Brevet FR2905606A1 — publié le 20080314

L'invention concerne un procédé et un dispositif de séparation de dioxyde de carbone à partir d'un mélange de gaz respiratoire expiratoire. La séparation intervient à l'aide d'une membrane. Par le document WO 2005/089907 Al et la publication intitulée "Novel Fixed-Site-Carrier Polyvinylamine Membrane for Carbon Dioxide Capture", T.-J. Kim, B. Li, M.B. Hàgg, Journal of Polymer Science ; Part B : Polymer Physics, Vol. 42, 4326-4336 (2004) on connaît une membrane semi-perméable qui permet la séparation du CO2. La séparation du CO2 à partir de mélanges gazeux contenant du dioxyde de carbone et des hydrocarbures halogénés, telle qu'on en rencontre surtout dans le domaine médical, dans lequel une assistance respiratoire artificielle est associée à un enrichissement en gaz anesthésiques, représente un problème exigeant sur le plan technique. Pour les différents procédés d'assistance respiratoire, il est connu depuis longtemps de mettre à disposition dans un procédé cyclique les gaz respiratoires enrichis, pour des raisons d'économie, de sécurité et/ou de protection de l'environnement, les composants consommés étant remplacés par une alimentation de complément et les composants qui s'enrichissent étant maintenus en deçà d'une valeur de concentration critique, par séparation. Le dioxyde de carbone représente le plus important composant qui s'enrichit, dans un système d'assistance respiratoire. Il convient généralement d'éviter qu'intervienne, dans les systèmes d'assistance respiratoire, un enrichissement en dioxyde de carbone engendrant un dépassement d'un demi pourcent des valeurs de concentration. L'inhalation de dioxyde de carbone dans des concentrations de 0,5 % peut déjà occasionner des maux de tête, augmenter l'irritation respiratoire et elle refoule d'autres gaz indispensables pour l'alimentation d'un patient. La teneur en dioxyde de carbone qu'il faut éliminer dépend de chaque utilisation. L'air respiratoire expiratoire contient approximativement 5 % de dioxyde de carbone. Dans les procédés cycliques, il faut réduire cette concentration à une valeur maximale de 0,5 %. Dans les circuits fermés d'assistance respiratoire, tels qu'on les trouve dans l'espace ou dans l'exploitation minière, il convient généralement de réduire la teneur en dioxyde de carbone à des concentrations nettement inférieures. La composition du mélange gazeux dont il faut retirer le dioxyde de carbone varie également d'application en application. 2905606 2 Dans les applications médicales, le mélange de gaz respiratoire, outre les composants de l'air que sont l'azote, l'oxygène, l'argon et l'eau, contient souvent du gaz hilarant, du xénon, de l'hélium ainsi que des anesthésiques volatiles et toute une série de gaz à l'état de trace, tels que le 5 méthane ou l'acétone, présents pour des raisons physiologiques. Les gaz anesthésiants volatiles sont habituellement des hydrocarbures halogénés. Dans les procédés cycliques, il est connu de lier le dioxyde de carbone à des substances adsorbantes. Ces substances sont généralement à base d'hydroxydes, comme par exemple l'hydroxyde de calcium, l'hydroxyde 10 de sodium et/ou l'hydroxyde de potassium, ou de mélanges de ces composants, qui sont souvent désignés par le terme dm absorbant pour appareil à respiration en circuit fermé". Ces composants présentent une série d'inconvénients. L'absorbant n'est pas réutilisable. Les cartouches de calcaire confectionnées de façon habituelle présentent de ce fait une capacité limitée 15 d'utilisation, et il faut les changer, en fonction de cette capacité. En milieu humide, l'absorbant est corrosif, et il faut donc prendre des mesures particulières pour une protection efficace contre la poussière. L'efficacité de l'absorption baisse lorsque le calcaire sèche. II n'est pas possible d'indiquer de façon suffisamment fiable le degré de saturation d'un élément de remplissage 20 en calcaire. En outre, les cartouches de calcaire opposent au courant de gaz respiratoire une résistance à l'écoulement considérable et, le cas échéant, variable, ce qui peut entraîner une perte nette de confort dans les systèmes cycliques à absorption basée sur le calcaire. La réaction d'absorption entraîne, dans des conditions spéciales, une importante libération de chaleur de réaction 25 qui, en présence d'hydrocarbures halogénés, peut entraîner des réactions de craquage, pouvant ainsi éventuellement libérer des fractions toxiques de ces substances. II est connu, en outre, de procéder à la séparation de dioxyde de carbone à partir d'un mélange gazeux en faisant passer le mélange gazeux à 30 côté d'une membrane semi-perméable (DE 21 40 902). Dans les mélanges qui contiennent du dioxyde de carbone et de l'azote, du dioxyde de carbone et du gaz hilarant ou du dioxyde de carbone et des hydrocarbures halogénés, les membranes semi-perméables connues présentent cependant une sélectivité insuffisante, ou se caractérisent par une sélectivité variable, qui peut être 35 influencée par des phénomènes de gonflement ou une forte dépendance vis-à- vis de l'humidité, et c'est pour cela que son utilisation pour des applications 2905606 3 liées aux patients et à la sécurité n'est pas envisagée. Les membranes semi-perméables classiques présentent l'inconvénient supplémentaire de leur manque de solidité vis-à-vis des hydrocarbures halogénés, ce qui les rend inadaptées à des utilisations à long terme dans lesquelles elles sont sollicitées 5 de façon durable ou alternée par les hydrocarbures halogénés. D'autres procédés connus, basés sur l'utilisation d'agents de sorption fluides tels que les amines primaires, secondaires ou tertiaires en solution, par exemple du méthanolamine ou ses mélanges, n'entrent pas en ligne de compte pour une utilisation dans des systèmes d'assistance 10 respiratoire, car soit les procédés sont trop compliqués sur le plan technique ou chimique et donc coûteux, soit il faut les exclure en raison d'une pression de vapeur trop élevée de l'agent de sorption car des concentrations toxiques pourraient ainsi survenir dans la zone de la conduite de gaz respiratoire. L'invention a pour but de fournir un procédé et un dispositif 15 permettant de séparer le dioxyde de carbone de mélanges de gaz respiratoire, se caractérisant par une application sans risque et une réaction peu coûteuse, ainsi que par une sélectivité élevée de la séparation du CO2 à partir de mélanges de gaz respiratoire expiratoire. Il a été constaté qu'avec l'utilisation de ce que l'on appelle des 20 "membranes supports de sites fixes" ("fixed site carrier membranes" (FSC)) il était possible de procéder à une séparation efficace du CO2 à partir du mélange de gaz respiratoire. Etant donné qu'il faut que la surface de membrane requise pour la séparation reste réduite, pour des questions de coût, l'épaisseur de la couche 25 de membrane sélective semi-perméable est d'une grande importance. Dans le cas d'épaisseurs de couche inférieures à 100 pm, il est recommandé que la couche sélective s'applique sur une structure d'appui poreuse présentant une perméabilité aussi élevée que possible, une fonction d'appui adaptée, une bonne résistance chimique et une structure à cellules fines, au moins d'un côté. 30 On obtient ceci avec une membrane en fibres creuses asymétrique, par exemple en polysulfone, en polyacrylonitrile, en acétate de cellulose ou en polyéther sulfone. l..a constitution mécanique d'une telle structure d'appui est telle, en particulier, que le diamètre des pores se réduise fortement d'un côté de la membrane vers l'autre, de sorte que, du côté où se trouve la taille de pore 35 minimale, une couche sélective fine de 100 pm au maximum puisse être appliquée. De l'autre côté, il faut que les pores soient plus grosses, afin 2905606 4 d'augmenter les propriétés de diffusion. Pour obtenir la sélectivité de la membrane, il convient d'appliquer, sur la structure d'appui poreuse, une couche étanche, sélective, aussi fine que possible. Ceci est réalisé grâce à des technologies de moulage ou de 5 revêtement. Ce que l'on appelle les procédés de revêtement par immersion sont particulièrement adaptés, en raison de leur capacité élevée. La couche sélective a plusieurs fonctions. Elle doit présenter une perméabilité élevée au CO2 et une sélectivité suffisante vis-à-vis des autres gaz qui sont utilisés. La sélectivité élevée de la couche sélective de la membrane est obtenue grâce à 10 un polymer réticulé transversalement comportant des groupes amines libres. La structure d'ensemble de la membrane (structure d'appui, plus couche sélective semi-perméable) doit résister chimiquement aux gaz et vapeurs utilisés. Pour des raisons d'hygiène, il convient de sélectionner les matériaux utilisés de telle sorte que l'ensemble du module formant membrane 15 puisse être nettoyé ou, mieux encore, stérilisé. Pour des raisons pratiques, il convient de préférer ici la stérilisation par la vapeur. Cela implique que les matériaux utilisés résistent nécessairement à une température de 135 C. En outre, la structure doit être solide, du point de vue mécanique. Cela signifie que, lorsqu'elle est manipulée et soumise aux variantes habituelles de gazage, 20 la membrane ne doit pas perdre ses propriétés. Les membranes sélectives semi-perméables de ce type présentent une sélectivité extrêmement élevée au dioxyde de carbone, vis-à-vis du gaz hilarant, de l'oxygène, de l'azote, du xénon ou des hydrocarbures halogénés. Cependant, dans des conditions ambiantes sèches, ces membranes 25 présentent une capacité de transport du CO2 exceptionnellement faible, ce qui, pour séparer le CO,: du gaz respiratoire, conduirait à un inacceptable besoin en surface pour la membrane sélective perméable. Il s'est avéré de façon surprenante que lorsque les membranes observées sont exposées de façon ciblée, au moins sur une face, au mélange 30 de gaz respiratoire expiré, leur sélectivité pour le transport du dioxyde de carbone ne baisse que de façon négligeable, mais que la capacité de transport et/ou la perméabilité effective au dioxyde de carbone augmente rapidement. L'invention porte sur un procédé et un dispositif de séparation de CO2 à partir d'un mélange de gaz respiratoire, dans lequel le mélange de gaz 35 respiratoire est amené à passer sur le côté d'une membrane sélective semi-perméable, à travers laquelle un transport des composants du mélange gazeux 2905606 5 peut s'effectuer, les supports présents dans la membrane étant sélectionnés de telle sorte que le transport du CO2 s'effectue nettement plus efficacement que le transport des autres composants gazeux du mélange de gaz respiratoire. Les membranes utilisées selon l'invention sont constituées d'un 5 support poreux de polymères servant de structure d'appui, sur la surface duquel est fixée, sur un côté, une membrane semi-perméable sélective, étanche, qui assure un transport particulièrement efficace des dioxydes de carbone, avec une sélectivité élevée. Le mécanisme de transport du CO2 dans la membrane sélective 10 repose sur la formation réversible de HCO3 à partir du CO2 et du H2O sur un groupe amine. Ce groupe amine est fixé sur un polymère. L'humidité requise est fournie par l'air respiratoire expiré. Un humidificateur supplémentaire peut être avantageux dans le cas où, au cours de la séparation, pour des raisons techniques, une telle quantité d'humidité est 15 retirée du mélange gazeux que régneraient, au niveau de la membrane, s'il n'y avait pas d'humidification supplémentaire, des conditions qui entraîneraient un séchage de la membrane qui affecterait la capacité de transport de la membrane. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre de façon 20 particulièrement efficace s'il règne, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire, une pression partielle de CO2 inférieure à 500 Pa. Avantageusement, ceci peut être obtenu par un barbotage réalisé du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire. Une évacuation rapide du dioxyde de carbone séparé est ainsi constamment assurée. Selon 25 une autre variante avantageuse du procédé selon l'invention, la réduction de la pression partielle de CO2 est obtenue en réduisant la pression globale, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire. A cet effet est évacué un volume, qui est au moins partiellement délimité par la membrane et qui se situe du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz 30 respiratoire. L'évacuation est réalisée à l'aide des moyens habituels de technique du vide. Il est particulièrement avantageux que soient combinés plusieurs procédés de réduction de la pression partielle de CO2, à savoir d'une part le réglage de la pression partielle de CO2 par barbotage, du côté de la membrane 35 qui est opposé au mélange de gaz respiratoire et d'autre part la réduction de la pression globale, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz 2905606 6 respiratoire. Avantageusement, la séparation de CO2 s'effectue à partir d'un mélange de gaz respiratoire qui contient des hydrocarbures halogénés. Un avantage essentiel présenté par les membranes utilisées réside 5 en particulier en ce qu'elles présentent une résistance élevée vis-à-vis des hydrocarbures halogénés. Pour cette raison, elles sont particulièrement adaptées à une utilisation à long terme dans des systèmes d'anesthésie et d'assistance respiratoire, dans lesquels il faut prévoir un contact considérable avec ces substances. 10 Dans le cas de la séparation de dioxyde de carbone à partir de mélanges de gaz respiratoire contenant des hydrocarbures halogénés, il est avantageux de sélectionner la membrane de telle sorte que le transport de CO2, par rapport au transport des hydrocarbures halogénés, intervienne avec une sélectivité d'au moins 50. 15 De façon avantageuse, le mélange gazeux est amené à circuler d'un côté, et de l'air servant de gaz de rinçage est amené à passer de l'autre côté de la membrane, la pression globale restant égale, la membrane présentant une sélectivité du CO2 par rapport au N2 d'au moins 500. Selon une forme de réalisation avantageuse, la couche sélective de 20 la membrane est constituée en polyvinylamine. La membrane est constituée, dans ses parties, dans des matériaux non toxiques qui, dans les conditions qui règnent dans les systèmes d'anesthésie ou d'assistance respiratoire, développent une pression partielle inférieure à 1000 Pascal, ou dont la pression partielle reste inférieure à une valeur limite, par exemple une valeur 25 de concentration d'activité maximale. Les membranes possèdent avantageusement la propriété de ne pas dissoudre plus de 10 pour cent en poids d'un hydrocarbure halogéné. Une sorte particulièrement efficace, transportant le CO2, associée à de l'humidité, responsable de la sélectivité élevée du dioxyde de carbone, est 30 avantageusement constituée en polyvinylamine. II est particulièrement avantageux que la couche sélective de la membrane se trouve en milieu alcalin. Ceci permet que les systèmes de pH-tampon correspondants soient dissous dans la membrane. Il est absolument nécessaire que la couche formant membrane 35 sélective contienne des composants qui présentent des groupes fonctionnels au moyen desquels un transport sélectif du dioxyde de carbone peut s'opérer. 2905606 7 Parmi ceux-ci se trouvent les amines primaires, secondaires et tertiaires. Pour que le processus de séparation puisse se dérouler efficacement, il est nécessaire d'exposer au moins une face de la membrane selon l'invention à un milieu ambiant contenant plus de 60 % d'humidité relative. Les gaz 5 respiratoires expiratoires sont particulièrement bien adaptés pour humidifier la membrane, car ils se caractérisent par une humidité relative de cent pour cent à 37 degrés Celsius. Les dispositifs de mise en oeuvre du procédé selon l'invention présentent, en tant qu'élément séparé, au moins une membrane sélective 10 semi-perméable, à travers laquelle un transport des composants du mélange de gaz respiratoire peut s'effectuer, la couche sélective étant sélectionnée de telle sorte que le transport du CO2 s'effectue nettement plus efficacement que le transport des autres composants gazeux du mélange de gaz respiratoire. En outre sont prévus des moyens d'acheminement du gaz qui font passer le 15 mélange de gaz respiratoire d'un côté de la membrane, la membrane séparant l'une de l'autre des parties de volume dans lesquelles règnent des pressions partielles du CO2 différentes. Dans les systèmes de gaz respiratoire habituels, on constate une formation importante de condensat due à l'humidité expiratoire, du fait que le 20 gaz respiratoire, à 37 Celsius, présente une humidité relative de cent pour cent, mais que les conditions de travail habituelles sont inférieures à 37 C. Pour des raisons d'hygiène, la formation de condensat est indésirable, dans les circuits d'assistance respiratoire. Une méthode permettant d'empêcher la formation de condensat consiste à maintenir le système de gaz respiratoire, 25 tout comme le module formant membrane, au-dessus de la température du moment qui correspond au point de condensation. On peut pour cela utiliser un chauffage supplémentaire, et également tirer partie de la chaleur dissipée par l'appareil. Avantageusement, l'élément séparateur se présente sous la forme 30 d'un module formant membrane montée à contre-courant et il est intégré dans un appareil d'assistance respiratoire ou d'anesthésie. Selon un mode d'exécution particulier, la membrane est pourvue d'une couche sélective qui assure, outre un transport efficace du CO2, un transport d'eau du côté de la membrane poreuse qui est opposé au mélange de gaz respiratoire. On 35 empêche ainsi la formation de condensat à l'intérieur de la conduite de gaz respiratoire. Simultanément, l'humidité est utilisée pour permettre un meilleur 2905606 8 transport du CO2 à travers la membrane. Avantageusement, la sélectivité de la membrane au CO2, par rapport au N2, baisse proportionnellement avec la pression partielle du N2, du côté du gaz de rinçage, et est inférieure à 500. 5 De façon avantageuse, pendant la séparation du CO2, il règne au niveau de la membrane, au moins d'un côté, une humidité relative d'au moins 60 %. De préférence, l'établissement de l'humidité relative s'effectue grâce aux seuls gaz respiratoires expiratoires ou au moyen d'une 10 humidification technique supplémentaire. Avantageusement, la membrane sélective semi-perméable est équipée d'une structure d'appui poreuse, résistante aux hydrocarbures halogénés et à travers laquelle le transport de CO2, par rapport au transport des hydrocarbures halogénés, intervient avec une sélectivité d'au moins 50. 15 Il règne avantageusement, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire, une pression partielle du CO2 inférieure à 500 Pa. De préférence, des moyens de barbotage sont prévus, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire. 20 De façon préférée sont prévus des moyens d'évacuation d'un volume, qui est délimité au moins partiellement par la membrane, et se situe du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire. Selon un mode d'exécution de l'invention sont prévus des moyens de barbotage, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz 25 respiratoire, et des moyens d'évacuation d'un volume, qui est délimité au moins partiellement par la membrane, et se situe du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire. Selon une forme de réalisation de l'invention sont prévus des moyens d'humidification de la membrane, du côté du mélange de gaz 30 respiratoire. Suivant un mode d'exécution de l'invention sont prévus des moyens d'humidification, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire. Selon une possibilité, la membrane contient des substances 35 tampon, de préférence du trihydroxyméthylaminométhane, du borate ou du carbonate, qui maintiennent la valeur du pH au-dessus de 7. 2905606 9 Selon une autre possibilité, le dispositif est une partie ou un accessoire d'un appareil d'anesthésie ou d'assistance respiratoire. En complément, l'élément séparateur, constitué de la membrane sélective semi-perméable et de sa structure d'appui, se présente sous la forme 5 d'un module formant membrane en fibres creuses monté à contre-courant. En variante, l'élément séparateur, constitué de la membrane sélective semi-perméable et de sa structure d'appui, se présente sous la forme d'un module formant membrane en fibres creuses monté à contre-courant. Avantageusement, l'élément séparateur, constitué de la membrane 10 sélective semi-perméable et de sa structure d'appui, se présente sous la forme d'un module formant membrane plate à flux croisé. De façon avantageuse, l'élément séparateur, constitué de la membrane sélective semi-perméable et de sa structure d'appui, se présente sous la forme d'un module formant membrane enroulée. 15 De façon préférée, la membrane sélective semi-perméable est constituée en polyvinylamine et est reliée à une membrane en fibres creuses asymétriquement poreuse servant de structure d'appui, ou est appliquée sur celle-ci, la membrane étant placée du côté de la structure d'appui qui présente une petite taille de pores. 20 L'invention va être expliquée de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple d'exécution. La figure 1 représente un module formant membrane en fibres creuses monté à contre-courant, destiné à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. 25 La figure 2 représente schématiquement la structure d'ensemble de la membrane sélective semi-perméable de la structure d'appui poreuse asymétrique, avec les plus grosses pores du côté gauche de la figure 2 et, à droite de cette figure, la couche sélective semi-perméable, désignée par "a", qui a été appliquée sur la structure d'appui. 2905606 10 La figure 1 représente un module formant membrane en fibres creuses monté à contre-courant, susceptible d'être intégré dans la branche d'expiration de la conduite de gaz respiratoire d'un appareil d'anesthésie, comme élément séparateur destiné à séparer le dioxyde de carbone du 5 mélange de gaz respiratoire expiratoire, qui peut contenir, entre autres, des hydrocarbures halogénés. Ce module formant membrane en fibres creuses à contre-courant présente une série de fibres creuses 1 parallèles, dont les parois sont formées par une membrane sélective semi-perméable. Les fibres creuses 1 parallèles sont maintenues en place dans la mesure où leurs 10 extrémités sont respectivement coulées dans un corps profilé 2, 2' qui leur est commun. Les ouvertures des fibres creuses 1 restent ouvertes. L'ensemble du module se présente sous la forme d'un cylindre dont l'enveloppe est constituée d'une paroi 3 imperméable aux gaz. Les corps profilés 2, 2' sont reliés de façon étanche à la paroi 3 imperméable aux gaz. Les fibres creuses 1 parallèles 15 passent à l'intérieur du cylindre, un transport du gaz n'étant possible, entre l'intérieur des fibres creuses 1 et l'espace intermédiaire entre les fibres creuses 1, qu'à travers la membrane. L'espace intérieur représente un volume qui est délimité, au moins en partie, par la membrane. A travers l'enveloppe du cylindre sont ménagées deux ouvertures 4, 5, dont une peut être utilisée 20 comme ouverture d'entrée 4 et l'autre comme ouverture de sortie 5. Le module formant membrane en fibres creuses monté à contre-courant peut être traversé par deux parcours d'écoulement. Le premier parcours d'écoulement passe à travers les fibres creuses 1 parallèles, le deuxième à travers les ouvertures 4, 5 ménagées dans l'enveloppe du cylindre. Les deux parcours d'écoulement ne 25 sont séparés que par la membrane des parois des fibres creuses 1. Si les parcours d'écoulement sont parcourus de mélanges gazeux qui se distinguent par leur pression partielle en CO2, la perméabilité sélective a pour conséquence que le CO2 traverse pour passer dans le volume qui présente la pression partielle en CO2 inférieure. Pour le fonctionnement selon l'invention, 30 peu importe dans quelle direction s'étend le gradient de pression partielle. Dans le présent exemple, le parcours d'écoulement à travers les fibres creuses 1 est intégré dans la branche d'expiration de la conduite de gaz respiratoire de l'appareil d'anesthésie. Le deuxième parcours d'écoulement est prévu pour acheminer de l'air en tant que gaz de rinçage. On garantit ainsi que le dioxyde 35 de carbone en cours d'enrichissement est rapidement évacué de l'espace intermédiaire entre les fibres creuses 1, ce qui a pour conséquence que, du 2905606 11 côté de la membrane perméable sélective qui est opposé au mélange de gaz respiratoire, il règne toujours approximativement une pression partielle en CO2 qui correspond à celle de l'air ambiant. On obtient une amélioration supplémentaire du rendement du 5 procédé selon l'invention lorsque l'ouverture de sortie 5 est reliée à une pompe à vide 6 qui fait baisser la pression totale qui règne dans l'espace intermédiaire entre les fibres creuses 1 et lorsque l'entrée d'air servant de gaz de rinçage se fait éventuellement par une soupape d'étranglement pneumatique 7. Les ouvertures 8 des fibres creuses 1, sur le côté gauche du 10 module, forment l'entrée d'air respiratoire. Les ouvertures 9 des fibres creuses 1, sur le côté droit du module, forment la sortie d'air respiratoire. Selon un mode de réalisation préféré, le module formant membrane en fibres creuses monté à contre-courant, qui sert d'élément séparateur de CO2, est équipé d'un élément formant mémoire 10 lisible sans fil, 15 conformé en particulier en transpondeur, qui contient une identification de type et/ou des paramètres de fonctionnement et/ou des données caractéristiques de l'élément pour permettre une identification et/ou un calcul de l'état de consommation ou du temps d'utilisation restant. L'évaluation ou le calcul intervient, en particulier, dans l'unité de calcul de l'appareil d'anesthésie ou 20 d'assistance respiratoire qui utilise l'élément séparateur. Revendications 1. Procédé de séparation de CO2 à partir d'un mélange de gaz respiratoire, dans lequel le mélange de gaz respiratoire est amené à passer sur le côté d'une membrane sélective semi-perméable, pourvue de groupes amine liés de façon covalente à un polymère, à travers laquelle un transport des composants du mélange gazeux peut s'effectuer. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la 10 séparation du CO2 s'effectue à partir d'un mélange de gaz respiratoire qui contient des hydrocarbures halogénés. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le transport de CO2, par rapport au transport des hydrocarbures halogénés, 15 intervient avec une sélectivité d'au moins 50. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mélange gazeux est amené à circuler d'un côté, et de l'air servant de gaz de rinçage est amené à passer de l'autre côté de la membrane, la 20 pression globale restant égale, la membrane présentant une sélectivité du CO2 par rapport au N2 d'au moins 500. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que règne, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz 25 respiratoire, une pression partielle du CO2 inférieure à 500 Pa. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réglage des pressions partielles du N2, CO2et H2O, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire, est réalisé par barbotage. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réglage des pressions partielles du N2, CO2 et H2O, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire, est réalisé par réduction de la pression globale. 30 2905606 13 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réglage des pressions partielles du N2, CO2 et H2O, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire, est réalisé par barbotage et réduction simultanée de la pression globale. 9. Procédé selon les revendications 1 à 3 et 5, 7 ou 8, caractérisé en ce que la sélectivité de la membrane au CO2, par rapport au N2, baisse proportionnellement avec la pression partielle du N2, du côté du gaz de rinçage, et est inférieure à 500. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, pendant la séparation du CO2, il règne au niveau de la membrane, au moins d'un côté, une humidité relative d'au moins 60 %. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'établissement de l'humidité relative s'effectue grâce aux seuls gaz respiratoires expiratoires ou au moyen d'une humidification technique supplémentaire. 20 12. Dispositif de séparation de CO2 à partir d'un mélange de gaz respiratoire, dans lequel le mélange de gaz respiratoire est amené à passer sur le côté d'une membrane sélective semiperméable, servant d'élément séparateur, pourvue de groupes amine liés de façon covalente à un polymère, à travers laquelle un transport des composants du mélange gazeux 25 peut s'effectuer, la membrane étant sélectionnée de telle sorte que la perméabilité au CO2 est nettement supérieure à la perméabilité aux autres composants gazeux du mélange de gaz respiratoire, et qu'elle est équipée de moyens de guidage du gaz faisant passer le mélange gazeux unilatéralement sur la membrane, la membrane séparant l'un de l'autre des volumes dans 30 lesquels règnent différentes pressions partielles du CO2. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la membrane sélective semi-perméable est équipée d'une structure d'appui poreuse, résistante aux hydrocarbures halogénés et à travers laquelle le 35 transport de CO2, par rapport au transport des hydrocarbures halogénés, intervient avec une sélectivité d'au moins 50. 5 15 2905606 14 14. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 13, caractérisé en ce que règne, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire, une pression partielle du CO2 inférieure à 500 Pa. 5 15. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que sont prévus des moyens de barbotage, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire. 16. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 14, 10 caractérisé en ce que sont prévus des moyens d'évacuation d'un volume, qui est délimité au moins partiellement par la membrane, et se situe du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire. 17. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que sont prévus des moyens de barbotage, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire, et des moyens d'évacuation d'un volume, qui est délimité au moins partiellement par la membrane, et se situe du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire. 18. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 17, caractérisé en ce que sont prévus des moyens d'humidification de la membrane, du côté du mélange de gaz respiratoire. 19. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 18, caractérisé en ce que sont prévus des moyens d'humidification, du côté de la membrane qui est opposé au mélange de gaz respiratoire. 20. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 19, caractérisé en ce que la membrane contient des substances tampon, de préférence du trihydroxyméthylaminométhane, du borate ou du carbonate, qui maintiennent la valeur du pH au-dessus de 7. 21. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 20, caractérisé en ce qu'il est une partie ou un accessoire d'un appareil d'anesthésie ou d'assistance respiratoire. 2905606 15 22. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 20, caractérisé en ce que l'élément séparateur, constitué de la membrane sélective semi-perméable et de sa structure d'appui, se présente sous la forme d'un module formant membrane en fibres creuses monté à contre-courant. 23. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 20, caractérisé en ce que l'élément séparateur, constitué de la membrane sélective semi-perméable et de sa structure d'appui, se présente sous la forme d'un module formant membrane en fibres creuses monté à contre-courant. 10 24. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 20, caractérisé en ce que l'élément séparateur, constitué de la membrane sélective semi-perméable et de sa structure d'appui, se présente sous la forme d'un module formant membrane plate à flux croisé. 25. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 20, caractérisé en ce que l'élément séparateur, constitué de la membrane sélective semi-perméable et de sa structure d'appui, se présente sous la forme d'un module formant membrane enroulée. 20 26. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 25, caractérisé en ce que la membrane sélective semi-perméable est constituée en polyvinylamine et est reliée à une membrane en fibres creuses asymétriquement poreuse servant de structure d'appui, ou est appliquée sur 25 celle-ci, la membrane étant placée du côté de la structure d'appui qui présente une petite taille de pores. 27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce que la membrane en fibres creuses poreuse est constituée en polysulfone, en 30 polyacrylonitrile, en acétate de cellulose ou en polyéther sulfone. 5 15 2905606 16 28. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 27, caractérisé en ce que l'élément séparateur est équipé d'un élément formant mémoire (10) lisible sans fil et de préférence également inscriptible sans fil, et conformé en particulier en transpondeur, qui contient une identification de type 5 et/ou des paramètres de fonctionnement et/ou des données caractéristiques de l'élément pour permettre une identification et/ou un calcul de l'état de consommation ou du temps d'utilisation restant, le calcul s'effectuant dans l'unité de calcul de l'appareil d'anesthésie ou d'assistance respiratoire.