Ainsi, le rapport des débits X/Y sera d'autant plus faible que l'affinité du gel séparatif (1) pour la molécule gazeuse ciblée sera élevée. L'homme du métier en fonction de la capacité du gel séparatif (1) à fixer la molécule ciblée et en fonction de la séparation et/ou purification souhaitée pourra déterminer simplement, à l'aide d'expériences de routine, la différence de débit la plus adaptée. À titre d'exemple, le rapport des débits X/Y est compris entre 2/1 et 10000/1, de préférence entre 2/1 et 1000/1, préférentiellement entre 2/1 et 100/1 et de manière particulièrement préférée entre 5/1 et 25/1. La valeur de débit Y maximale sera choisie de façon à ce qu'elle ne permette pas de déstabiliser la liaison du complexe cation métallique / molécule gazeuse fixée. Cette valeur sera fonction de la liaison impliquée, de la concentration de cations métalliques disponibles et de la concentration de la molécule gazeuse ciblée dans le mélange gazeux initial. La valeur de débit X maximale sera choisie de telle manière qu'elle ne risque pas d'altérer l'intégrité du dispositif et plus spécifiquement celle du gel séparatif (1). L'homme du métier, au regard de la description, pourra déterminer simplement les valeurs de débits adaptées en fonction du gel séparatif, du mélange gazeux initial et de la molécule gazeuse ciblée. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif comprend une deuxième sortie secondaire, laquelle est couplée à une pompe identique ou différente de la pompe (7), de préférence la pompe (7). Dans le cas où la pompe couplée à la deuxième sortie secondaire est une pompe différente de la pompe (7), le débit Y' imposée par cette pompe supplémentaire est tel que X>Y'. Les valeurs préférées du rapport X/Y' sont identiques à celles précédemment décrites pour le rapport X/Y. En fonction de la séparation souhaitée, l'homme du métier pourra en outre ajouter des sorties secondaires supplémentaires, lesquelles présentent des caractéristiques similaires à celles décrites précédemment, pour obtenir un dispositif présentant l'efficacité souhaitée. Selon un deuxième mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, le dispositif pourra être couplé en série avec un autre dispositif selon l'invention, avec la sortie principale (4) du premier dispositif correspondant à l'entrée (3) du deuxième dispositif. En fonction de la séparation souhaitée, l'homme du métier 30 pourra en outre coupler des dispositifs supplémentaires comme décrit précédemment pour obtenir l'efficacité souhaitée. Selon un troisième mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, ledit dispositif pourra être couplé avec des dispositifs de séparation et/ou de purification existants, tels que des dispositifs PSA et/ou TSA. Selon un quatrième mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, ledit dispositif pourra être couplé à des moyens de stockage du mélange gazeux purifié au niveau de l'une de ses sorties. Un troisième objet de l'invention consiste en un dispositif permettant de séparer et/ou de purifier une molécule gazeuse spécifique à partir d'un mélange gazeux qui comprend: (i) une entrée (3) pour le mélange gazeux, (ii) un gel séparatif (1) comprenant des ions ferreux tel que décrit précédemment en aval de ladite entrée, (iii) une sortie principale (4) en aval du gel, laquelle est couplée à une pompe (6) imposant un débit X, (iv) une sortie secondaire (5) en aval du gel, laquelle est couplée à une pompe (7) imposant un débit Y avec Y Dans ce dispositif, la liaison transitoire d'un doublet électronique de la molécule gazeuse ciblée à l'ion ferreux va permettre, le temps de cette liaison, l'orientation du complexe ainsi formé en fonction du champ magnétique en présence. La fixation d'une molécule gazeuse par un ion ferreux va ainsi entraîner une réorientation dans le gel du complexe formé en fonction du champ magnétique en présence et permettre un relargage de ladite molécule gazeuse préférentiellement vers la sortie secondaire (5). Le champ magnétique à appliquer est fonction des dimensions 5 du gel et pourra être déterminé simplement par l'homme du métier par de simples expériences de routine. L'aimant utilisé dans le dispositif selon l'invention peut être un aimant simple ou un électroaimant. Dans le cas où le dispositif selon l'invention utilise un électroaimant, le champ magnétique appliqué peut être constant ou alternatif. Dans le cas d'un champ magnétique alternatif, la fréquence dudit champ magnétique permettra de modifier l'efficacité de séparation du dispositif de façon dynamique. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif 15 selon l'invention peut intégrer un ou plusieurs aimants supplémentaires. La molécule gazeuse spécifique ciblée par le dispositif selon l'invention est fonction du gel séparatif utilisé. Un dispositif selon l'invention peut être mis en oeuvre pour toute molécule gazeuse. La molécule gazeuse ciblée peut être, et à titre d'exemple, le diazote, le monoxyde d'azote, le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, le dioxygène, le disulfure de carbone, le sulfure d'hydrogène. De préférence, la molécule gazeuse ciblée est le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone ou le disulfure de carbone. Des pompes utilisables dans le dispositif selon l'invention sont bien connues de l'homme du métier. La différence entre le débit X et Y est fonction de la capacité du gel séparatif à fixer la molécule gazeuse ciblée et du niveau de séparation souhaité. L'homme du métier en fonction de la capacité du gel séparatif à fixer la molécule ciblée et en fonction de la séparation et/ou purification souhaitée pourra déterminer simplement, à l'aide d'expériences de routine, la différence de débit la plus adaptée. À titre d'exemple, le rapport des débits X/Y est compris entre 2/1 et 10000/1, de préférence entre 2/1 et 1000/1, préférentiellement entre 2/1 et 100/1 et de manière particulièrement préférée entre 5/1 et 25/1. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif comprend une deuxième sortie secondaire, laquelle est couplée à une pompe identique ou différente de la pompe (7), de préférence la pompe (7), et à un aimant identique ou différent de l'aimant (9), de préférence l'aimant (9). Dans le cas où la pompe couplée à la deuxième sortie secondaire est une pompe différente de la pompe (7), le débit Y' imposée par cette pompe supplémentaire est tel que X>Y'. Les valeurs préférées du rapport X/Y' sont identiques à celles précédemment décrites pour le rapport X/Y. En fonction de la séparation souhaitée, l'homme du métier pourra en outre ajouter des sorties secondaires supplémentaires, lesquelles présentent des caractéristiques similaires à celles décrites précédemment, pour obtenir un dispositif présentant l'efficacité souhaitée. Selon un deuxième mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, le dispositif pourra être couplé en série avec un autre dispositif selon l'invention, avec la sortie principale (4) du premier dispositif correspondant à l'entrée (3) du deuxième dispositif. En fonction de la séparation souhaitée, l'homme du métier 25 pourra en outre coupler des dispositifs supplémentaires comme décrit précédemment pour obtenir l'efficacité souhaitée. Selon un troisième mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, ledit dispositif pourra être couplé avec des dispositifs de séparation et/ou de purification existants, tels que des dispositifs PSA et/ou TSA. Selon un quatrième mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, ledit dispositif pourra être couplé à des moyens de stockage du mélange gazeux purifié au niveau de l'une de ses sorties. Un quatrième objet de l'invention consiste en un dispositif de type PSA ou de type TSA qui permet de séparer et/ou de purifier une molécule gazeuse spécifique à partir d'un mélange gazeux qui comprend un gel séparatif tel que décrit précédemment en tant qu'absorbeur. Des dispositifs de type TSA ou PSA sont bien connus de l'homme du métier. À titre d'exemple de tels dispositifs, on peut citer les dispositifs décrits dans le brevet FR 2782020 et la demande de brevet WO 00/35560. Un cinquième objet de l'invention consiste en un filtre qui permet de séparer une molécule gazeuse spécifique à partir d'un mélange gazeux comprenant un support incluant un gel séparatif tel que décrit précédemment, lequel support permet le passage d'un mélange gazeux à travers le gel tout en maintenant l'intégrité du gel. L'homme du métier, au regard de ses connaissances générales est à même de réaliser un tel filtre sans difficulté 20 particulière.. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront dans les exemples qui suivent, sans pour autant que ceux-ci ne constituent une quelconque limitation de l'invention. Exemple 1: Préparation du gel séparatif: 40 g de gel de silice 60 (PROCHILAB), 4 g de résine échangeuse d'ions chargée négativement AvicelPH-10.1 (PROCHILAB), 19,5 g d'acide tartrique (PROCHILAB) et 36,1 g de sulfate de fer II (Fe(SO4)) heptahydraté ont été incorporés dans un volume d'eau suffisant (environ 100 ml) pour permettre la dissolution de l'acide tartrique et du sulfate de fer II. Le mélange obtenu a été maintenu sous agitation à une température de l'ordre de 100 C. Dans le même temps, 0,1 g d'agarose (SIGMA) a été introduit dans un bécher contenant 100 ml d'eau à 100 C. La solution a été maintenue à ébullition jusqu'à éclaircissement et dissolution complète de l'agarose. La solution d'agarose (80 à 100 C) a alors été ajoutée au mélange comprenant le sulfate de fer II obtenu précédemment. L'ensemble a été déshydraté après homogénéisation dans un évaporateur rotatif jusqu'à obtention d'une poudre de couleur verdâtre. Un gel présentant les dimensions souhaitées a été obtenu en mélangeant environ un volume d'eau et un volume de poudre dans un réceptacle présentant le volume et les dimensions souhaitées. Exemple 2: Purification d'un mélange gazeux chargé en dioxyde 15 de carbone (CO2) et en monoxyde de carbone (CO): 1- Dispositif correspondant au système dit passif : 10g de gel séparatif tel que décrit à l'exemple 1 ont été utilisés dans un dispositif pour l'épuration d'un gaz chargé en dioxyde de carbone (CO2) et en monoxyde de carbone (CO) , lequel dispositif est schématisé dans la figure 1. Le gel utilisé présentait 2 cm de diamètre pour 6 cm de hauteur. Le gel séparatif (1) a été placé dans un compartiment (2) qui présente une entrée (3), permettant l'injection du gaz étalon. Une sortie principale (4) et une sortie secondaire (5) permettent une séparation sélective du dioxyde de carbone (CO2) et du monoxyde de carbone (CO) du gaz étalon. Deux pompes ont été positionnées en aval des deux sorties (6) et (7), lesquelles ont été réglées avec des débits de 24,5 1/min et 1,166 1/min respectivement (rapport de 1/21 entre les 30 deux sorties). Des filtres (8) ont été positionnés au niveau des entrées et des sorties du compartiment renfermant le gel séparatif pour maintenir l'intégrité de ce dernier. Un gaz étalon, présentant une concentration en dioxyde de carbone (CO2) et en monoxyde de carbone (CO) de 4,87% et de 419,1 ppm respectivement, a été injecté au niveau de l'entrée (3). Le mélange gazeux comprend en outre du diazote et du dioxygène. Une expérience contrôle effectuée en l'absence de gel a 10 également été réalisée. Le dispositif a été mis en fonctionnement pendant 10 minutes. Les concentrations en dioxyde et en monoxyde de carbone ont été mesurées à l'aide d'analyseurs infrarouge placés en aval des sorties (4) et (5). La mesure de la concentration en dioxyde de carbone a été effectuée selon la norme NFX 20-301. La mesure de la concentration en monoxyde de carbone a été effectuée selon les normes NF X13-300 et FDX 20-361. 2- Résultats: Les résultats des mesures de la concentration en dioxyde de carbone et en monoxyde de carbone au niveau des sorties dans ces expériences sont présentés dans le tableau I suivant: Tableau I Avec gel séparatif Sans gel séparatif Paramètres Sortie Sortie Sortie Sortie Principale Secondaire Principale (4) Secondaire (5) (4) (5) Concentration en dioxyde 3,94 0,04 4,87 4,87 de carbone (en % del'atmosphère) au niveau (81 %) (0,8%) (100%) (100%) des sorties Concentration en 376,17 20,91 419,1 419,1 monoxyde de carbone (en ppm) au niveau des (90%) (5%) (100%) (100%) sorties Les résultats montrent que le gel séparatif permet de diminuer, au niveau de la sortie secondaire, les concentrations en monoxyde et en dioxyde de carbone dans le mélange gazeux d'un facteur 20 et 120 respectivement. Ce résultat s'expliquerait par une fixation des molécules de dioxyde de carbone ou des molécules de monoxyde de carbone aux ions ferreux du gel séparatif. Toutefois, l'affinité de liaison des ions ferreux pour les molécules de dioxyde de carbone est supérieure à celle pour les molécules de monoxyde de carbone. Ainsi, et en l'absence de gel séparatif, les molécules se répartissent entre les sorties (4) et (5) en fonction du rapport des débits (1/21) au niveau de ces sorties, à savoir 1 partie des molécules vers la sortie (5) et 21 parties des molécules vers la sortie (4). Pour autant, les concentrations de ces molécules dans les mélanges gazeux obtenus restent inchangées par rapport au mélange gazeux initial. À l'inverse, et en présence du gel séparatif, la fixation aux ions ferreux du dioxyde de carbone, et plus faiblement du monoxyde de carbone, modifierait cette répartition au niveau des sorties, l'avidité de cette liaison étant suffisante pour empêcher l'aspiration de ces molécules vers la sortie (5) de moindre débit. Seul le débit de la sortie (4) plus important serait alors suffisant pour déstabiliser la liaison ion ferreuxdioxyde de carbone et ainsi permettre l'aspiration du dioxyde de carbone vers la sortie (4). Les résultats montrent également que la présence du gel séparatif diminue de près de 5% et 20% la concentration de monoxyde et de dioxyde de carbone au niveau de la sortie principale. Cette diminution s'expliquerait par la solubilisation du monoxyde et du dioxyde de carbone dans le gel séparatif, laquelle solubilisation est extrêmement importante (près de 100 fois la valeur théorique dans le cas du dioxyde de carbone). Exemple 3: Purification d'un mélange gazeux contenant des traces de disulfure de carbone (CS2) par un dispositif passif : 1- Dispositif correspondant au système dit passif : 10 g de gel séparatif tel que décrit à l'exemple 1 ont été utilisés pour dans un dispositif pour l'épuration d'un gaz chargé en disulfure de carbone (CS2), lequel dispositif est schématisé dans la figure 2. Le gel utilisé présentait 2 cm de diamètre. À la différence de l'exemple 2, le dispositif présentait deux sorties secondaires lesquelles étaient connectées à une seule et unique pompe. Deux pompes (6) et (7) ont été positionnées en aval des deux sorties (4) et (5). Ces pompes (6) et (7) ont été réglées sur des débits de 20 1/min et 4 1/min respectivement (rapport de 1/5 entre les deux pompes). Des poches d'échantillonnage ont été placées en aval des pompes (6) et (7) . Un gaz étalon, présentant une concentration en disulfure de 20 carbone (CS2) de 500 ppb (partie par milliard), a été injecté au niveau de l'entrée (3). Une expérience contrôle effectuée en l'absence de gel a également été réalisée. Le dispositif a été mis en fonctionnement pendant environ 25 une minute (le volume de gaz injecté était limité à 30 litres). Après séparation par chromatographie en phase gazeuse avec un appareil CP3800 (VARIAN) d'un échantillon de chacun des mélanges gazeux obtenus au niveau des pompes (6) et (7), les concentrations en disulfure de carbone ont été déterminées par spectrographie de masse avec un appareil 1200 (VARIAN) selon les instructions du fabricant. 2- Résultats: Les résultats des mesures de la concentration en disulfure de carbone des sorties (4) et (5) dans ces expériences sont présentés dans le tableau II suivant: Tableau Il Avec gel séparatif Sans gel séparatif Paramètres Sortie Sortie Sortie Sortie Principale Secondaire Principale (4) Secondaire (5) (4) (5) Concentration en disulfure 75 0 500 500 de carbone (en ppb) au (15%) (0%) (100%) (100%) niveau des sorties Les résultats montrent que le dispositif permet d'éliminer complètement le disulfure de carbone du mélange gazeux obtenu au niveau de la sortie secondaire. Ce résultat s'expliquerait par une forte affinité du gel séparatif (1) pour le disulfure de carbone, laquelle empêcherait son aspiration par la sortie secondaire de faible débit. Les résultats montrent également que la présence du gel séparatif diminue de près de 85% la concentration de disulfure de carbone au niveau de la sortie principale. Cette diminution s'expliquerait par la solubilisation du disulfure de carbone dans l'eau du gel séparatif. Exemple 4: Purification d'un mélange gazeux contenant des 20 traces de disulfure de carbone (CS2) par un dispositif actif : 1-Dispositif correspondant au système dit actif : g de gel séparatif tel que décrit à l'exemple 1 ont été utilisés pour dans un dispositif pour l'épuration d'un gaz chargé en disulfure de carbone (CS2), lequel dispositif est schématisé dans la figure 4. Le gel utilisé présentait 2 cm de diamètre. À la différence du dispositif passif présenté dans la figure 1, le dispositif actif présente un aimant générant un champ magnétique orienté vers la sortie (5). Deux pompes (6) et (7) ont été positionnées en aval des deux sorties (4) et (5). Ces pompes (6) et (7) ont été réglées sur des débits de 20 1/min et 4 1/min respectivement (rapport de 1/5 entre les deux pompes). Des poches d'échantillonnage ont été placées en aval des pompes (6) et (7) . Un gaz étalon, présentant une concentration en disulfure de carbone (CS2) de 500 ppb (partie par milliard), a été injecté au niveau de l'entrée (3). Une expérience contrôle effectuée en l'absence de gel a également été réalisée. Le dispositif a été mis en fonctionnement pendant environ une minute (le volume de gaz injecté était limité à 30 litres). Après séparation par chromatographie en phase gazeuse avec un appareil CP3800 (VARIAN) d'un échantillon de chacun des mélanges gazeux obtenus au niveau des pompes (6) et (7), les concentrations en disulfure de carbone ont été déterminées par spectrographie de masse avec un appareil 1200 (VARIAN) selon les instructions du fabricant. 2- Résultats: Les résultats ont montré que le dispositif permet d'éliminer presque complètement le disulfure de carbone du mélange gazeux obtenu au niveau de la sortie principale. Ce résultat s'expliquerait par une forte affinité du gel séparatif (1) pour le disulfure de carbone, laquelle empêcherait son aspiration par la sortie secondaire de faible débit. Ce résultat confirme donc la validité d'un dispositif utilisant un aimant pour diriger l'évacuation des molécules ciblées. Exemple 5: Purification d'un mélange gazeux gaz chargé en 5 dioxyde de carbone (CO2) par un dispositif passif : 1- Dispositif correspondant au système dit passif : Le dispositif utilisé correspond à celui décrit à l'exemple 3. Dans cette expérience, 100 g de gel ont été utilisés. Les 10 dimensions du gel étaient les suivantes: 3 cm de diamètre et 7 cm de hauteur. Le gaz étalon présentait une concentration de 10,15% en dioxyde de carbone, de 80,9 ppm de monoxyde de carbone, de 5% de dioxygène et de 415 ppm de monoxyde d'azote. Les méthodes de détection du dioxyde et du monoxyde de carbone sont telles que décrites à l'exemple 2. La détection a été effectuée en aval des pompes (6) et (7). La pompe principale (6) a été réglée sur un débit de 10 1/min. La pompe secondaire (7) a été réglée initialement sur un débit de 2 1/min soit un rapport de 1/5 entre les deux pompes. Le dispositif a été mis en fonctionnement pendant 20 minutes. 2- Résultats: Les résultats des mesures de la concentration en dioxyde et en monoxyde de carbone au niveau des sorties sont présentés dans le tableau III (cette forme sera modifiée pour intégrer la modification des débits) suivant: 21 Tableau III Système passif Système passif avec gel séparatif sans gel séparatif Paramètres Sortie Sortie Sortie Sortie Principale Secondaire Principale Secondaire (pompe (pompe (pompe (pompe (6)) (7)) (6)) (7)) Concentration en 9,35 0,84 10,15 10,15 dioxyde de carbone (en % de (92,1%) (8,3%) (100%) (100%) l'atmosphère) au niveau des sorties Concentration en 70,8 Nd 80,9 80,9 monoxyde de carbone (en ppm (87,5%) (100%) (100%) de l'atmosphère) au niveau des sorties Nd: non déterminé Les résultats montrent que le gel séparatif permet de diminuer, au niveau de la sortie secondaire, la concentration 5 en dioxyde de carbone dans le mélange gazeux d'un facteur 12. Par rapport aux résultats de l'exemple 2, la baisse du rendement de l'épuration du dioxyde de carbone pourrait s'expliquer par une saturation du système (passage de 4,17 à 10,15% de dioxyde de carbone dans le mélange gazeux initial). Les résultats montrent également qu'on observe, comme pour les résultats de l'exemple 2, une importante dissolution du dioxyde de carbone dans le gel. Exemple 6: Purification d'un mélange gazeux gaz chargé en dioxyde de carbone (CO2) par un dispositif actif : 1- Dispositif correspondant au système dit actif : 100g de ciel séparatif comme décrit dans l'exemple 1 ont été utilisés dans un dispositif pour la purification d'un mélange gazeux chargé en dioxyde de carbone (CO2), lequel dispositif est schématisé dans la figure 3. Deux pompes ont été positionnées en aval des sorties principales (4) et secondaires (5), lesquelles ont été réglées avec des débits de 10 1/min et 2 1/min respectivement (rapport de 1/5 entre les deux sorties). À la différence du dispositif passif présenté dans la figure 1, le dispositif actif présente un aimant générant 5 un champ magnétique orienté vers la sortie (5). Le gaz étalon et la méthode de mesure du dioxyde de carbone sont tels que décrits dans l'exemple 5. Le dispositif a été mis en fonctionnement pendant 20 minutes. 2- Résultats: Les résultats des mesures de la concentration en dioxyde de carbone au niveau des sorties dans ces différentes expériences sont présentés dans le tableau IV suivant: Tableau IV Système actif Système passif avec gel séparatif sans gel séparatif Paramètres Sortie Sortie Sortie Sortie Principale Secondaire Principale Secondaire (4) (5) (4) (5) Concentration en 1,55 8,53 10,15 10,15 dioxyde de carbone (en % de (15,3%) (84%) (100 %) (100%) l'atmosphère) au niveau des sorties Concentration en 80,9 Nd 80,9 80,9 dioxyde de carbone (en % de (100,0%) (100%) (100%) l'atmosphère) au niveau des sorties Nd: non déterminé Les résultats montrent que le gel séparatif permet de diminuer, au niveau de la sortie principale cette fois, la concentration en dioxyde de carbone d'un facteur 10 environ. La spécificité de séparation du gel séparatif ressort clairement au regard des résultats obtenus avec le monoxyde de carbone, dont la concentration au niveau de la sortie principale est inchangée. Ces résultats confirment donc encore la validité d'un dispositif utilisant un aimant pour diriger l'évacuation des molécules ciblées. Il est probable qu'un taux d'épuration bien plus important aurait pu être obtenu à partir d'un mélange gazeux initial comprenant une moindre proportion de dioxyde de carbone (10,15% dans ce cas). Les résultats montrent également qu'on observe, comme pour les résultats de l'exemple 5, une importante dissolution du dioxyde de carbone dans le gel. REVENDICATIONS 1. Gel permettant la séparation et/ou la purification d'une molécule gazeuse spécifique comprenant: (i) un cation métallique, (ii) un support poreux comprenant des groupements échangeurs de cations, (iii) un agent gélifiant, et (iv) un solvant. 2. Gel selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit cation métallique est un cation métallique choisi dans le groupe comprenant Li+ Na+ Cu+ Cal+ Fe2+ Cul+ Mg2+ Mn2+ Ag2+, Zn2+, Col+ et A13+, de préférence Fe2+. 3. Gel selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le support poreux est de type minéral et/ou de type organique et en ce que les groupements échangeurs de cations forment ledit support poreux et/ou sont fixés par covalence audit support poreux. 4. Gel selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit support poreux comprend un mélange d'un support minéral poreux non chargé, de préférence des billes de silice, et d'une résine cationique. 5. Gel selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'agent gélifiant est choisi dans le groupe comprenant les polyosides, tels que l'agarose, les carraghénanes, les alginates, les pectines, le chitosane, la cellulose, la chitine, le glycogène, l'amidon et les résines de polymères. 6. Gel selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le solvant est un solvant polaire et protique choisi dans le groupe comprenant l'eau et les alcools. 7. Gel selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que. (i) la concentration en cations métalliques dans le gel est comprise entre 1 mM et 5 M, de préférence entre 10 mM et 2 M, (ii) la quantité de support poreux est comprise entre 10 et 80% en poids du gel, de préférence entre 20 et 70%, lequel support poreux comprend des groupements échangeurs de cations à une concentration au moins comprise entre 1 mM et 5 M, de préférence au moins entre 5 mM et 2 M, (iii) la concentration en agent gélifiant est comprise entre 0,01 et 80% (poids/vol) dans le gel, de préférence entre 0,05 et 70%, et (iv) la quantité de solvant est comprise entre 5 et 90 % (vol/vol) du gel, de préférence entre 10 et 85%. 8. Dispositif permettant de séparer et/ou de purifier une molécule gazeuse spécifique à partir d'un mélange gazeux qui comprend: (i) une entrée (3) pour le mélange gazeux, (ii) un gel séparatif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 en aval de ladite entrée, (iii) une sortie principale (4) en aval du gel, laquelle est couplée à une pompe (6) imposant un débit 25 X, et (iv) une sortie secondaire (5) en aval du gel, laquelle est couplée à une pompe (7) imposant un débit Y avec Y 9. Dispositif permettant de séparer et/ou de purifier une 5 molécule gazeuse spécifique à partir d'un mélange gazeux qui comprend: (i) une entrée (3) pour le mélange gazeux, (ii) un gel séparatif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 en aval de ladite entrée, (iii) une sortie principale (4) en aval du gel, laquelle est couplée à une pompe (6) imposant un débit X, (iv) une sortie secondaire (5) en aval du gel, laquelle est couplée à une pompe (7) imposant un débit Y avec Y 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le rapport des débits X/Y est compris entre 2/1 et 10000/1, de préférence entre 2/1 et 1000/1. 15