Brevet FR3077008A1 — publié le 20190726

Procédé et dispositif de capture et/ou de libération d'espèces anioniques assisté par électrolyse Domaine de l'invention La présente invention concerne la capture et/ou libération d'espèces anioniques en utilisant des Hydroxydes Doubles Lamellaires (HDL) ou des « homologous brucite-like structures » (HBS) (Figure 1). Art antérieur Les HDL sont des matériaux de type argiles anioniques analogues de matériaux naturels. Leur structure est dérivée de la structure en couches de la brucite (Mg(OH)2) dans laquelle une partie des cations bivalents est substituée par des cations trivalents. Les cations bivalents mis en jeu sont par exemple Mg(II), Mn(II), Fe(II), Co(II), Cu(II), Ni(II) et Zn(II). Les cations trivalents mis en jeu sont par exemple AI(III), Cr(III), Fe(III), Mn(III) et Co(III). Cette substitution conduit à un excès de charges positives dans le feuillet brucitique qui est compensé par la présence d'anions interfoliaires échangeables. Les HDL et HBS possèdent une affinité anionique, respectivement intrinsèque ou induite. Cette affinité est modulée par la charge et la taille de l'anion ciblé mais aussi par la composition chimique du feuillet. Les anions carbonate C032- comptent parmi ceux qui possèdent la plus forte affinité pour les structures de type HDL. Les HDL disposent de capacités d'échange anionique (CEA) importantes, comprises entre 200 et 400 meq/100g. Ils possèdent également une densité de charges pouvant aller jusqu'à 0,24e/u.s (électron/unité de surface). En outre, ils ne présentent pas de propriétés de gonflement liées à des phénomènes d'hydratation. Notons que les HDL tamponnent le pH à des valeurs comprises entre 7 et 12, favorisant le passage en solution du CO2 et induisant une spéciation des espèces carbonées dissoutes sous forme d'anion carbonate et d'hydrogénocarbonate, tel que représenté figures 2A et 2B sur le diagramme de Silène, tracé à partir du code géochimique Phreeqc ® associé au grapheur Phreeplot à partir de la base de données thermodynamique thermodem ®. Les figures 2A et 2B présentent la spéciation relative des espèces carbonées en fonction du pH respectivement à 25°C et à 60°C pour une concentration totale en espèce carbonées égale à 1 mol/L. Aussi la dissolution du 002, conduit à la formation de l'espèce C032-, qui est captée par les HDL par intercalation dans l'espace interfoliaire. En exploitant de telles propriétés, il a déjà été proposé dans la demande de brevet WO 2007/057570 de capturer sélectivement du CO2 présent dans un flux de gaz contenant un mélange de différents composés. Ces composés (par ex. S02, NO2, H25, 2 02, N2, ...) sont dissous dans une phase aqueuse dans laquelle certains sont en équilibre avec des espèces anioniques correspondantes. Dans le cas du 002, il peut s'agir du CO2 dissout, et/ou du HCO3- et/ou du C032- en fonction des conditions physico-chimiques du milieu). En utilisant des HDL dispersés sous forme d'une 5 suspension aqueuse, ces espèces anioniques sont capturées. Ce procédé s'est avéré très performant en termes de capacité et de cinétique de capture. Par ailleurs, les matériaux utilisés ont révélé une très grande sélectivité pour le CO2 en regard des impuretés gazeuses acides (S0x, NOx, ...) potentiellement présentes dans de nombreux effluents industriels tels que les effluents gazeux de post-combustion ou 10 ceux provenant des cimenteries. Ce procédé présente des performances particulièrement intéressantes en termes de capacité de captage (170kg de 002/t de solide) et d'applicabilité à tous types d'effluents gazeux rencontrés dans le domaine industriel, par exemple les cimenteries, mais aussi de façon générale dans la postcombustion. Il permet, en effet, de traiter sélectivement des effluents dont les teneurs 15 en CO2 dans le flux gazeux sont comprises entre 2% et 60% (panel des teneurs représentatives des émissions produites aussi bien par des industriels que par des sources diffuses). Par ailleurs, ce procédé est basé sur l'utilisation d'agents de capture, analogues de composés naturels, sans impact majeur sur la santé publique, l'environnement et la durabilité des installations de captage (absence de phénomènes 20 de corrosion induits). Pour autant l'application d'un tel procédé de l'art antérieur est limitée par la trop forte demande énergétique (>4,8 GJ/t002) nécessaire à la phase de libération par traitement thermique (250 à 400°C) du CO2 capté. Description de l'invention 25 L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient majeur en abaissant la demande énergétique nécessaire à la capture et/ou à la libération de l'espèce anionique en solution tout en conservant la cyclabilité du matériau (c'est à dire la possibilité de régénérer le matériau pour assurer une succession de cycles permettant la capture et la libération des anions ciblés). 30 Pour parvenir à cet objectif, l'invention applique des techniques électrochimiques. Elles permettent, en effet, d'induire une modification de type réduction ou oxydation des cations constitutifs du feuillet du matériau afin de permettre une succession de cycles de capture et de libération du 002, ou de tout autre anion cible, avec une demande énergétique diminuée. A cet effet, l'invention a également pour objet un procédé, assisté par électrolyse, de capture et/ou de libération sélectif d'anions, ou d'une « espèce anionique », qui 3 implique l'utilisation de HDL ou de HBS (homologous brucite-like structures). Le procédé vise à provoquer le basculement des cations constitutifs des HDL et des HBS (i) d'un degré d'oxydation initial (par exemple II) vers un degré d'oxydation plus élevé (par exemple III) pour favoriser la capture des anions ciblés et inversement (ii) d'un 5 degré d'oxydation intrinsèque ou induit (par exemple III) vers un degré d'oxydation plus faible (par exemple II) pour favoriser la libération des anions ciblés. Dans le cas de la capture du 002, la capture de l'anion est induite par oxydation de tout ou partie des cations bivalents constitutifs des feuillets du matériau mis en oeuvre, HDL ou HBS. En ce qui concerne les matériaux de type HBS, cette étape peut conduire à la 10 formation d'un matériau de type HDL. Par ailleurs, il est à noter que la fraction oxydée des cations bivalents doit avantageusement permettre la conservation d'un matériau permettant la régénération d'un matériau conservant une capacité de capture anionique optimale. Ceci permet d'assurer la pérennité du matériau au cours des cycles électrochimiques de réduction et d'oxydation. Pour assurer un tel résultat, cette fraction 15 doit de préférence être comprise entre 2 et 100%, préférentiellement entre 10 et 100% et plus préférentiellement entre 50% et 100%. La libération du CO2 capté est obtenue par réduction de tout ou partie des cations bivalents constitutifs des feuillets du matériau mis en oeuvre ou généré au cours de cette étape. Comme précédemment, il est à noter que la fraction réduite des cations trivalents doit permettre la conservation 20 d'un matériau permettant la régénération d'un matériau conservant une capacité de capture anionique optimale. Ceci permet d'assurer la pérennité du matériau au cours des cycles électrochimiques d'oxydation et de réduction. Assurer la pérennité du matériau au cours des cycles électrochimiques permet de pérenniser le procédé objet de l'invention. Pour assurer un tel résultat, cette fraction doit être comprise entre 2 et 25 100%, préférentiellement entre 10 et 100% et plus préférentiellement entre 50% et 100%. L'invention a donc pour objet l'utilisation d'un matériau solide de type HDL/HBS dans une cellule électrochimique pour la capture et/ou la libération sélective(s) d'une espèce anionique. 30 Un autre objet de l'invention est un procédé de capture et/ou de libération d'une espèce anionique (i.e. anions) par un solide de type HDL/HBS comprenant la mise en contact d'un milieu électrolytique liquide comprenant ladite espèce anionique, ledit solide HDL et/ou HBS avec une première et une deuxième électrode. De préférence cette capture et/ou libération est induite par l'application d'une différence de potentiel 35 entre lesdites électrodes. Afin de minimiser la consommation énergétique du procédé électrochimique, celui-ci est basé sur le concept décrit ci-après : un système redox unique (oxydant/réducteur) 4 et réversible ; une densité de courant permettant conjointement (i) la capture (dans le compartiment anodique) et la libération (dans le compartiment cathodique) des anions ciblés. L'utilisation d'un système redox unique présente deux avantages principaux : (i) permettre la régénération des matériaux utilisés dans le procédé et (ii) annuler le terme 5 relatif à la tension minimale de cellule à imposer [(Ea ,.0) - (Ec ,.0) = 0] où Ea correspond au potentiel anodique lorsque le courant est égal à zéro, Ec ,.0 correspond au potentiel cathodique lorsque le courant est égal à zéro et. Ce concept ingénieux permet de diminuer la puissance électrique de manière significative. L'utilisation d'un système redox réversible unique permet l'application d'un potentiel de cellule faible (i.e. 10 faibles surtensions anodiques et cathodiques). Selon un mode de réalisation, le procédé de capture et de libération d'une espèce anionique selon l'invention comprend l'utilisation d'une cellule électrochimique comprenant de préférence : 15 un premier compartiment comprenant une première électrode et un deuxième compartiment comprenant une deuxième électrode, toutes deux reliées à un générateur de courant, au moins un milieu électrolytique qui est en contact au moins avec lesdites première et deuxième électrodes et qui comprend ladite espèce anionique et 20 une suspension de particules solides d'un matériau de type HDL/HBS, Le procédé comprend en outre une étape de circulation, de préférence cyclique, entre lesdits premier et deuxième compartiments dudit milieu électrolytique et l'application d'une différence de potentiel 3,V, ou potentiel d'électrolyse, entre les dites première et deuxième électrodes. Ce potentiel d'électrolyse est choisi pour permettre la 25 capture à ladite première électrode et/ou la libération à ladite deuxième électrode de la (ou lesdites) espèce(s) ionique(s) par le matériau de type HDL/HBS. De préférence, une étape de concentration de ladite espèce anionique capturée par ledit matériau est effectuée après sa capture ou avant sa libération. Selon une variante préférée le premier et second compartiment, dits respectivement 30 anodique et cathodique, sont séparés par un premier séparateur. De préférence, le premier compartiment, dit anodique, comprend une première chambre réactionnelle (anodique) dans laquelle se situe une première électrode (anode) ainsi qu'un premier réservoir de transfert (anodique) contenant la ou les forme(s) ionique(s) dissoute(s) de l'espèce ou des espèces à traiter. La chambre réactionnelle et le réservoir de transfert, 35 du compartiment anodique, sont deux éléments de préférence séparés par un second séparateur. Dans cette variante le deuxième compartiment, dit cathodique, comprend avantageusement une deuxième chambre réactionnelle (cathodique) dans laquelle se 5 situe une deuxième électrode (cathode) ainsi qu'un deuxième réservoir de transfert (cathodique) pouvant contenir une solution purifiée et concentrée de la ou les forme(s) ionique(s) dissoute(s) de l'espèce, ou des espèces, ainsi traitées. La chambre réactionnelle et le réservoir de transfert, du compartiment cathodique, sont deux 5 éléments qui peuvent être séparés par un troisième séparateur; Ainsi dans le cas où l'espèce anionique est dérivée du 002, la différence de potentiel entre les deux électrodes (anode et cathode), dans ledit milieu, est choisie de telle manière à induire, i) dans le compartiment anodique, les phénomènes d'oxydation et donc d'intercalation de l'espèce anionique C032- (ou mélange de C032- et HCO3-) 10 dans l'espace interfoliaire de l'espèce HDL générée dans le compartiment et, simultanément, ii) dans le compartiment cathodique, les phénomènes de réduction et donc de libération dans ledit milieu de l'espèce anionique 0032- (ou mélange de 0032- et H003-), préalablement capturé dans l'espace interfoliaire de l'espèce HDL, lors de la formation des espèces minérales HDI-réduit (ou HBS). 15 Dans ce cas particulier, le 0032- (ou mélange de 0032- et de H003-) est généré par dissolution du CO2 présent dans l'effluent gazeux à traiter. Cette espèce est capturée dans le compartiment anodique. Cette espèce anionique capturée (0032-), une fois concentrée et purifiée, est alors libérée ce qui conduit à la formation d'un effluent pur de 002. Cette espèce gazeuse 20 concentrée et purifiée est produite dans le compartiment cathodique. Elle est issue du dégazage spontané (ou induit) résultant de la saturation d'une solution contenue par l'espèce anionique concentrée et purifiée libérée (C032- ou mélange de C032- et HCO3-) du fait de la réduction de tout ou partie des cations trivalents constitutifs des feuillets du HDL. Le dégazage du CO2 peut être induit par la mise en dépression du compartiment 25 cathodique par l'utilisation de moyens de dépressurisation adéquats. Le milieu électrolytique comprend avantageusement une pulpe comprenant un liquide tel que de l'eau et des particules de solide, circulant entre les 2 compartiments dits anodiques et cathodiques. Dans le compartiment anodique, cette pulpe contient un solide de type HDL, (généralement obtenu par (ré)oxydation de tout ou partie des 30 cations bivalents redox constitutifs des feuillets du matériau mis en oeuvre) HDL réduit ou HBS. Dans le compartiment cathodique, cette pulpe contient un solide de type HDL réduit ou HBS, obtenu par réduction de tout ou partie des cations trivalents redox constitutifs des feuillets du matériau HDL. Le procédé peut être mis en oeuvre par l'application d'un potentiel d'électrolyse 3.V à un 35 dispositif particulier qui est lui aussi un objet de l'invention. Ce dispositif de capture et/ou de libération, de préférence simultanées, d'une espèce anionique selon un mode de réalisation, l'invention porte également sur une telle cellule électrochimique. 6 Cette cellule électrochimique selon l'invention peut comprendre une première électrode et une deuxième électrode reliées à un générateur de courant, et un milieu électrolytique liquide comprenant un matériau solide de type HDL/HBS. De préférence 5 les électrodes sont séparées par un premier séparateur, tel que défini précédemment. Cette cellule électrochimique peut faire partie d'un dispositif comprenant, en outre : deux compartiments séparés par un premier séparateur comprenant chacun une desdites électrodes ; des moyens pour relier les deux électrodes à un générateur de courant; 10 ledit milieu électrolytique en contact avec les électrodes et comprenant l'espèce anionique à capter et ledit matériau solide étant en suspension ; et des moyens de circulation dudit milieu entre lesdits compartiments anodiques et cathodiques. Ainsi selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif comprend : 15 deux compartiments séparés par un premier séparateur et comprenant chacun une électrode. Une de ces électrodes assure le rôle d'anode dans le compartiment dit anodique qui est le lieu des phénomènes de capture des anions. L'autre électrode assure le rôle de cathode dans le compartiment dit cathodique qui est le lieu des phénomènes de libération des anions. Les 20 deux compartiments anodiques et cathodiques peuvent être subdivisés selon les besoins du procédé ; des moyens pour relier les deux électrodes à un générateur de courant; et un milieu comprenant un milieu électrolytique en contact avec les électrodes comprenant l'espèce anionique à capter et un matériau solide en suspension 25 (ou « pulpe »), ledit matériau solide étant de type HDL et/ou HBS. et des moyens de circulation de ladite pulpe entre lesdits compartiments anodique et cathodique. L'invention porte également sur un procédé de capture et/ou de libération des formes dissoutes anioniques d'un gaz tel que le dioxyde de carbone, les oxydes de 30 soufre ou d'azote, les mercaptans et de formes anioniques du soufre, du chlore, du brome, du fluor, de l'iode, de l'arsenic, du chrome, du tungstène ou toute combinaison anionique de ces éléments. Relativement aux espèces gazeuses ou solides, ledit procédé comprend la transformation dudit composé en une espèce anionique dissoute correspondante puis l'application du procédé de capture de la ou des espèce(s) 35 anionique(s) correspondante(s) tel qu'ici décrit. De préférence ledit gaz est du dioxyde de carbone et de préférence ladite espèce anionique est du C032-. 7 HDUHBS La figure 1 schématise, dans sa partie haute (a) et basse (c) à droite, la structure cristalline des HDL et d'autre part, dans sa partie haute (b) et basse (d) à gauche, respectivement la structure cristalline des HDL réduits et des HBS. 5 Les HDL ont pour formule générale [MIll_yUlly(OH)2Y-1[Xly/n[H20],. Ils présentent de plus une structure caractéristique en feuillets de type brucitique (M, L)(OH)2 formés par assemblage d'octaèdres (M,L)(OH)6 par mise en commun d'une arête. M et L représentent chacun un ou plusieurs cations métalliques. M et L peuvent être d'une même espèce ou d'espèces différentes. Ainsi, il est possible d'élaborer ou 10 d'induire par voie électrochimique la formation de HDL où L et M sont 00(111)/00(11), Ni(III)/Ni(11), voire Fe(III)/Fe(II)). X est une ou plusieurs espèces anioniques. Ces anions sont fréquemment de type : C032, NO3 et/ou S042-. y, z et n sont des coefficients décimaux. 15 y peut être choisi de 0,1 à 0,5 préférentiellement de 0,17 à 0,4 et encore plus préférentiellement de 0,25 à 0,33. z peut être choisi de 0 à 50, préférentiellement de 0 à 10 et encore plus préférentiellement de 0 à 4 n est choisi de 1 à 6, préférentiellement de 1 à 4. 20 Enfin, les HDL présentent généralement une morphologie plaquettaire ou en rose des sables que l'on peut observer au microscope électronique à balayage (MEB). Ils présentent de plus une granulométrie nanométrique à micrométrique. Les HDL utilisés dans le procédé selon l'invention sont ceux dont l'un au moins des cations métalliques du feuillet peut exister à différents degrés d'oxydation non nuls. De 25 tels éléments sont par exemple Ni, Co, Fe, Ti, V, Cr, Ce. Préférentiellement les HDL peuvent comprendre des éléments éco compatibles tels que le magnésium, l'aluminium et/ou le fer. Les HDL peuvent en particulier être de type Mg/(Al, Fe) et de formule : [Mg(11)(1)(A1(111), Fe(111))y(OH)21X1y/n[H20], ou de type Mg/Fe de formule : [Mg(11)(1- y),Fe(111)y(OH)21Xle[H20],. y, z et n sont des coefficients décimaux dont la définition 30 est la même que précédemment. Dans le cas d'un HDL Mg/Al-Fe, les espèces Al et Fe sont présentes dans un rapport atomique Al/Fe d'environ 90/10. L'aluminium est présent en tant qu'espèce permettant d'augmenter l'affinité particulière des HDL à certaines espèces ioniques, et notamment aux carbonates et aux sulfates. Cependant cette espèce n'existe de manière stable qu'a l'état d'oxydation III et n'intervient pas 35 directement dans les changements d'état d'oxydation du HDL. Le rapport M(II)/M(III) est le rapport du nombre de cations bivalents sur le nombre de cations trivalents. Les HDL selon l'invention présentent de préférence un rapport 8 M(II)/M(III) allant de 3/2 à 10/2. Préférentiellement, les HDL seront choisis pour un rapport M(II)/M(III) allant de 4/2 à 8/2, domaine qui permet l'obtention de HDL de plus grande stabilité et cristallinité. Des composés de type HDL préférés et utilisés sont mentionnés dans les exemples. 5 Ces composés sont : [Mg(I1)4.4(0.9A1(111), 0.1Fe(111))2(OH)12.8±[(C032-)i-n(CI-)2n12[H20], , et n et z sont des coefficients décimaux avec : n peut être choisi de 0 à 1 et z peut être choisi de 0 à 10. Mg8Fe2003(OH)20,4H20 et Mg4Fe2003(OH)12,4H20. De tels HDL sont 10 particulièrement adaptés à la capture et la libération d'ions carbonates. Par HBS on entend : les composés de formulation [M(11)L(11)...](OH)2 où M et L sont au moins un métal, voire un ensemble de métaux, au degré d'oxydation 2 (cations bivalents). Les HBS selon l'invention peuvent avantageusement être choisis parmi ceux dont la structure contient au moins un élément métallique à valence multiple non 15 nulle, comme par exemple ceux contenant les métaux suivants : Fe, Co, Ni, Mn, .... Dans ces composés HBS, la structure cristalline de type CdI2 est formée par assemblage d'octaèdres M(OH)62+ qui sont occupés par les cations bivalents, par mise en commun d'une arête. De ce fait, la structure des HBS est électriquement neutre et aucun phénomène d'échange ionique n'est observé dans l'espace interfoliaire. 20 Par matériau de type HDL/HBS on comprend un matériau comprenant, ou constitué essentiellement, soit d'HDL, soit d'HDL réduits, soit d'HBS, soit d'un mélange de ces composés. Les étapes menant à l'obtention de matériaux HDL (ou HDL réduits) ou HBS peuvent être les suivantes : 25 - réalisation d'une solution de cations M et L (par exemple en utilisant des sels des espèces cationiques dans des proportions respectives M/L correspondant aux proportions constitutives des HDL/HBS souhaités) dans de l'eau déionisée, sous agitation, - ajout du volume d'une solution de NaOH et Na2003, pour élever le pH, de 30 préférence de manière contrôlée, jusqu'à une valeur de 7,5 à 8,5, plus préférentiellement de 8 à 12, jusqu'à la précipitation et la cristallisation de particules d'HDL ou d'HBS. La valeur de pH permettant la précipitation et la cristallisation des HDL/HBS dépend des éléments constitutifs du HDL/HBS, et est comprise entre 8 et 12 ; par exemple : pH 35 8 pour des HDL Mg/Fe. Ce procédé d'obtention comprend éventuellement la séparation de particules de HDL/HBS précipités à l'état solide, par exemple par centrifugation. 9 Les particules de HDL/HBS peuvent être lavées par exemple par dialyse, dans de l'eau déionisée puis éventuellement séchées. Certains matériaux HDL/HBS, présentent des caractéristiques nouvelles après avoir été soumis à l'application d'un potentiel redox. Ainsi, par exemple, la réduction du 5 composé HDL Mg/Fe 8/2 conduit à l'obtention d'un matériau dont la structure est de type HDL, apparenté à la Brugnatellite, et possède un ratio cations bivalents/cations trivalents supérieur (9,4/2, déterminé par calcul à partir des données électrochimiques) à celui du HDL initial (8/2) du fait de la réduction de 12% du fer initialement présent dans la structure du HDL 8/2. L'étape de ré-oxydation permet l'obtention d'un matériau 10 dont la structure reste de type Brugnatellite (structure cristalline déterminée par DRX) avec un ratio cations bivalents/cations trivalents égal à 8.2/2. Un tel matériau est également un objet de l'invention. Il peut être décrit comme un HDL de formule Mg8.2Fe2(OH)18.4(CO3)2,(4H20), dit de type Mg/Fe (8,2/2). 15 Argiles cationiques Selon le même principe, l'invention porte également sur la capture et/ou la libération de cations présents dans un liquide à l'aide d'argile cationique, comme par exemple une argile de type montmorillonite. 20 ANION On entend par Anion tout composé négativement chargé. Le procédé peut être mis en oeuvre pour la capture et/ou la libération d'un ou plusieurs types d'anions présents dans un effluent liquide. Ces anions peuvent être, soit initialement présents dans l'effluent liquide que l'on souhaite traiter à l'aide du procédé 25 (comme par exemple : les eaux de station d'épuration, les ressources d'Alimentation en Eau Potable, les rejets industriels en particulier ceux issus du secteur agro-alimentaires, eaux d'exhaures miniers...), soit formés par passage en solution sous forme ionique d'un, au moins, des composants d'un effluent gazeux (effluents de postcombustion, industriels comme par exemple les effluents de la pétrochimie, de la 30 cimenterie) que l'on souhaite traiter à l'aide du procédé ou d'un solide que l'on souhaite traiter (traitement de boues portuaires, purification de composés chimiques à visées pharmaceutiques ou industrielles, ...). Par conséquent, le procédé est destiné à permettre le traitement de tout solide et effluent liquide ou gazeux. Le traitement peut être mené pour purifier tout effluent liquide ou gazeux mais aussi pour réguler un, voire 35 des paramètres physico-chimique d'un milieu liquide (comme par exemple, la régulation du pH dans les circuits primaires des centrales nucléaires, la régulation de la dureté de l'eau, la régulation des nutriments dans les eaux d'irrigation). 10 Par exemple, les anions ciblés peuvent être choisis parmi les anions inorganiques simples tels que des anions halogénés, et en particulier, Cl-, CI04-, F-, Br, Br03-, 1-, 103- et 104-, et les anions poly-halogénés comme par exemple BrF6-, les composés anioniques des métaux tels que Cr2072-, Cr03-, As2042-, les tungstates W042-, ... Ils 5 peuvent aussi être avantageusement sélectionnés parmi les oxo anions, tels que des C032-, S042-, NO3-, B03-, CI042-, ...et leurs mélanges. Ils peuvent également être des ions hydroxyles OH-, mais aussi des nitrates, phosphates, arséniates, les formes anioniques de molécules organiques ou biologiques issues notamment des pesticides ou des médicaments. 10 Selon un mode de réalisation préféré, le procédé permet la capture du CO2 gazeux sous forme d'anions C032- (ou d'un mélange de C032- et HCO3-) formés par dissolution du 002. Cette transformation peut être effectuée par la dissolution du CO2 dans un milieu aqueux dans des conditions de température, de pression et de pH favorisant l'apparition d'ions HCO3- et C032- ; préférentiellement C032-. Ces conditions sont bien 15 connues de l'homme du métier et sont, par exemple, issues du diagramme de Silène présenté en figures 2A et 2B. Par exemple, à la température de 25°C et à pression atmosphérique, l'espèce majoritaire est C032- pour des valeurs de pH supérieures à 10. Dans les mêmes conditions de température, C032- est l'espèce unique présente en solution au-delà d'une valeur de pH de 11,5. 20 Cependant l'invention porte également sur la capture et/ou la libération d'autres gaz dont au moins une espèce en solution est de forme anionique, tels que le H25, ou des oxydes de soufre ou d'azote. Dans ce cas, le procédé comprend, comme dans le cas du 002, une étape de passage dudit gaz en solution sous la forme d'une ou de plusieurs espèce(s) anionique(s) dissoute(s) (par exemple pour les gaz soufrés, toutes 25 les espèces anioniques du soufre au degré d'oxydation compris entre -2 et +6 excepté le degré d'oxydation 0, par exemple : 52-, HS-, 52032-, 5042-, Les conditions notamment de température, de pression et de pH favorisant l'apparition de ces ions dissous sont aisément déterminables par l'homme du métier. 30 CATION On entend par Cation tout composé positivement chargé. Le procédé peut être mis en oeuvre pour la capture d'un ou plusieurs types de cations présents dans un effluent liquide. Ces cations peuvent être présents dans l'effluent liquide que l'on souhaite traiter à l'aide du procédé (comme par exemple : les 35 eaux de station d'épuration, les ressources d'Alimentation en Eau Potable, les rejets industriels en particulier ceux issus du secteur agro-alimentaires, les eaux d'exhaures miniers...). 11 Par exemple, les cations ciblés peuvent être choisis parmi les cations inorganiques simples tels que des éléments traces métalliques, Zn2+, Cd2+, Cu2+, pb2+, Ag, Hg2+, Sn2+, Se4. 5 REACTION POUR UN SYSTEME PARTICULIER A titre d'exemple, les réactions mises en jeu pour une cellule électrochimique comprenant un composé HDL de type Mg/Fe en solution sont détaillées ci-dessous. La partie centrale de la figure 1, est un voltampérogramme, qui montre l'évolution de la densité du courant d'électrolyse (A/m2) en fonction du potentiel imposé à l'électrode de 10 travail en fonction du potentiel d'électrolyse AV. Dans la cellule électrochimique, le générateur de courant impose une différence de potentiel entre les deux électrodes. Les porteurs de charge sont des entités qui se déplacent et assurent une continuité électrique. Dans le circuit extérieur, constitué des deux électrodes, des connections électriques et du générateur, ce sont les électrons qui circulent. Dans ladite solution, ce 15 sont les ions qui se déplacent pour assurer la neutralité électrique du système. L'ensemble forme un circuit fermé conducteur. Le générateur fournit des électrons qui circulent vers la cathode au travers de laquelle les électrons sont consommés par le système composé de l'espèce minérale HDL, pour assurer la demi-réaction de réduction. Pour ce système redox de type HDL-M"Fe"-CO32 I HDI-réduitMoI)Femo- 20 2x)/FeR2x-(1-x)C032- (où Mol) représente le cation métallique bivalent Mg), Fe est l'espèce électroactive qui bascule au cours de l'électrolyse entre les états d'oxydation Fe" et Fe" ; 2x représente le nombre d'électrons mis en jeu au cours des demi-réactions d'oxydation et/ou de réduction. Le générateur électrochimique fournit des électrons qui circulent vers la cathode au travers de laquelle ils sont consommés par la 25 réduction de cations Fe" constitutifs des feuillets brucitiques du HDL pour assurer la demi-réaction de réduction (1). Simultanément, à l'anode, la 2ème fraction de la suspension fournit les électrons au cours de la demi-réaction d'oxydation (Fe(")- > Fe" + 2e-) (2). La demi-réaction de réduction peut être écrite selon: 30 (HDL- M(II)Fei(111) (COni)forme +2X e- e (HDL_ M" Fei(1121),(Fexii) oxydée (CO)i_x) forme + X (CO) (1) réduite La demi-réaction d'oxydation peut être écrite selon: (HDL_ monFe (111) 1-2X1 '2X ( 2- )1_') forme + X (Cor) (HDL_ mon Fei(///) réduite (cor)1)forme +2X e- (2) oxydée 12 La tension aux bornes de la cellule s'exprime selon l'équation suivante : AV = Vanode à1#0 Vcathode à 1#0 + I X (Rcatholyte Rcatholyte Rmembrane) (3) En explicitant les potentiels des électrodes E en fonction de la surtension 1-1, il vient: AV = (Vanode à 1=0 + anode Io) (Vcathode à1=0 II cathode à1#0) + I X (Rcatholyte 5 -catholyte Rmembrane) (4) R Compte tenu du fait qu'un seul système redox est utilisé, alors V Vcathode à1=0 ce qui implique que la tension de la cellule sous électrolyse est réduite à la simple somme des surtensions Ti aux électrodes et des chutes ohmiques IR. AV = II anode à1#0 II cathode à1#0 +IxR (-catholyte Rcatholyte Rmembrane) (5) 10 Le procédé électrochimique selon l'invention présente plusieurs avantages : - Il est basé sur l'utilisation d'un système redox réversible unique (ici typiquement FeR/FeoP) constitutif du réseau cristallin des composés brucitiques mis en oeuvre, ce qui en termes des réactifs représente un système simple, peu couteux et facile 15 à gérer (séparation aisée par filtration) ; - Le cycle électrochimique de captage-libération des anions est piloté simultanément au niveau de la cellule d'électrolyse par les demi-réactions électroniques d'oxydation et de réduction des cations (pendant qu'une fraction de la suspension circule dans le compartiment anodique, l'autre fraction de la suspension traverse le 20 compartiment cathodique). Cela implique que le courant est utilisé deux fois : d'abord pour l'oxydation et simultanément pour la réduction, ce qui signifie une consommation énergétique réduite de moitié (énergie E= tension 3.V x courant I x durée t); - Le fait d'utiliser un système redox réversible unique présente également 25 l'avantage de supprimer le terme 'tension minimale d'électrolyse (V anode à1=0 - Vcathode à1=0) /équations 4 et 5 ; cela implique une diminution drastique de la tension nécessaire à imposer pour conduire l'électrolyse (équation 5), et par voie de conséquence de la puissance électrique et de l'énergie nécessaire. Simultanément, à l'anode, le système constitué de l'espèce minérale HDL réduit ou 30 HBS fournit des électrons au cours de la demi-réaction d'oxydation. Le travail réalisable par un certain transfert d'électrons dépend du potentiel redox intrinsèque au système minéral mis en jeu ([(Ea ,.0) - (Ec ,.0 )= 0]. ). En effet, au-delà de ce potentiel de référence, c'est-à-dire pour une surtension noté na, les phénomènes d'oxydation sont mis en oeuvre. En deçà, c'est-à-dire pour une surtension noté ric, ce sont les 35 phénomènes de réduction qui sont mis en oeuvre. Par exemple, pour un système redox de type HDL-M(II)Fe(III)-00321 anode à1=0 = 13 HDLréduitM(11)Fe(111)(12 /Fe(I1)2x (1-x)C032- (où M(II) représente un cation métallique -x). bivalent), Fe est l'espèce électroactive qui bascule au cours de l'électrolyse entre les états d'oxydation Fe(III) et Fe(II) et 2x représente le nombre d'électrons mis en jeu au cours des demi-réactions d'oxydation et/ou de réduction. La demi-réaction de réduction 5 peut être écrite selon: HDL-M(11)Fe(111)-0032- + 2xe- (12 HDLréduitM(11)Fe(111) /Fe(I1)2x (1 -x)C032- + xC032- , -x). La demi-réaction d'oxydation peut être écrite selon: HDLrédultM( I 1)Fe(I I I)(12 /Fe(I 1)2x (1 -x)C032- + xC032- HDL-M(I 1)Fe(111)-0032- + 2xe- -x). Le potentiel de cellule s'exprime selon l'équation suivante : 10 AE = ([(Ea ,.0) - (Ec ,.0)= 0] fla+ Tic+ RI na et ri, représentent respectivement les surtensions nécessaires pour oxyder et réduire le système Fe(III)/Fe(II) versus [(Ea ,.0) - (Ec ,.0 )= 0]. RI représente la chute ohmique. La réduction des coûts énergétiques est l'un des avantages du procédé selon 15 l'invention. En effet, le procédé électrochimique est basé sur l'utilisation d'un système redox unique et réversible (comme par exemple Fe(III)/Fe(II)) constitutif du réseau cristallin des solides mis en oeuvre, comme par exemple des HDL et/ou des HBS. La mise en oeuvre, simultanément, dans le compartiment anodique et dans le compartiment cathodique d'un système redox unique et réversible permet d'imposer un 20 potentiel d'électrolyse 4V qui permet simultanément l'oxydation et la réduction des cations cibles constitutifs des solides mis en oeuvre, et, par voie de conséquence, (ii) le captage, et la libération simultanée des anions (par exemple carbonates) respectivement dans les compartiments anodique et cathodique. L'exemple ci-avant (capture/libération de cations) s'applique de la même manière à 25 tout type de structures lamellaires présentant une structure cristalline intégrant des cations à valences multiples par exemple les composés de type HDL, HBS, HDS (Hydroxy Double Salts), argiles cationiques (par exemple Montmorillonite) et à d'autres espèces anioniques et cationiques. Il est également possible de mettre en oeuvre de façon différenciée et/ou distinctes 30 les réactions relatives à l'oxydation et à la réduction, que ce soit pour la capture de cations ou d'anion. Le procédé nécessite de l'énergie pour la mise en oeuvre de pompes permettant la circulation des matériaux brucitiques (matériaux de type HDL/HBS) entre les deux chambres réactionnelles. Notons toutefois que des mesures de rhéologie réalisées sur 35 des suspensions de HDL pour des concentrations en solide comprises entre 50 et 450 g/L ont très clairement démontré le caractère thixotropique de ces composés 14 lamellaires. Cette caractéristique permet l'agitation à vitesse constante de suspensions concentrées en HDL (450g/L) sans augmentation de l'énergie dissipée. Il nécessite aussi de l'énergie pour la désorption et la compression du CO2 purifié dans le compartiment cathodique. Cette demande peut être compensée par l'énergie générée 5 par la détente des effluents gazeux à traiter, ainsi que par la récupération, par le biais d'échangeurs thermiques, de tous les flux de chaleur issus du procédé industriel générant les effluents gazeux traités par le procédé selon l'invention. Soulignons ici que la part la plus importante de la demande énergétique à minimiser concerne la cellule d'électrolyse dont l'énergie est égale à la tension aux bornes du réacteur multipliée par 10 le courant et la durée de l'électrolyse. La différence de potentiel appliquée entre les électrodes permet de provoquer le basculement des cations constitutifs des feuillets des HDL ou des HBS i) d'un degré d'oxydation intrinsèque ou induit (par ex. 2) pour favoriser la capture des anions ciblés, vers un degré d'oxydation plus élevé (par ex. 3), et/ou ii) d'un degré d'oxydation 15 intrinsèque ou induit (par ex. 3) vers un degré d'oxydation plus faible (par ex. 2) pour favoriser la libération des anions ciblés. Dans un premier mode d'utilisation du procédé, la différence de potentiel appliquée entre les électrodes est choisie de façon à générer les phénomènes de capture ou de libération des ions ciblés dans le compartiment anodique ou dans le compartiment 20 cathodique. Dans ce cas, la cellule électrochimique sert de compartiment cathodique pour la réduction de tout ou partie des cations électroactifs constitutifs du feuillet pour la désintercalation des anions ciblés ; l'oxydation de tout ou partie des cations électroactifs constitutifs du feuillet pour l'intercalation des anions cibles est effectuée de façon spontanée. 25 Inversement, la cellule électrochimique peut aussi servir de compartiment anodique pour l'oxydation de tout ou partie des cations électroactifs constitutifs du feuillet pour la capture des anions ciblés ; la réduction de tout ou partie des cations électroactifs constitutifs du feuillet pour la désintercalation des anions cibles est effectuée de façon spontanée. 30 La part la plus importante de la demande énergétique à minimiser concerne la cellule d'électrolyse dont l'énergie est égale à la tension aux bornes du réacteur multipliée par le courant et la durée de l'électrolyse. Afin de minimiser la demande énergétique de la cellule, le procédé repose sur l'utilisation d'un système redox réversible unique, c'est-à-dire, un couple oxydant/réducteur réversible constitutif des feuillets des 35 matériaux brucitiques mis en oeuvre. La densité de courant permet simultanément (i) la capture (dans le compartiment anodique) et la libération (dans le compartiment cathodique) des anions ciblés. L'utilisation d'un système redox réversible unique 15 présente deux avantages principaux : (i) permettre la régénération des matériaux utilisés dans le procédé et (ii) annuler le terme relatif à la tension minimale de cellule [(Ea 1=0) - (Ec 1=0) = 0] où Ea i.0 correspond au potentiel anodique lorsque le courant est égal à zéro, Ec ,=0 correspond au potentiel cathodique lorsque le courant est égal à 5 zéro. Ce concept ingénieux permet de diminuer la puissance électrique de manière significative. L'utilisation d'un système redox réversible unique permet l'application d'un potentiel de cellule faible (4=RI). DDP La différence de potentiel à imposer (ou ddp de la cellule éléctrochimique, 4V) 10 résulte dans ce cas du meilleur compromis entre la capacité d'échange ionique, la réversibilité des phénomènes redox, la stabilité des matériaux mis en oeuvre en suspension et la demande énergétique du procédé. Avantageusement, la différence de potentiel appliquée entre les deux électrodes est inférieure à 500 mV. Avantageusement, la différence de potentiel appliquée entre les 15 deux électrodes varie de 50 à 400 mV. Un tel 3,V est particulièrement adapté à l'utilisation d'un HDL Mg/Al-Fe (90-10), en particulier pour la capture et/ou la libération d'ions carbonate. Imposer une tension de 400 mV amène, en première approximation, à une consommation énergétique de 1,76 GJ/tCO2. Le calcul de la consommation d'énergie 20 électrique E(J) nécessaire à libérer et/ou capturer une tonne de CO2 à l'aide d'une différence de potentiel de 0.4 V est décrit ci-après E (j/i tonne de CO2) = AV(v) X 2(e-) X 96500(C/mol) X M(moles de C032- issues d'unel tonne de CO2) ; V: avec V: potentiel (V), Q: charge électrique (C), n : nombre d'électrons, F = 965000, dn : nombre de moles de C032- pour 1 tonne de 002. 25 Une estimation simplifiée sur la base du simple gain en tension globale aux bornes des électrodes (abaissement de U et RI) est réalisée ci-après. Pour un abaissement de 200mV de la tension U sur un courant de 1000 A/m2, la puissance associée est abaissée de 200W (P=1000*0.2); et de fait la demande d'énergie abaissée de 720kJ (E=P1=200*3600) pour 0,82 kgCO2 (1000A*3600s*44.10-3 kg.mo1-1/2)/96500) soit 0,88 30 GJ/t002 (1 000*720/0,82). Un tel abaissement permet donc d'aboutir à une demande énergétique de 0.88GJ/t CO2 soit une demande inférieure à 1GJ/t de CO2 capté. Un tel abaissement permet donc d'aboutir à une demande énergétique de 0,88GJ/t 002, soit une demande visée inférieure à 1GJ/t de CO2 capté. Un tel gain peut être 35 obtenu en utilisant une géométrie et une structuration de l'état de surface des électrodes qui permet d'attendre des surfaces spécifiques supérieures à 200 cm2 16 (accroissement de la densité de courant J en A/m2) adaptée. Par ailleurs, la composition des composés brucitiques sera optimisée pour rendre le transfert électronique (oxydation/réduction) rapide et tel que les surtensions opératoires ne dépassent pas deux centaines de mV. La morphologie et la granulométrie des 5 composés brucitiques seront optimisées afin de minimiser les éventuelles limitations de diffusion au sein du solide (intercalation et dés-intercalation). Ce gain permettra l'obtention d'un procédé éco-compatible. CELLULE Une cellule électrochimique, ou chaîne électrochimique, au sens de l'invention, est 10 constituée de l'association d'au moins deux électrodes par l'intermédiaire d'au moins un milieu électrolytique selon l'invention. Une cellule électrochimique peut présenter une contenance comprise entre 10pL et plusieurs dizaines voire centaines de m3, avantageusement entre 2 m3 et 10 m3 pour la mise en oeuvre du procédé à l'échelle industrielle. ELECTRODES 15 On entend par électrode une pièce conductrice ou semi-conductrice en contact avec un électrolyte et qui est le siège de la/des réaction(s) d'oxydation et/ou de réduction, et dont on peut mesurer la différence de potentiel (A,E) par rapport à une autre électrode prise comme référence. Le matériau de l'électrode, que l'électrode soit une anode et/ou une cathode, doit être conducteur ou semi-conducteur. Il peut être par exemple 20 constitué de carbone vitreux, de titane, d'or, de platine, d'un matériau inoxydable comme par exemple de type Hastelloy à base de nickel. Le matériau d'électrode est avantageusement élaboré à partir de carbone vitreux ou de titane. Dans le cas de réactions induites, le potentiel d'électrolyse peut être appliqué par le biais de différentes configurations d'électrodes, comme par exemple (i) un réseau 25 alterné de plaques anodiques et cathodiques séparées par une membrane ou (ii) deux macro électrodes, voire un ensemble de macro-électrodes, poreuses constituées par exemple de mousses ou de réseaux tridimensionnels séparées par une membrane. Les électrodes peuvent également présenter une microstructure conduisant à une augmentation significative des densités de courant géométrie optimisée et forte surface 30 spécifique favorisant l'interaction entre l'électrode et l'espèce redox active constitutive des feuillets du solide mis en oeuvre. L'interaction peut être directe, par contact entre l'électrode et l'espèce redox active, ou indirecte en utilisant des intermédiaires réactionnels (médiateurs comme par exemple les viologènes de type éthyl-viologène, méthyl-viologène, cyanométhylviologène, ..., le Diquat, les flavines comme par 35 exemple la riboflavine (la flavineribonucléotides), l'acriflavine, la resorufin, la naphtoquinone, ... ; des (nano)particules conductrices métalliques (or, platine) ou à 17 base de carbone (de type Ketjenblack. ®, graphène, noir de carbone, nanotubes de carbone...). MILIEU Un milieu électrolytique est généralement un liquide contenant des ions qui peuvent 5 se déplacer (électrolytes). Le mouvement des ions dans le liquide permet, si nécessaire, aux solutions de rester électriquement neutres. Le milieu électrolytique au sens de l'invention est généralement aqueux. La nature de l'électrolyte peut être adaptée en fonction de la nature de l'anion ciblé. Le milieu électrolytique dans lequel se situent les réactions d'oxydation et de 10 réduction selon l'invention comprend un matériau solide de type HDL et/ou HBS en contact avec le liquide. Le matériau solide est de préférence sous forme de particules qui peuvent être en suspension dans le liquide et former une pulpe. Avantageusement, la conduction électronique entre l'électrode et l'espèce redox active peut être améliorée par électro-catalyse. Le catalyseur assure un relai 15 électronique pour l'acheminement de l'électron de l'électrode vers l'espèce redox active. L'électro-catalyse peut être réalisée (i) en phase homogène, à partir d'un intermédiaire réactionnel dissout dans l'électrolyte, via l'ajout de médiateurs redox en solution (par ex l'ajout de Viologènes : Ethyl, Méthyl, Cyano-méthyl, ...de Flavines : Riboflavine, Acriflavine, ...) ou (ii) en phase hétérogène, à partir d'intermédiaires 20 réactionnels conducteurs ou semi-conducteurs solides, non dissous dans l'électrolyte, i.e. dispersés dans l'électrolyte. En phase hétérogène, ces catalyseurs peuvent : (i) être introduits dans l'électrolyte, par l'ajout de (nano)particules conductrices ou semi-conductrices dans l'électrolyte comme par exemple des (nano)particules conductrices métalliques (or, platine) ou à base de carbone 25 (de type Ketjenblack. ®, graphène, noir de carbone, nanotubes de carbon, etc). (ii) enrober le solide (HDL (réduit ou non)/HBS) mis en oeuvre. Il s'agit de l'enrobage des particules minérales par des particules conductrices ou semiconductrices. 30 Ces opérations permettent des réductions significatives des surtensions, ainsi que des chutes ohmiques (Rxl). Lorsque l'espèce anionique à capturer et à libérer est du 002, le pH du milieu varie avantageusement de 6 à 12, et préférentiellement de 8 à 10. Pour le procédé de capture et de libération du 002, l'électrolyte est 35 avantageusement une solution aqueuse de NaHCO3 / Na2003. En plus du HCO3- et/ou C032-, les ions pouvant être présents dans le(s) milieu(x) électrolytique(s) sont choisis dans le groupe constitué de Na, OH-, H30+. L'électrolyte peut aussi être un tampon 18 organique de type à base de tris(hydroxyméthyl-aminométhane). Les HDL tamponnent généralement le pH à des valeurs comprises entre 7 et 12, favorisant ainsi le passage en solution du CO2 (tel que présenté en figures 2A et B) et induisant une spéciation des espèces carbonées dissoutes sous forme C032- (ou mélange de 0032 et HCO3-). 5 La teneur en solide des pulpes dépend à la fois de la concentration de l'anion ciblé contenu dans l'effluent à traiter et du dimensionnement de l'installation industrielle de traitement. Une concentration en solide moyenne de 250g/L peut être avantageusement mise en oeuvre. A noter, pour les HDL, la possibilité d'utiliser des pulpes très concentrées en solide (jusqu'à 400g/L) ; ce qui confère à ce procédé une 10 capacité de capture volumique très élevée puisque proportionnelle à la quantité de solide mise en oeuvre. Les matériaux mis en oeuvre dans le procédé, ainsi que montré dans l'exemple 2 pour les HDL, peuvent aussi être déposés directement sur la surface de l'électrode en contact avec le milieu. Ce dépôt peut être assisté par électrolyse comme présenté dans 15 l'exemple 2 ou réalisé à l'aide de techniques physiques de dépôt (coating, Spin-coating, spray-coating, ...). Les matériaux mis en oeuvre dans le procédé peuvent également être incorporés/intégrés (par mélange ou lors de l'étape de synthèse) dans un matériau composite formant le corps de l'électrode. Dans le cas d'autres anions ou de cations, il est avantageux d'optimiser le pH dans 20 les différents compartiments : chambres réactionnelles et réservoirs de transfert. Il peut donc être avantageux d'optimiser la valeur du pH dans les deux compartiments, à savoir à minima, dans le cas de la capture du 002 : un pH basique (idéalement compris entre 8 et 12) qui facilitera la dissolution du CO2 dans le réservoir de transfert anodique et un pH proche de la neutralité (idéalement compris entre 5.5 et 25 8) afin de faciliter le phénomène de dégazage du CO2 dans le réservoir de transfert cathodique. Le milieu électrolytique peut également comprendre divers éléments pour améliorer la conduction électronique dans le volume de la suspension permettant un meilleur transfert électronique de l'électrode vers l'espèce redox active constitutive des feuillets 30 du solide mis en oeuvre. L'amélioration de la conduction électronique peut être obtenue par électro-catalyse (i) en phase homogène, via l'ajout de médiateurs redox en solution ou (ii) en phase hétérogène par l'ajout de (nano)particules conductrices ou semiconductrices dans l'électrolyte. Une autre solution peut être mise en oeuvre, l'enrobage des particules minérales par des particules conductrices ou semi-conductrices 35 permettant une amélioration de l'acheminement de l'électron des particules minérales vers l'électrode. Les deux opérations amènent ainsi des réductions significatives des surtensions, ainsi que des chutes ohmiques (R*I). Des réductions de tension comprises 19 entre 300 et 500 mV parallèlement à des augmentations des densités de courant J (=I/surface ; A/m2), d'au moins un facteur 2 à 3 peuvent ainsi être obtenues. Pour minimiser les phénomènes de déstabilisation irréversible de la structure du matériau et par conséquent, de maximiser la capacité de cyclage de celui-ci, il est 5 préférable de limiter la capacité totale d'échange anionique du matériau à des valeurs allant de 3 à 100%, préférentiellement de 25 à 100% et encore plus préférentiellement de 50 à 100%, voire 75 et 100%. DISPOSITIF 10 En fonctionnement la cellule d'électrolyse peut comprendre : une première électrode (cathode) et une deuxième électrode (anode) qui peuvent être telles que décrites précédemment. La cathode et l'anode sont positionnées dans un milieu électrolytique tel que précédemment décrit et qui comprend une ou des espèce(s) minérale(s) en suspension. 15 Selon une variante de l'invention et en référence non limitative à la Figure 1 cette suspension peut être mise en circulation entre les chambres réactionnelles anodique (1) et cathodique (2). La cathode et l'anode sont alors séparées par un séparateur (3). La chambre réactionnelle anodique (1) peut être connectée à un réservoir de transfert anodique (4) contenant la ou les forme(s) ionique(s) dissoute(s) de l'espèce ou 20 des espèces à traiter (par exemple C032- ou HCO3- dans le cadre du traitement des gaz de post combustion, NO3- ou toute forme ionique d'un polluant dissout dans le cadre de la potabilisation de l'eau, Li + dans le cadre de la mise en oeuvre de piles ou de condensateurs). Dans le cadre du traitement d'effluents gazeux, le réservoir 4 est connecté à une canne d'injection de l'effluent gazeux (5) assurant de ce fait l'étape le 25 passage en solution sous forme(s) ionique(s) de l'espèce ou des espèces à traiter. Si l'effluent contient du CO2 sa dissolution conduit à la formation de l'espèce anionique C032- (ou d'un mélange de C032- et HCO3-). Cette espèce anionique, après migration, à travers un séparateur (6), vers la chambre réactionnelle anionique, est capturée par intercalation dans l'espace interfoliaire lors de l'étape de formation des HDL. La pulpe 30 ainsi enrichie en l'espèce anionique d'intérêt est alors transférée à l'aide d'une pompe (7) vers la chambre réactionnelle cathodique (2) afin de permettre simultanément la réduction de tout ou partie des cations trivalents constitutifs des feuillets du HDL et la désintercalation (libération) des anions précédemment capturés. Cette espèce anionique (0032- ou mélange de 0032- et H003-), après migration au travers d'un 35 séparateur (8) est concentrée et purifiée dans le réservoir de transfert cathodique (9). Il peut en résulter au moins une espèce gazeuse concentrée et purifiée qui est ensuite évacuée du réservoir de transfert cathodique par le biais de la canne de récupération 20 (10). Elle est issue du dégazage spontané (ou induit) résultant de la saturation de la solution par l'espèce anionique concentrée et purifiée (0032- ou mélange de C032- et HCO3-). Le dégazage du gaz (par ex. 002) peut être induit par la mise en dépression du compartiment cathodique. 5 L'utilisation des séparateurs (6) et (8), évite respectivement toute introduction d'effluent gazeux depuis le réservoir de transfert anodique (4) vers chambre réactionnelle anodique (1) mais aussi toute rétrodiffusion du CO2 purifié du réservoir de transfert cathodique (9) vers la chambre réactionnelle cathodique (2).Ces séparateurs (6) et (8) permettent enfin de séparer physiquement la pulpe (i) de la solution anionique 10 avant traitement et (ii) de la solution anionique après purification et/ou concentration. L'invention a ainsi également pour objet un dispositif comprenant une cellule électrochimique comprenant une première électrode, dite anode, et une deuxième électrode, dite cathode, toutes deux (i) de préférence séparées par un séparateur, (ii) reliées à un générateur de courant et (iii) en contact avec un milieu électrolytique 15 liquide comprenant un matériau solide de type HDL/HBS. Avantageusement ce dispositif a des moyens permettant la circulation, en flux, de particules minérales en suspension (initialement des HDL ou des HBS). Avantageusement, l'anode et la cathode, sont respectivement intégrées dans les chambres réactionnelles anodiques (1) et cathodiques (2). Ces deux chambres sont séparées par un séparateur qui permet 20 d'assurer la conductivité ionique entre les deux chambres et par voie de conséquence entre les deux compartiments, tout en assurant la séparation des fractions oxydée et réduite du matériau mis en oeuvre. Ces deux chambres sont respectivement séparées des réservoirs de transfert anodiques (4) et cathodiques (9) par deux séparateurs, respectivement (6) et (8). Ces deux derniers séparateurs permettent respectivement 25 soit (i) le transfert ionique du réservoir 4 vers la chambre réactionnelle anodique (1), soit (ii) le transfert ionique de la chambre réactionnelle cathodique (2) vers le réservoir (9), ainsi que (iii) l'isolation de la pulpe de matériaux entre les deux chambres réactionnelles et respectivement les réservoirs (4) et (9). Ces séparateurs permettent aussi d'éviter toute introduction d'effluent gazeux vers la chambre réactionnelle 30 anodique mais aussi toute rétrodiffusion de l'anion purifié (par exemple 0032- (ou mélange de 0032- et H003-)) du réservoir (9) vers la chambre réactionnelle cathodique. Ils permettent enfin de séparer physiquement l'anion ciblé purifié et/ou concentré, avantage majeur pour la mise en oeuvre du procédé, qui permet, éventuellement, toute précipitation de l'anion purifié. 35 Suivant la nature des espèces ioniques à traiter, le réservoir de transfert (anodique pour le traitement d'espèces anioniques et cathodique pour le traitement d'espèces cationiques) doit être équipé d'un système de purge de l'effluent (gazeux ou liquide) à 21 traiter afin de permettre le soutirage de l'effluent traité. L'ensemble du dispositif réactionnel peut avantageusement être équipé de sondes multi-paramètres ou de préleveurs permettant le suivi en ligne des paramètres physico-chimiques, des gaz et des gaz dissous. 5 La suspension de particules est mise en circulation entre les compartiments anodique et cathodique par l'utilisation de moyens appropriés, par exemple des pompes péristaltiques. L'effluent gazeux peut contenir d'autres espèces ou éléments qui peuvent être éliminés par exemple par le biais des procédés amont (DeS0x, DeN0x, 10 dépoussiérage). Le procédé n'étant pas sensible à 02 dissous, ceci apparait comme un atout pour le procédé puisqu'il permet de favoriser l'oxydation éventuelle de composés réduits dans le compartiment anodique. De tels composés pouvant s'accumuler sous forme d'espèces dissoutes (anions de type 52-, S042-, NO3-) ou sous formes solides (poussières) pourront être régulièrement éliminés par purge partielle du système. 15 Selon une variante d'un dispositif selon l'invention le dispositif peut comprendre, en outre : - deux compartiments séparés par une membrane poreuse de faible résistivité et comprenant chacun une desdites électrodes et définissant ainsi un compartiment anodique et un compartiment cathodique; 20 - des moyens pour connecter les deux électrodes à un générateur de courant; - ledit milieu électrolytique en contact avec les électrodes et comprenant l'espèce anionique à capter étant un milieu liquide et ledit matériau solide étant en suspension dans celui-ci; et - des moyens de circulation dudit milieu entre lesdits compartiments anodique et 25 cathodique. Un dispositif selon l'invention peut également comprendre des moyens de concentration dudit matériau solide positionnés entre lesdits premier et deuxième compartiments. SEPARATEUR 30 Le séparateur permet d'isoler deux éléments constitutifs du dispositif mis en oeuvre. Il doit de préférence présenter à minima : une stabilité chimique pour des pH compris entre 5 et 13; une inertie chimique vis-à-vis de l'électrolyte, des matériaux utilisés et des anions cibles du procédé ; 35 une stabilité thermique pour un domaine de température compris entre 10°C et 95°C; une stabilité électrochimique, c'est à dire une fenêtre de stabilité supérieure 22 au domaine des contraintes électrochimiques appliquées dans le système ; une épaisseur faible comprise entre 10 et 35 pm, et plus préférentiellement une épaisseur standard de 25 pm comme les épaisseurs utilisées dans les technologies des batteries ; 5 une taille de pores inferieure à la taille de particules minérales mises en oeuvre. Par exemple pour un matériau dont le diamètre moyen des particules est de lOpm on pourra utiliser un séparateur dont la porosité est choisie de 4 à 8 11m; une mouillabilité permettant à l'électrolyte de diffuser à l'intérieur de sa 10 porosité ; une faible résistivité choisie de 0,2 à 3 cm2, préférentiellement de 0,2 à 1 s2cm2. Les séparateurs préalablement mentionnés peuvent, par exemple, être constitués d'un verre fritté. Préférentiellement, ils peuvent comprendre ou être constituée par une 15 membrane semi-perméable de type cellulose, de type polyéthylène (PE) et/ ou polypropylène (PP) et encore de type « polyvinylidene fluoride homopolymer » (PVdF) ou « poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropene) » (PVdF-HFP). TEMPERATURE 20 Le procédé peut être mis en oeuvre à toute température et pression convenables. Avantageusement, le procédé est mis en oeuvre à température ambiante, comme par exemple 15°C, la température restant inférieure à h température d'ébullition de la phase liquide de la solution électrolytique. Une telle température peut varier préférentiellement de 17 à 23°C et plus préférentiellement de 19 à 21°C. De telles 25 gammes de températures peuvent faciliter la dissolution du gaz et en particulier du CO2 dans le réservoir de transfert anodique (4). Une température supérieure permettra de favoriser le dégazage, particulièrement du 002, du compartiment (9). Un gradient de température peut avantageusement être appliqué entre les deux compartiments anodiques et cathodiques. Un tel gradient peut 30 être mis en oeuvre par le moyen d'échangeurs thermiques permettant de minimiser la dépense énergétique. Les conditions de température et de pression les plus favorables pour les étapes de capture et de libération de l'espèce anionique peuvent être aisément déterminées. Il convient de déterminer le meilleur compromis entre les différentes étapes 35 cinétiquement déterminantes d'un mode de réalisation de l'invention, à savoir (i) la dissolution du gaz (par exemple du 002) dans le réservoir de transfert anodique (4), (ii) le transport des anions du réservoir de transfert anodique (4) vers la chambre 23 réactionnelle (1) et de la chambre réactionnelle (2) vers le réservoir de transfert cathodique (9) et (iii) les phénomènes physico-électrochimiques de capture et de libération des anions par les particules minérales et (iv) le dégazage du gaz (par exemple du 002) dans le réservoir de transfert anodique (4). 5 PURIFICATION Le procédé selon l'invention permet la purification et la concentration, dans le, ou à la sortie du, réservoir (9) de l'espèce chimique d'intérêt. Cette espèce chimique peut être l'espèce anionique capturée par les HDL, ou par les HBS, oxydée et libérée par les 10 HDL réduits ou par la régénération des HBS, neutralisée sous forme de gaz, de solide ou conservée sous sa forme anionique au sein de solutions concentrées. Cette espèce chimique peut aussi être l'espèce cationique capturée puis libérée par des argiles cationiques. L'espèce chimique purifiée peut donc être présente soit sous forme d'une solution, concentrée ou non, de l'espèce anionique ou cationique, soit sous forme 15 gazeuse par dégazage de la solution, soit sous forme d'un solide précipité. Lorsque l'espèce anionique libérée n'est pas de nature à former spontanément une espèce gazeuse, il peut être avantageusement envisagé de collecter cette espèce par formation d'un solide obtenu à l'issue d'une étape complémentaire de précipitation. Il peut aussi être avantageusement envisagé de collecter cette espèce sous la forme 20 d'une solution concentrée d'ions. Dans le cas du traitement d'un effluent initialement liquide, de type eau de station d'épuration, eau usée industrielle... , une, voire plusieurs, étape(s) consistant à concentrer (pré-concentrer) la pulpe en éliminant une partie du liquide support électrolytique soit dans le compartiment de capture (cathodique (2) pour les cations 25 cibles et anodique (1) pour les anions cibles) soit entre les compartiments de capture et de libération doit(vent) être appliquée(s) afin de générer dans le compartiment de libération (cathodique (2) pour les anions cibles et anodique (1) pour les cations cibles) une solution concentrée et purifiée de l'ion cible. Cette étape, voire l'ensemble de ces étapes de concentration de la pulpe, peuvent être mises en oeuvre dans le 30 compartiment de capture (cathodique (2) pour les cations cibles et anodique (1) pour les anions cibles) ou entre les compartiments de capture et de libération. Ainsi le procédé selon l'invention comprend avantageusement une étape de concentration de ladite espèce anionique capturée par ledit matériau qui est effectuée après sa capture ou préalablement à sa libération. De même, le dispositif de capture et de libération 35 selon l'invention peut avantageusement comprendre des moyens de concentration dudit matériau solide entre lesdites première et deuxième chambres réactionnelles. Relativement à l'anion cible ainsi qu'à la nature du HDL ou HBS sélectionné 24 initialement, cette étape de concentration de la pulpe enrichie en anion cible peut être menée sous contrôle du potentiel. La concentration en solide atteinte peut être élevée (par exemple jusqu'à 400g/L) et compatible avec la mise en oeuvre de l'étape de libération dans le compartiment cathodique. 5 L'épaississement, c'est-à-dire l'augmentation de concentration de la pulpe, peut être obtenu par centrifugation ou via des épaississeurs industriels constitués d'éléments métalliques, tels que des pales, qui pourraient eux-mêmes constituer le corps d'électrode ou par le biais de système apparentés aux filtre-presse utilisés dans l'industrie des minéraux industriels ou par microfiltration tangentielle, technique de 10 séparation membranaire ou par évaporation osmotique, procédés athermiques de concentration utilisés à l'échelle industrielle. Dans le cas du traitement d'un effluent contenant plusieurs ions d'intérêt ou, lors de l'utilisation de matériaux lamellaires insuffisamment sélectifs, une libération séquentielle sous contrôle de potentiel peut être envisagée. Ces étapes, peuvent être mises en 15 oeuvre dans le compartiment dit cathodique pour la libération des anions ciblés et dans le compartiment anodique pour la libération des cations ciblés. Ainsi le procédé selon l'invention comprend avantageusement une voire plusieurs étapes de désintercalation de ladite ou des dites espèce(s) ionique(s) capturée(s) par le ou lesdits matériau(x). 20 PILES Selon le même principe, l'invention porte également sur la réalisation de piles à combustible, de capacités, de super capacités anioniques voire cationiques, qui mettent en oeuvre les minéraux échangeurs d'ions dont la structure inclut au moins un ion à valence multiple (élément redox) et une capacité intrinsèque ou induite de capture liée 25 à la présence de cet ion. Les capacités de charge de ces composés peuvent être modulables via le(s) couples redox mis en oeuvre au sein des feuillets. C'est-à-dire que la charge peut être effectuée par oxydation partielle ou totale des cations constitutifs du matériau pour favoriser l'intercalation des anions compensateurs de charge. La décharge est quant à elle spontanée. 30 Selon le même principe, l'invention porte également sur des piles à combustible, de capacités, de super capacités à partir d'argile cationiques. Les capacités de charge de ces composés pouvant être modulables via le(s) couples redox mis en oeuvre au sein des feuillets. C'est-à-dire que la charge peut être effectuée par réduction partielle ou totale des cations constitutifs du matériau pour favoriser l'intercalation des cations 35 compensateurs de charge. La décharge est quant à elle spontanée. Batterie Redox flow 25 Selon le même principe, l'invention porte également sur la réalisation de batteries Redox flow anioniques voire cationiques, qui mettent en oeuvre les minéraux échangeurs d'ions dont la structure inclut au moins un cation à valence multiple et une capacité intrinsèque ou induite de capture liée à la présence de ce cation. Les 5 capacités de charge de ces composés peuvent être modulables via le(s) couples redox mis en oeuvre au sein des feuillets. C'est-à-dire que la charge comme la décharge sont effectuées conjointement par oxydation et réduction partielle ou totale des cations constitutifs du matériau pour intercalation/désintercalation des anions ou cations compensateurs de charge. 10 SELECTIVITE Préférentiellement, le matériau utilisé pour la mise en oeuvre du procédé sera choisi relativement à l'affinité spécifique pour l'espèce anionique ou cationique ciblée de telle manière à favoriser l'étape de capture, préférentielle voire sélective, recherchée. De 15 façon complémentaire, le matériau pourra être choisi parmi des matériaux ne présentant pas d'affinité pour des ions potentiellement compétiteurs de l'ion ciblé. Par affinité spécifique, on entend une propriété intrinsèque ou induite de capture de l'espèce ionique mobilisant de 2.5 à 100% de la capacité de capture du matériau, préférentiellement de 25 à 100% , plus préférentiellement de 50 à 100% et encore plus 20 préférentiellement de 80 à 100%. Par capture sélective, on entend une propriété de capture conduisant à un piégeage de l'ion visé mobilisant préférentiellement de 80 à 100% de la capacité de capture du matériau. Dans le cas du traitement d'un effluent contenant plusieurs ions d'intérêt ou, lors de l'utilisation de matériaux insuffisamment sélectifs, une libération séquentielle sous 25 contrôle de potentiel peut être envisagée. Ces étapes, peuvent être mises en oeuvre dans le compartiment dit cathodique pour la libération des anions ciblés et dans le compartiment anodique pour la libération des cations ciblés. Ainsi le procédé selon l'invention comprend avantageusement une voire plusieurs étapes de désintercalation de ladite ou des dites espèce(s) ionique(s) capturée(s) par le ou lesdits matériau(x). 30 DEPOT ASSISTE PAR ELECTROCHIMIE DU SOLIDE ACTIF SUR UNE SURFACE CONDUCTRICE: Un autre objet de l'invention comprend une méthode de dépôt assisté par électrochimie du solide actif sur une surface conductrice. Cette méthode comprend 35 l'imposition d'un potentiel, par exemple -1,35V/ECS pendant une période de temps convenable, par exemple de 1 à 30 min (de préférence une dizaine de minutes), à un pH adapté, c'est-à-dire une valeur de pH pour laquelle aucune précipitation des cations 26 n'est observée dans la solution, par exemple de 0.5 à 7, préférentiellement de 0.5 à 2.5, dans une solution aqueuse de chlorure de sodium, par exemple de 0,05 à 0.5 M (de préférence à 0,1 M) à laquelle a été ajoutée une solution mère contenant les cations constitutifs du HDL d'intérêt, par exemple Mg(II) (de préférence 0,94M) + AI(III) 5 (de préférence à 0,28M) + Fe(III) (de préférence à 0,003 M). Cette étape est réalisée dans une cellule électrochimique étanche et agitée, sous balayage d'azote ou d'argon pour minimiser la présence d'oxygène dans la solution et le ciel gazeux. Une fois l'électrodéposition terminée, les électrodes peuvent être rincées par une solution tampon comme une solution aqueuse de NaHCO3/Na2CO3 (pH = 9,2 ; force ionique 10 0,2). Le balayage gazeux induit conséquemment le dégazage du CO2 dissous de la solution électrolytique. De ce fait, à l'issue de cette étape l'électrode se trouve recouverte d'un film de HDL électro-déposé dont les anions interfoliaires sont des anions chlorures qui doivent ensuite être échangés si l'on cherche à former un composé carbonaté. Avantageusement cette étape peut être menée sous balayage de 15 CO2 ce qui conduit directement à l'obtention d'un composé carbonaté. L'utilisation d'une telle électrode dans un procédé de capture/libération selon l'invention est également un objet de l'invention. Description des figures L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies 20 à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : La figure 1 schématise, dans sa partie haute, la structure cristalline de HDL (panneau de gauche) ou de HBS (panneau de droite), en fonction de ce qu'elles sont présentes à la cathode ou à l'anode dans le procédé selon l'invention. La figure 1 montre, dans sa partie centrale, une courbe intensité-potentiel, ou 25 voltampérogramme schématique de réactions d'électrolyse selon l'invention. La figure 1 présente en partie basse une représentation schématique d'un procédé de capture et de libération de CO2, dans lequel est mis en oeuvre le procédé selon l'invention. La figure 2A et 2B : est une représentation de la spéciation relative des espèces 30 carbonées en fonction du pH respectivement à 25°C (A) et à 60°C (B) pour une concentration totale en espèces carbonées C égale à 1 mol/L. Les figures 3A et 3B sont des photographies prises au microscope électronique à balayage (MEB) du dépôt réalisé à la surface d'une électrode par électrodéposition de HDL Mg/(Al, Fe) selon l'invention. 35 La figure 3A représente de plus les résultats d'analyses chimiques qualitatives locales par spectroscopie à dispersion d'énergie (EDS) effectuées en deux points (Spot 1 et Spot 2) du même dépôt. 27 La figure 4 représente dans sa partie haute un voltampérogramme obtenu par voltampérométrie cyclique pulsée sur un quartz recouvert d'or sur lequel ont été électrodéposés les HDL décrits à l'exemple 2. Elle présente dans sa partie basse les résultats d'enregistrement par microbalance à quartz des variations de masse 5 associées à la polarisation de l'électrode de l'exemple 2. La figure 5 montre la morphologie des particules minérales des HDL Mg/Fe 4/2 (A) et Mg/Fe 8/2 (B) mis en oeuvre dans les exemples 2 et 3 obtenue par Microscopie Electronique à Balayage par la technique des électrons secondaires (MEB-SE). La figure 6 présente le cyanométhylviologène, nommé CMV2+, médiateur utilisé dans les 10 exemples 2 et 3, ainsi que les demi-réactions redox associées à CMV2±. La figure 6 présente aussi deux voltampérogrammes obtenus à partir de CMV2+ via une macroélectrode de carbone vitreux réticulé. La figure 7 est une courbe ampérométrique (intensité mesurée à partir d'une macroélectrode de carbone vitreux) obtenue au cours du temps, lors de la mise en 15 oeuvre de l'exemple 2 au cours de l'étape de réduction à -0,36V/ENH (-0,6V/ECS). La figure 8 présente la caractérisation par diffraction de rayons X (DRX) du solide de type HDL 4/2 mis en oeuvre dans l'exemple 2 au cours des différentes étapes de traitement électrochimique et de ré-oxydation à l'air sans contrainte électrochimique. La figure 9 présentent les courbes potentiométriques (pH et potentiel redox mesuré 20 en solution à partir d'un fil de platine) et par ampérométrie (intensité mesurée à partir d'une macroélectrode de carbone vitreux) obtenues lors des étapes de réduction et de réoxydation du procédé exemplifié à l'exemple 3. La figure 10 présente la caractérisation par diffraction de rayons X du solide de type HDL 8/2 mis en oeuvre dans l'exemple 2 au cours des différentes étapes de traitement 25 électrochimique. Exemple 1 L'exemple 1 correspond à la démonstration de mise en oeuvre du procédé à partir 30 d'un film mince de HDL Mg/Al-Fe 4/2 déposé par électrolyse sur la surface conductrice d'un film d'or lui-même déposé sur un quartz. Cet exemple donne lieu à trois étapes de réalisation : (i) Réalisation d'une électrode selon l'invention par électrodéposition de HDL sur la 35 surface d'un quartz revêtu d'or L'électrodéposition de HDL a été effectuée sur une électrode. Cette électrode est un résonateur constitué d'un quartz (de 9 MHz de fréquence de résonance) à la surface duquel de l'or (300 nm) a été déposé (électrode QA-A9M-AU(M)-25 Ametek). Ce type 28 d'électrode est commercialisé par la société AMETEK SAS, Rond-Point de l'Epine des Champs, Buroplus - Bâtiment D, 78990 ELANCOURT, France, sous la référence QAA9M-AU(M)-25. Par la suite, on appellera cette première électrode l' « électrode de travail ». Cette électrode présente une surface de travail de 0,2 cm2. 5 En plus de l'électrode de travail sur laquelle est effectué le dépôt de HDL, une deuxième électrode, ou contre-électrode, constituée d'un fil de platine (Diamètre : 1,0 mm, longueur : 5,5 cm, Pureté : 99,99 (3/0, commercialisée par la société Goodfellow (GOODFELLOW SARL, 229 RUE DE SOLFERINO, 59000 LILLE, France) sous la référence P1005156) a été utilisée. Cette électrode a été isolée de la solution dans 10 laquelle trempe l'électrode de travail par un tube de verre refermé à sa base par un verre fritté. Ce tube de verre, dans lequel la contre électrode est insérée, trempe dans la cellule électrochimique. Il est rempli du même électrolyte que celui introduit dans la cellule électrochimique. L'ensemble « contre électrode et tube de verre refermé par un verre fritté » constitue un compartiment permettant d'isoler physiquement l'électrode de 15 travail et la contre électrode. Ces deux électrodes sont reliées à un générateur de courant, ici un potentiostatgalvanostat PAR 2273 de la société Princeton Applied Research, 801 South Illinois Avenue, Oak Ridge, TN, 37831-0895, USA, qui présente une capacité de courant de 2 A, une tension accordée (courant disponible au niveau de la contre-électrode) de +1- 20 100 V et une résolution de 1,2 fA. Ces deux électrodes ont toutes deux été placées dans une cellule électrochimique contenant un électrolyte. Dans cette installation, l'électrode de travail constitue l'anode ou la cathode, en fonction du sens de circulation des électrons entre la première électrode et la deuxième électrode. L'installation comporte également une électrode de référence qui est une électrode 25 au calomel saturée au chlorure de potassium (KCI), ou ECS, de 3,5" de longueur, un joint conique standard de 14/20, de la poudre de verre à sa pointe sur une longueur de 4 mm, l'électrode étant protégée par une jonction KCI 3M. L'électrode de référence ainsi que la jonction sont commercialisées par la société Ametek sous les références K0077 et K0065. L'électrode de référence est également reliée au potentiostat- 30 galvanostat PAR 2273. Le potentiel E de l'électrode de travail est contrôlé et mesuré par rapport au potentiel de l'électrode de référence à l'aide du potentiostat-galvanostat PAR 2273. L'intensité du courant d'électrolyse est mesurée à l'aide du potentiostat-galvanostat. Enfin, une microélectrode de verre (pH électrode InLabe Micro, commercialisée par 35 la société METTLER TOLEDO sous la référence 51343160) calibrée quotidiennement, grâce à laquelle le pH des solutions placées dans la cellule électrochimique est contrôlé, a également été installée. 29 Le dépôt électro-assisté de HDL sur l'électrode de travail a été effectué à 20°C. La cellule électrochimique a une contenance de 35 ml. Elle est fermée et dégazée continuellement par barbotage d'azote (ALPHAGAZ N2 Pureté : 2, Bouteilles L50, commercialisée par la société Air liquide sous la référence P0272L50S2A001). Le 5 barbotage d'azote a été maintenu de façon continue dans la solution afin de minimiser toute dissolution d'oxygène dans l'électrolyte. Le barbotage d'azote a aussi été maintenu dans le compartiment contenant la contre-électrode de platine afin de prévenir la diffusion d'02 généré à la contre-électrode vers la solution dans laquelle trempe l'électrode de travail. 10 Le dépôt électro-assisté de HDL sur l'électrode de travail a été obtenu par imposition d'un potentiel de -1,35V/ECS pendant 10 minutes à pH 3, dans 32 ml d'une solution aqueuse de chlorure de sodium (NaCI) 0,1 M à laquelle ont été ajoutés 3 ml d'une solution mère étalon Mg(II) (0,62M) + AI(III) (0,28M) + Fe(III) (0,03 M). Lesdites solutions étaient préalablement stockées à 4°C dans des flacons en polyéthylène. Une 15 fois l'électrodéposition terminée, les électrodes ont été rapidement rincées à l'aide d'une solution tampon NaHCO3/Na2003 (pH = 9,2 ; force ionique 0,2) afin de minimiser la dissolution des HDL déposés par électrolyse et d'échanger tout ou partie des ions chlorures présents dans l'espace interfoliaire par des ions bicarbonates. (ii) Caractérisation de la structure, ou texture, du dépôt en surface des électrodes 20 Les figures 3A et 3B présentent les photographies obtenues par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) qui ont permis de caractériser la texture du dépôt réalisé sur la surface des électrodes ainsi que le résultat des analyses chimiques réalisées sur ce dépôt par MEB EDS. La figure 3B montre que les composés obtenus présentent des morphologies en roses des sables typiques de composés de type HDL. 25 Les particules déposées par électrolyse sont surmontées de particules de cristallinité réduite dont l'origine semble être liée à une précipitation des cations métalliques présents dans la solution par contact avec la solution basique de rinçage du matériau. La figure 3A montre les résultats d'analyses chimiques qualitatives locales par spectroscopie à dispersion d'énergie (EDS) effectuées en deux points (Spot 1 et Spot 30 2) du même dépôt. Le tableau 1 répertorie les valeurs des concentrations atomiques relatives aux cations constitutifs des matériaux, obtenues par EDS aux points Spot 1 et Spot 2. Tableau 1 Point Mg Al Fe Mg/(Al+Fe) Cl Spot 1 22 9 1 2,2 4 30 Spot 2 23 9 2 2,1 5 Ces valeurs semblent confirmer l'obtention de composés de type HDL de formule [Mg(I1)4.4(0.9A1(111), 0.1 Fe(111))2(OH) r(co (Cl 2[2O] 1-1 01 car les rapports 12.8±L,_ _32 ,1-n\-- ,2nj2L-2- jz cationiques bivalents/trivalents Mg/(Al+Fe) sont proches de 4/2. 5 La microbalance à quartz reliée au potentiostat via l'électrode de travail permet de quantifier les HDL ainsi déposés. Cette quantité est d'environ 50 pg. La composition chimique ainsi déterminée confirme que la co-précipitation des cations a été réalisée en préservant le rapport cationique introduit dans la solution de réactifs [Mg(II) et Fe(III)]. Ce résultat indique la précipitation d'un minéral de type HDL. 10 (iii) Capture et libération d'anions (C032-) assistée par électrolyse et caractérisation des propriétés électrochimiques des HDL électrodéposés Les propriétés électrochimiques des HDL électrodéposés sur une électrode ont été étudiées dans les mêmes conditions que décrites ci-avant. La solution électrolytique est une solution de NaHCO3/Na2CO3 (pH = 9,5 ; force ionique 0,2). 15 Obtention d'un HDL carbonaté : Le stockage quelques heures (entre 2 et 5 heures) dans cette solution favorise l'intercalation d'ions carbonates (C032-) par échange anionique au sein de la structure des HDL. Mise en oeuvre de la voltampérométrie cyclique couplée à la microbalance à quartz pour l'intercalation et la désintercalation des anions C032 dans l'espace interfoliaire des 20 HDL mis en oeuvre. La figure 4 présente, en partie haute, un voltampérogramme obtenu par voltampérométrie cyclique pulsée (réalisée grâce au potentiostatgalvanostat) entre -0,8V/ECS et -1.8V/ECS à une vitesse de balayage de 5mV/s à partir de l'électrode de travail sur laquelle a été effectuée le dépôt électro-assisté de HDL tel que décrit ci-avant, complété par la séquence d'échange. La figure 4, en partie 25 basse, présente l'enregistrement par microbalance à quartz des variations de masse associées à la polarisation de l'électrode. Le couplage dynamique entre les mesures effectuées conjointement par voltampérométrie à balayage linéaire (figure 4, partie haute) et gravimétrie par microbalance à quartz (figure 4, bas) à partir de HDL électrodéposés permet de mettre 30 en évidence des processus physico-électrochimiques réversibles relatifs à la compensation des charges des feuillets brucitiques liée aux variations d'état de valence des éléments redox constitutifs des HDL. Les variations du degré d'oxydation du fer entre les valences III et 11 induisent des variations de masse : - perte de masse liée à la dé-intercalation des anions inter-foliaires compensateurs 35 de charge lors de l'étape de réduction (visible sur les tracés indiqués par les flèches suivant la direction du potentiel -1,8 sur la figure 4, parties haute et basse) puis, 31 - gain de masse lors de l'oxydation en raison de l'intercalation, dans la structure, d'anions compensateurs (visible sur le tracé indiqués par les flèches suivant la direction du potentiel -0,8 sur la figure 4, parties haute et basse). La réduction de Fe(III) structural en Fe(II) engendre une perte de masse par 5 désintercalation d'ions C032- accompagnés de leur cortège de molécules d'eau. Un calcul basé sur les mesures enregistrées d'intensité et de masse permet d'estimer à 1/2 et 2 les nombres respectifs de molécules de C032- et de molécules d'eau dé-intercalés par mole de HDL déposée. Le phénomène de ré-oxydation du Fe(II) structural en Fe(III)) engendre une augmentation de masse par intercalation d'ions C032- 10 accompagnés de leur cortège de molécules d'eau (1/2 (C032- + cortège de molécules d'eau (4)). Le phénomène apparaît quasi-réversible. Ainsi la capture et libération des anions assistées par électrolyse sont-elles établies. Exemples 2 et 3: 15 Les exemples 2 et 3 correspondent à la démonstration de mise en oeuvre du procédé sur une pulpe de HDL Mg/Fe 4/2 : Mg4Fe2003(OH)12, 4H20 M = 545,124 g/mol (exemple 2) et Mg/Fe 8/2: Mg8Fe2003(OH)20, 4H20; M = 778,424 g/mol (exemple 3). 20 Synthèse des HDL 4/2 et 8/2 Le matériau Mg/Fe 4/2 a été obtenu selon le procédé comprenant les étapes suivantes : - réalisation d'une solution d'ions Mg et Fe à partir de 25g de nitrate de fer et 32g de 25 nitrate de magnésium dissous dans 350 mL d'eau déionisée à 30°C sous agitation pendant 10 minutes à l'aide d'un agitateur magnétique, - ajout du volume d'une solution de NaOH et Na2003, réalisée en mélangeant sous agitation pendant 30 minutes aux conditions normales de pression et de température (T. ambiante environ 20°C et l'atm) 140g de NaOH et 106g de Na2003 dans 1280 ml 30 d'eau déminéralisée (résistivité >18M); à l'aide d'une pompe péristaltique à un débit de 2m1/min à une température de 30°C pour élever le pH jusqu'à une valeur de 8. La mesure de la valeur du pH, réalisée à l'aide d'un pH-mètre WTW 196 commercialisé par la société Grosseron et d'une microélectrode combinée de type pH électrode InLab ®, micro commercialisée par la société Mettler-Toledo sous la référence 35 P0272L5052A001, permet le suivi de la précipitation et la cristallisation des HDL Mg/Fe. Par la suite, une séparation solide/liquide a été réalisée par centrifugation à 3000 32 rpm pendant 5 minutes. Les étapes menant à l'obtention du matériau Mg/Fe 8/2 : Mg8Fe2003(OH)20, 4H20; M = 778,424 g/mol ont été les suivantes : - réalisation d'une solution d'ions Mg et Fe à partir de 25g de nitrate de fer et 61,5g 5 de nitrate de magnésium dissous dans 350 mL d'eau déionisée à 30°C sous agitation pendant 10 minutes à l'aide d'un agitateur magnétique, - ajout du volume d'une solution de NaOH et Na2003, réalisée en mélangeant sous agitation pendant 30 minutes aux conditions normales de pression et de température (T. ambiante environ 20°C et l'atm) 140g de NaOH et 106g de Na2003 dans 1280 ml 10 d'eau déminéralisée (résistivité >18M); à l'aide d'une pompe péristaltique à un débit de 2m1/min à une température de 30°C pour élever le pH jusqu'à une valeur de 8. La mesure de la valeur du pH, réalisée, par exemple, à l'aide d'un pH-mètre WTW 196 commercialisé par la société Grosseron et d'une microélectrode combinée de type pH électrode InLab ®, micro commercialisée par la société Mettler-Toledo sous la 15 référence P0272L50S2A001, permet le suivi de la précipitation et la cristallisation des HDL Mg/Fe. Par la suite, une séparation solide/liquide a été réalisée par centrifugation à 3000 rpm pendant 5 minutes. 20 Dans les deux cas (Mg/Fe 4/2 et 8/2) le précipité de HDL cristallisé, tel qu'obtenu dans les étapes décrites précédemment, a été réparti dans cinq tubes d'un volume 200m1, constitués d'une membrane de cellulose semi-perméable d'une porosité de 68000 Daltons de marque Sprectra/Por. Chaque tube, ainsi préparé, a été refermé à chacune de ses deux extrémités pour former un boudin de dialyse. Le précipité ainsi 25 introduit dans le boudin est lavé par dialyse dans de l'eau déionisée pendant 5 jours sous agitation, à l'aide d'un barreau magnétique, avec renouvellement quotidien de la totalité de l'eau déionisée. Le produit ainsi lavé a été ensuite mis à sécher dans une étuve à 40°C pendant 12h. 30 La figure 5 illustre la morphologie, visualisée par microscopie électronique à balayage (MEB), en utilisant la technique des électrons secondaires (SE), de la poudre sub-nanométrique du HDL Mg/Fe mis en oeuvre dans ces exemples. Les images obtenues montrent deux entités particulaires qui se distinguent par leur taille. Les plus petites particules ont une taille allant de 50 nm à 200 nm. Les plus grandes particules 35 ont une taille allant de 200 et 400 nm. Il s'agit d'agglomérats constitués de particules plus petites dont la taille est située entre 50 à 200 nm. 33 Cellule électrochimique utilisée et dispositifs de mesures des exemples 2 et 3 Les manipulations ont été effectuées, sous agitation, à l'aide d'un barreau aimanté et d'un agitateur magnétique (régime de diffusion-convection), dans une cellule 5 électrochimique à fond plat de 200 ml hermétiquement fermée dans laquelle trempaient : L'électrode de travail, une macroélectrode de carbone vitreux réticulé (MF-2077 Reticulated Vitreous Carbon Working, commercialisée par la société Bioanalytical Systems, UK et distribuée par la société ProSense laboratory 10 and process equipement Bredaseweg 108A Oosterhout, 4902 NS Holland). Cette électrode constitue l'anode ou la cathode, en fonction du sens de circulation des électrons. L'électrode de référence, une électrode au calomel saturée au chlorure de potassium (KCI), ou ECS, de 3,5" de longueur, un joint conique standard de 15 14/20, de la poudre de verre à sa pointe sur une longueur de 4 mm, l'électrode étant protégée par une jonction KCI 3M. L'électrode de référence ainsi que la jonction sont commercialisées par la société Ametek sous les références K0077 et K0065. La contre électrode comprend un fil de platine (MW-1032, Platinum Wire 20 Auxiliary Electrode (7.5 cm), avec connecteur plaqué or, monté dans un cylindre CTFE, commercialisée par la société Bioanalytical Systems, UK et distribuée par la société ProSense laboratory and process equipment Bredaseweg 108A Oosterhout, 4902 NS Holland). Cette électrode a été isolée de la solution dans laquelle trempe l'électrode de travail par un tube de 25 verre refermé à sa base par un verre fritté (MR-1196, auxiliary electrode chamber, commercialisée par la société Bioanalytical Systems, UK et distribuée par la société ProSense laboratory and process equipment Bredaseweg 108A Oosterhout, 4902 NS Holland). Ce tube de verre, dans lequel la contre électrode est insérée, trempe dans la cellule électrochimique. 30 L'ensemble « contre électrode et tube de verre refermé par un verre fritté » constitue un compartiment permettant d'isoler physiquement l'électrode de travail de la contre électrode. Ce compartiment est rempli par le même électrolyte que celui utilisé dans la cellule électrochimique. L'électrolyte contenu dans ce compartiment est constamment désaeré par barbotage de 35 N2 (ALPHAGAZ N2 Pureté 2, Bouteille L50, commercialisée par la société Air liquide sous la référence P0272L5052A001) préalablement humidifié. Pour pouvoir enregistrer l'intensité du courant d'électrolyse, ces trois électrodes sont 34 reliées à un potentiostat-galvanostat PAR 2273 de la société Princeton Applied Research, 801 South Illinois Avenue, Oak Ridge, TN, 37831-0895, USA, qui présente une capacité en courant de 2 A, une tension accordée (courant disponible au niveau de la contre-électrode) de +/- 100 V et une résolution de 1,2 fA. Le potentiostat-galvanostat 5 piloté par un ordinateur via le logiciel PowerSuite v.2.58 software permet, dans les conditions d'utilisation présentées exemples 2 et 3, de générer un courant et d'enregistrer l'intensité du courant d'électrolyse. Un dispositif de mesure particulier a été mis en place à l'exemple 3 pour pouvoir enregistrer en semi-continu (à raison d'un enregistrement toutes les trois secondes), le 10 pH, la température et le potentiel redox de la solution (ou la solution contenant les HDL sous forme de pulpe) à étudier. Ce dispositif est le suivant : Pour contrôler le pH des solutions introduites dans la cellule électrochimique une microélectrode de verre (pH electrode InLabe Micro, commercialisée par la société METTLER TOLEDO sous la référence 51343160) calibrée quotidiennement a été 15 utilisée. Cette électrode est connectée à un pH mètre (pH-mètre WTW, 196, Grosseron) disposant d'une sonde de température ainsi que de deux sorties analogiques permettant de relier le pH-mètre à une centrale d'acquisition pour l'enregistrement du pH et de la température au cours du temps. Pour mesurer le potentiel redox en solution dans l'exemple 3 uniquement un fil de 20 platine (Diamètre:1,0 mm, longueur : 5,5 cm, Pureté : 99,99 (3/0, commercialisé par la société Goodfellow (GOODFELLOW SARL, 229 RUE DE SOLFERINO, 59000 LILLE, France) réf. P1005156) et une seconde électrode de référence (une électrode au calomel, saturée au chlorure de potassium (KCI), ou ECS, de 3,5" de longueur, un joint conique standard de 14/20, de la poudre de verre à sa pointe sur une longueur de 4 25 mm, l'électrode étant protégée par une jonction KCI 3M - société Ametek refs K0077 et K0065) sont utilisées. Le pH-mètre ainsi que le fil de platine et l'électrode de référence sont reliées à une centrale d'acquisition (Keithley 2700, Instruments Inc. Cleveland, USA data acquisition system) pilotée par un ordinateur via le logiciel X-link. Cette connexion permet 30 d'enregistrer en semi-continu (à raison d'un enregistrement toutes les trois secondes), le pH, la température et le potentiel redox de la solution contenant les HDL sous forme de pulpe. Au cours des exemples, deux techniques électrochimiques utilisant le potentiostatgalvanostat ont été mises en oeuvre, la voltampérométrie cyclique et la 35 ch ronoampérométrie. La voltampérométrie cyclique permet d'imposer à l'électrode un balayage de potentiels compris entre deux valeurs et d'enregistrer le courant qui en résulte. Cette 35 technique permet entre autre, d'identifier les potentiels auxquels s'effectuent les réactions de réduction et/ou d'oxydation. Il permet aussi d'évaluer la réversibilité des réactions redox. La chronoampérométrie permet d'imposer un potentiel fixe sur une période donnée 5 et d'enregistrer l'intensité du courant qui en résulte. La courbe obtenue permet de quantifier le nombre de moles d'oxydant ou de réducteur mis en jeu au cours de la réaction d'électrolyse via (j) l'intégration du courant, (ii) la quantité d'électricité mise en jeu et (iii) le nombre d'électron(s) échangé(s) au cours de la réaction. Afin d'éliminer toute influence relative au dioxygène et au gaz carbonique contenus 10 dans l'atmosphère, les manipulations décrites dans les exemples 2 et 3 ont été réalisées sous atmosphère inerte (azote) dans une boite à gants (GPconcept 13, commercialisée par la société Jacomex, 184 avenue du Bicentenaire, Zone les Prés Seigneurs, 01120 Dagneux, France) thermostatée à 20°C. La boite à gants est alimentée par une bouteille de gaz N2, pN2=1 bar (Alpha Gas 2, commercialisée par la 15 société Air Liquide). Milieu électrolytique Afin à la fois, (i) de minimiser toute variation du pH au cours des électrolyses, (ii) de 20 maximiser la stabilité des HDL et (iii) de minimiser l'alcalinité intrinsèque de l'électrolyte (du milieu de travail), les expériences ont été menées dans un tampon à pH 10 : NaHCO3 1,38x10-3 M, Na2003 1,2x10-3 M, KCI 0,01 M. Le code géochimique PHREEQC® (https://wwwbmcr. usqs.gov/projectstOENC coupled/phreece) associé à la base thermodynamique (THERMODEM® développée par le BRGM) prévoit pour ce 25 tampon, une alcalinité proche de 3,77x10-3M. Les exemples 2 et 3 ont été mis en oeuvre à partir d'un médiateur redox, le (1,1.- Bis(cyanomethyl)-4,4.-bibyridinum dibromide, C14N4Br2, ou cyanomethyl viologène, (CMV2+) dissous dans le milieu réactionnel à une concentration de 10-4 M, pour assurer l'acheminement de l'électron de la macroélectrode de carbone vitreux réticulé vers 30 l'espèce redox active (Fe) constitutive des feuillets du solide mis en oeuvre (Mg/Fe (4/2) et Mg/Fe (8/2)). Le CMV2+, illustré figure 6A.1, a été synthétisé comme décrit dans l'article de C.A. Gorski et al. Redox Properties of Structural Fe in Clay Minerais. 1. Electrochemical Quantification of Electron-Donating and -Accepting Capacities of Smectites, 35 Environmental Science & Technology, 46 (2012) 9360-9368. La figure 6A.2 décrit les demi-réactions redox associées. Le CMV2+ a été sélectionné parce qu'il permet de travailler sur une gamme de potentiel comprise entre -0.1/ENH et 36 -1V/ENH. Les figures 6B et 60 présentent deux voltampérogrammes obtenus dans le tampon (NaHCO3 1,38x10-3 M, Na2003 1,2x10-3 M, KCI 0,01 M) à partir de CMV2+ (10-4 M) par voltampérométrie cyclique à 25 mV/s à l'aide de la macro-électrode de carbone vitreux réticulé. Le voltampérogramme 6B a été obtenu entre 0,14 et -0,46 V/ENH ; il 5 illustre la réaction rédox réversible CMV2+ + le- .(=> CMV+; celui présenté figure 60 a été obtenu entre 0,76 et -0,12 V/ENH ; il illustre la réaction rédox réversible CMV+ + 1 e- CMV. Ces deux voltampérogrammes se caractérisent respectivement (i) par un (figure 6B) et deux (figure 60) pic(s) de réduction à -0.25V/ENH et -0.61V/ENH et par (ii) un (figure 6B) et deux (figure 60) pic(s) de réoxydation à -0,12V/ENH et -0,42 V/ENH. Les 10 intensités de chacun des pics de réduction et d'oxydation ainsi que la différence de potentiel entre les pics de réduction et d'oxydation associés aux réactions redox CMV2+/CMV+ et CMV+/CMV illustrent le caractère réversible associé aux deux réactions schématisées figure 6A2. L'utilisation du CMV2+ permet par conséquent, de travailler sélectivement sur plusieurs gammes de potentiels allant de -0,1V/ENH à -1V/ENH, 15 comme illustré dans les exemples 2 et 3. Dans les exemples 2 et 3 présentés ci-après, la solution électrolytique aqueuse comprend donc l'électrolyte préalablement défini : NaHCO3 1,38x10-3 M, Na2003 1,2x10-3 M, KCI 0.01 M) à partir de CMV2+ (10-4M). Les mesures d'alcalinité ont été menées à l'aide d'un titrateur potentiométrique (905 20 Titrando, commercialisé par la société Metrohm) et piloté par ordinateur via le logiciel Tiamo. Les mesures ont été effectuées avec une électrode de verre combinée (iUnitrode avec Pt 1000, commercialisée par la société Metrohm). Les titrages ont été réalisés à partir d'une solution de HCI (0.1M) et d'un volume d'échantillon à analyser de 2 ou de 10 ml. Pour l'analyse des solutions contenant des pulpes, l'échantillon prélevé 25 a préalablement été filtré à 0,1 lm à l'aide de filtres en ester de cellulose (Whatman, France). Chaque filtrat a été récupéré, lyophilisé puis analysé par diffraction de rayons X (DRX). L'analyse par diffraction des rayons X a été menée à l'aide d'un équipement de type Bruker D8 Advance, par balayage de 4 à 75° en 20, à une vitesse de 0,03°231/s avec un temps de comptage de 553,9s par pas, à l'aide d'une anticathode au cuivre (X 30 Ka1=1,54Â) sur un échantillon fixe. Le traitement des diagrammes a été réalisé à l'aide du logiciel Diffrac suite. Pour un litre d'électrolyte support NaHCO3 1,38x10-3 M, Na2003 1,2x10-3 M, KCI 0.01 M). L'alcalinité mesurée était de 3,65 x 10-3 M. A noter encore que l'introduction, dans la solution, de (i) HDL Mg/Fe (4/2) (0,608g gramme de HDL Mg/Fe (4/2) dans 180 ml de 35 solution, soit -3,4g/L) ou bien de (ii) de HDL Mg/Fe (8/2) (1,9 grammes de HDL Mg/Fe (8/2) dans 180 ml de solution, soit -10,6g/L) ne modifie en rien l'alcalinité initiale. Ce 37 résultat s'explique parce que les HDL présentent des Ks faibles (i.e. log Ks -33,3). La morphologie des produits a été étudiée par Microscopie Electronique à Balayage (MEB, de type Hitachi S4800). La chimie des solides a été appréhendée au MEB par spectroscopie de dispersion d'énergie, encore appelée « analyse dispersive en énergie » (EDS). Pour chaque exemple, il s'est agi, via le médiateur introduit à une concentration de 10-4 M, d'imposer à la solution, puis à l'électrolyte dans lequel ont été introduites les particules de HDL, un potentiel fixe permettant l'obtention d'un ratio [CMV]2±/[CMV]+ , 5 ou [CMV]±/[CMV]. L'imposition d'un potentiel redox fixe permet de fait (i) la réduction de tout ou partie des cations ferriques constitutifs du feuillet induisant la désintercalation des anions C032- et/ou (ii) l'oxydation de tout ou partie des cations ferreux constitutifs du feuillet conduisant à l'intercalation des anions C032-. De telle sorte que : 10 HDL-Mg(II)Fe(III)-0032 + 2xe- .(=> (1-2x), HDLréduitMg(II)Fe(1111 /Fe(I1)2x (1-x)C032- + xC032-(1) , CMV ± CMV2+ + le- (2) HDL-Mg(II)Fe(III)-0032 + 2xCMV± 2xCMV2+ + HDLréduitMg(11)Fe(111) ,(1-2x)/Fe(I1)2x (1- x)C032 + xC032- (3) 15 (3) = (1) + 2x x (2) ou que : 20 HDL-Mg(II)Fe(III)-0032 + 2xe- .(=> (1-2x), HDLréduitMg(II)Fe(1111 /Fe(I1)2x (1-x)C032- + xC032-(1) , CMV CMV2+ + 2e- (4) HDL-Mg(II)Fe(III)-0032 + xCMV± xCMV2+ + HDLréduag(11)Fe(111) ,(1-2x)/Fe(I1)2x (1- x)C032 + xC032- (5) 25 (5) = (1) + x x (4) ou encore que: 30 HDLréduag(11)Fe(1111(1-2x), /Fe(I1)2x (1-x)C032- + xC032- HDL-Mg(Il)Fe(Ill)-0032- + 2xe-(-1) , CMV± e- CMV (6) 38 2x CMV± + HDLréduag(11)Fe(111) ,(1-2x)/Fe(I1)2x (1 -X)C032- XC032- HDL-Mg(Il)Fe(Ill)- 0032- + 2xCMV (7) (7) = (-1)+ 2x x (6) 5 2x représente la fraction de fer réduite au cours des réactions redox ; 2x est compris entre 0 et 1. Pour ce faire, il s'agit d'imposer à la macroélectrode de carbone vitreux réticulé le 10 potentiel désiré jusqu'à l'obtention d'un plateau présentant un courant nul. Après obtention du plateau, une quantité connue de HDL (ou de HDL totalement réduit (c'est-à-dire d'HBS) ou de HDL partiellement réduit) a été ajoutée à la solution. Il résulte de cet ajout une réponse en courant : un courant de réduction lorsque tout ou partie des cations ferrique constitutifs 15 du feuillet sont réduits afin d'obtenir la désintercalation des anions C032- un courant d'oxydation lorsque tout ou partie des cations ferreux constitutifs du feuillet sont oxydés induisant l'intercalation des anions C032- L'intégration du courant permet de déterminer le coefficient 2x défini préalablement et à la fois (i) le nombre de moles de fer réduites ou oxydées et (ii) le nombre de moles de 20 C032- désintercalées et/ou intercalées au cours de l'électrolyse. Exemple 2: Libération électrolytique de CO2 et capture spontanée L'exemple 2 correspond à la démonstration de mise en oeuvre du procédé sur une 25 pulpe de HDL Mg/Fe 4/2 utilisée dans une demi-cellule ; la cellule électrochimique sert de compartiment cathodique pour la réduction de tout ou partie des cations ferriques constitutifs du feuillet en vue de la dé-intercalation des anions 0032-; l'oxydation de tout ou partie des cations ferreux constitutifs du feuillet, afin d'obtenir la ré-intercalation des anions 0032-, est obtenue spontanément, par mise en contact de la pulpe avec le 30 dioxygène contenu dans l'air, à pression atmosphérique. La cellule électrolytique a été mise en place tel que décrit précédemment. Le milieu électrolytique est un tampon carbonate (NaHCO3 1,38 x 10-3 M, Na2003 1,2 x 10-3 M, KCI 0,01M) comprenant 10-4 M de cyanomethylviologène. Le potentiel redox est fixé à - 0,36V/ENH (-0,6V/ECS). 0,608g de HDL Mg/Fe 4/2 (0.608g) est introduit dans le milieu 35 et cette addition engendre un courant de réduction qui diminue au cours du temps lors de la réduction, de tout ou partie, des cations ferriques constitutifs des feuillets 39 brucitiques. Les mesures réalisées à -0.66V/ENH (-0,9V/ECS) ont conduit à une quantité de charges échangées au cours de l'électrolyse égale à -6,78 C ; ce qui correspond à un nombre total de CMV2+ réduit en CMV+ à l'électrode, au cours de l'électrolyse, de 7,02 x 10-5 mol. Ce nombre de mole correspond à un nombre total de 5 Fe(III) réduit égal à 7,02 x 10-5 mol ; ce qui correspond à la réduction d'environ 3,31% du fer total contenu dans les feuillets brucitiques des HDL. Cette valeur permet de calculer un nombre total de mole de C032- désintercalées égal à 3,51 x 10-5mol. La figure 7 présente la courbe ampérométrique (intensité mesurée à partir d'une 10 macroélectrode de carbone vitreux) obtenue dans un tampon carbonate (NaHCO3 1,38 x 10-3 M, Na2CO3 1.2 x 10-3 M, KCI 0.01M) au cours du temps lors de l'étude menée à partir de cyanomethylviologène (10-4M) et de HDL Mg/Fe 4/2 (0,608g) mis en oeuvre sous forme de pulpe au cours de l'étape de réduction à -0.36V/ENH (-0.6V/ECS). Cette valeur correspond à une augmentation de 1,95 10-4 mol/L de l'alcalinité totale. 15 Ce résultat conduit à une alcalinité totale théorique de 3,97 x 10-2. L'alcalinité mesurée en fin de réaction était de 4,19 x 10-3 mol/L. Ce résultat se trouve en accord avec les résultats obtenus par électrochimie. A noter que, dans les conditions opératoires sélectionnées, environ 3,31% de la capacité d'échange d'anion a été utilisée. Puis le milieu a été laissé au repos, à l'air à la pression atmosphérique pendant 20 environ 4 heures, ce qui a provoqué un phénomène de réoxydation du fer structural du HDL préalablement réduit et, de ce fait, un phénomène de ré-intercalation des anions contenus de la solution. La figure 8 présente les mesures réalisées par DRX sur le matériau lors des différentes étapes du procédé électrochimique présentées dans cet exemple, à savoir : 25 a) le matériau HDL Mg/Fe 4/2 non traité, b) matériau après réduction à -0,66V/ENH (- 0,9V/ECS) et c) matériau après ré-oxydation, à l'air, à pression atmosphérique, de la pulpe mise en oeuvre. Les diffractogrammes présentent les pics caractéristiques de la structure cristalline des HDL. Ainsi, on retrouve les pics de diffraction d'un solide dont la structure cristalline 30 est apparentée à celle de la Pyroaurite, Mg6Fe2(OH)16(CO3),(4H20), à 13, 27, 40, 45, 53, 70 et 72° en 20 (thêtas). Le diffractogramme de la figure 8 (Mg/Fe 4/2 -0,9V, produit issu du traitement des HDL par le procédé selon l'invention) présente les mêmes pics caractéristiques d'une structure de type Pyroaurite. Ceci démontre que la structure du HDL est conservée à 35 l'issue des différents traitements électrochimiques. La caractérisation par DRX des trois échantillons analysés, a permis de démontrer la conservation d'espèces minérales dont la structure cristalline est apparentée à celle de matériaux de la famille des HDL. Ces résultats nous permettent, à partir des données issues de cet exemple, de calculer le ratio cation bivalents/cations trivalents pour le composé réduit obtenu en imposant un potentiel -0,33V/ENH (-0,6V/ECS), ratio qui 5 peut être comparé au ratio du composé initial (Mg/Fe 4/2). Le composé réduit présente un ratio cations bivalents/cations trivalents égal à 4,2/2. Bien que les mesures d'alcalinité n'ont pas été conduites dans la solution de l'échantillon oxydé, en raison de la dissolution du CO2 atmosphérique dans l'eau, les résultats obtenus dans cet exemple, par chronoampérométrie et DRX, permettent de 10 démontrer la réversibilité des phénomènes redox entre -0,33V/ENH (-0,6V/ECS)) et les conditions atmosphériques. L'ensemble des résultats (obtenus par chronoampérométrie, titrage potentiométrie et DRX) permet de d'établir que le procédé selon l'invention permet la libération d'anions tels que les ions carbonate/hydrogenocarboate à partir de HDL (4/2). Dans ces conditions opératoires 15 particulières la capture des anions est un phénomène naturel. Ces conditions opératoires ont été sélectionnées afin d'étudier l'influence du dioxygène de l'air, après dissolution dans la pulpe, sur l'oxydation du médiateur et des HDL préalablement réduits. Ces conditions opératoires ont été sélectionnées parce que la consommation du dioxygène dans le compartiment anodique permettra, lors de la 20 mise en oeuvre du procédé tel que décrit exemple 4, de minimiser, l'énergie consommée au cours de la réduction du dioxygène dissous dans le compartiment cathodique. Dans les conditions d'usage testées, et, en vue de l'utilisation du procédé pour la capture du 002, il est possible de calculer une capacité de capture massique du 25 matériau Mg/Fe (4/2) mis en oeuvre. Cette capacité est estimée à 2,7Kg de CO2/t de HDL pour chaque cycle d'oxydo-réduction réalisé. Elle peut être optimisée, par exemple, par l'optimisation de la géométrie de l'ensemble des équipements électrochimiques, ou encore par l'optimisation de la nature et de la concentration du porteur de charges mis en oeuvre. Ceci permettra la réduction de la durée du cycle 30 électrochimique et conduira, de ce fait, à une capacité de capture cumulée pouvant atteindre 50t de CO2 par tonne de HDL. Exemple 3 : Capture et libération sélectif de CO2 35 L'exemple 3 correspond à la démonstration de la mise en oeuvre du procédé à partir de HDL Mg/Fe 8/2 dispersé sous forme de pulpe dans une « demi-cellule ». La cellule électrochimique décrite ci-dessus sert alternativement (i) de compartiment cathodique 41 pour la réduction de tout ou partie des cations ferriques constitutifs du feuillet induisant la désintercalation des anions 0032- interfoliaires puis (ii) de compartiment cathodique pour l'oxydation de tout ou partie des ions ferreux précédemment générés induisant l'intercalation des C032- dans l'espace interfoliaire. 5 La cellule électrolytique a été mise en place tel que décrit précédemment. Le milieu électrolytique est un tampon carbonate (NaHCO3 1,38 x 10-3 M, Na2003 1,2 x 10-3 M, KCI 0,01M) comprenant 10-4 M de cyanomethylviologène. Dans un premier temps le potentiel redox est fixé à -0,66V/ENH (-0,9V/ECS). 1,9 g de Mg/Fe (8/2) , ce qui correspond à un nombre total de mole de Fe égal à 4,88 x 10-3 10 mol, est introduit dans le milieu et cette addition engendre un courant de réduction qui diminue au cours du temps lors de la réduction, de tout ou partie, des cations ferriques constitutifs des feuillets brucitiques. Les courbes A et B de la Figure 9 ont été obtenues lors de l'étape de réduction de tout ou partie du fer ferrique à -0,66V/ENH (-0,9V/ECS). Cette étape a duré environ 7 heures. 15 Puis une première étape de réoxydation est mise en oeuvre qui consiste en l'oxydation de tout ou partie des cations métalliques (Fe2+) contenus dans la structure des feuillets brucitiques (cations préalablement réduits) et, de ce fait, l'intercalation des anions carbonate/hydrogénocarbonate dans l'espace interfoliaire. Cette étape a duré environ 7 heures. 20 Les courbes A et C ont été obtenues lors de l'étape de réoxydation à -0,36V/ENH (- 0,66V/ECS). Les courbes B et D ont été obtenues lors de l'étape de réoxydation à +0,224V/ENH (OV/ECS). Cette étape s'est poursuivie pendant environ 7 heures. Puis la pulpe mise en oeuvre a été replacée à l'air, à pression atmosphérique. 25 On observe alors que le pH de la solution reste relativement stable à pH 10, au cours des différentes électrolyses. On observe lors de l'application du potentiel redox -0,66V/ENH (-0,9V/ECS), que l'introduction en suspension de HDL, dans la solution, engendre une augmentation du potentiel redox en raison de l'interaction du CMV° (agent réducteur) avec les cations 30 Fe(III) des feuillets brucitiques des HDL. La réduction des cations Fe(III) en Fe(II), qui en résulte, conduit à l'oxydation du médiateur CMV° en CMV±. L'imposition, à la macroélectrode de carbone vitreux, d'un potentiel de -0,66V/ENH (-0,9V/ECS) conduit à la réduction de CMV+ en CMV° qui se trouve à nouveau oxydé par la présence des cations Fe(III)° des feuillets brucitiques. Ce phéromène de médiation électrochimique 35 perdure jusqu'à l'obtention d'un état d'équilibre entre les 2 systèmes redox au potentiel imposé. Ainsi, la réduction progressive, de tout ou partie, de Fe(III) en Fe(II) au sein des feuillets conduit à la diminution progressive du potentiel redox en solution jusqu'à 42 l'obtention d'un potentiel constant représentatif d'un état d'équilibre en solution. L'introduction, dans la solution électrolytique, de HDL engendre un courant de réduction qui diminue au cours du temps, lors de la réduction de tout ou partie des cations ferriques (Fe III) constitutifs des feuillets brucitiques. Les mesures réalisées à - 5 0,66V/ENH (-0,9V/ECS) ont permis d'enregistrer une quantité de charges échangées au cours de l'électrolyse égale à -55,905 C ; ce qui correspond à un nombre total de CMV2+ réduit en CMV° à l'électrode au cours de l'électrdyse de 2,90 x 10-4 mol. Ce nombre de mole correspond à un nombre total de Fe(III) réduit égal à 5,79 x 10-4 mol ; ce qui correspond à la réduction d'environ 11,87% du fer total contenu dans les feuillets 10 des HDL. Cette valeur permet de calculer un nombre total de mole de C032- dé-intercalées égal à 2,90 x 10-4 mol. Cette valeur correspond à une augmentation de 1,61 x 10-3 mol/L de l'alcalinité totale. Ce résultat conduit à une alcalinité totale théorique de 5,38 x 10-3. L'alcalinité mesurée en fin de réaction était de 6,52 x 10-3 mol/L. Ce résultat se trouve donc en accord avec les résultats obtenus par électrochimie. 15 Lors de l'application d'un potentiel redox de -0,33V/ENH (-0,6V/ECS), l'imposition du potentiel à l'électrode de carbone vitreux réticulé engendre l'oxydation progressive de CVM en CMV± via l'oxydation de tout ou partie du fer ferreux constitutifs des feuillets des HDL préalablement réduits. L'imposition d'un tel potentiel (plus oxydant) se traduit par un courant d'oxydation qui diminue au cours du temps jusqu'à l'obtention d'un 20 courant constant, non nul, inférieur à 1001.1A. Parallèlement, cette oxydation se traduit par une augmentation graduelle du potentiel redox dans la suspension (pulpe). Les mesures réalisées à -0,33V/ENH (-0,6V/ECS) ont permis d'enregistrer une quantité oxydée équivalente à -30,516 C ; ce qui correspond à un nombre total de CMV° oxydé en CMV± à l'électrode au cours de l'électrolyse de 3,16 x 10-4 mol. Cette quantité 25 correspond à un nombre total de Fe(II) ré-oxydé égal à 3,16 x 10-4 mol ; ce qui correspond à une ré-oxydation de environ 54,5% du fer total réduit préalablement. Cette valeur permet de calculer un nombre total de mole de C032- ré-intercalés égal à 1,58 x 10-4 mol ; ce qui correspond à une diminution de 8,78 x 10-4 mol/L de l'alcalinité totale. Ce résultat conduit à une alcalinité totale théorique 4,50 x 10-3 mol/L ; une 30 alcalinité totale théorique 5,64x 10-3 par rapport au résultat obtenu préalablement. L'alcalinité mesurée en fin de réaction était de 6,32 x 10-3 mol/L. Ce résultat se trouve en accord avec les résultats préalablement obtenus, à la fois par électrochimie et par titrage potentiométrique. Lorsque le potentiel redox appliqué à l'électrode en carbone vitreux réticulé est 43 +0,224V/ENH (OV/ECS), cela engendre l'oxydation progressive de CVM± en CMV2+ via l'oxydation de tout ou partie du fer ferreux constitutif des feuillets des HDL préalablement restés réduits. L'imposition d'un tel potentiel (plus oxydant) se traduit par un courant d'oxydation qui diminue au cours du temps jusqu'à l'obtention d'un courant 5 constant, non nul inférieur à 100e. Parallèlement, cette oxydation se traduit par une augmentation graduelle du potentiel redox dans la suspension (pulpe). Les mesures réalisées à +0,224V/ENH (OV/ECS) ont conduit à une quantité de charges échangées égale à -17,51 C ; ce qui correspond à un nombre total de CMV± oxydé en CMV2+ à l'électrode au cours de l'électrolyse de 1,81 x 10-4 mol. Cette quantité correspond à un 10 nombre total de Fe(II) réoxydé égal à 1,81 x 10-4 mol ; ce qui correspond, dans la globalité, à une réoxydation d'environ 86% du fer total initialement réduit à -0,66V/ENH (-0,9V/ECS). Cette valeur permet de calculer un nombre total de mole de C032- ré-intercalé, au cours de cette étape, égal à 0,91 x 10-4 mol ; ce qui correspond à une diminution de 5,04 x 10-4 mol/L de l'alcalinité totale. Ce résultat conduit à une alcalinité 15 totale théorique de 5 x 10-3 mol/L (une alcalinité totale théorique de 5,14x 10-3 par rapport au résultat obtenu préalablement, lors de la réoxydation à -0,33V/ENH (- 0.6V/ECS)). L'alcalinité mesurée en fin de réaction était de 5,88 x 10-3 mol/L. Ce résultat se trouve en accord avec les résultats obtenus préalablement, à la fois par électrochimie et par titrage potentiométrique. 20 La figure 10 présente les mesures réalisées par DRX sur le matériau lors des différentes étapes du procédé électrochimique présenté dans cet exemple, à savoir : A) le matériau HDL Mg/Fe 8/2 non traité, B) le matériau après réduction à -0,66V/ENH (- 0,9V/ECS), C) le matériau après ré-oxydation à -0,33V/ENH (-0,6V/ECS) et D) le 25 matériau après ré-oxydation à +0,224V/ENH (OV/ECS). Le diffractogramme de la figure 10 (produit brut) présente les mêmes pics caractéristiques de la loawite Mg8Fe2(OH)20(CO3),(4H20), à 11.1, 21.7, 33.6, 37.9, 59.1, et 60.5° en 20 (thêtas). Les diffractogrammes obtenus sur les composés B), C) et D) présentent les pics 30 caractéristiques d'une structure cristalline de type HDL, apparenté à la Brugnatellite Mg12Fe2(OH)26(CO3)2,(4H20), à 11.4, 22.7, 34,0, 38,0, 45.5, 59.4 et 60.6 ° en 2 0 (thêtas). La caractérisation par DRX de l'ensemble des échantillons analysés, a permis de démontrer la conservation d'espèces minérales dont la structure cristalline est 35 apparentée à celle de matériaux de la famille des HDL. En outre, les analyses par EDS ont permis de démontrer la conservation des ratios magnésium/fer quels que soient les 44 traitements appliqués aux suspensions analysées. Ces résultats permettent, de calculer les ratios cation bivalents/cations trivalents pour chaque composé de type HDL obtenu pour les différents stades de réduction et oxydation. Ceux-ci sont compris entre 8/2 et 10/2, à savoir 9,4/2 pour le composé réduit en imposant un potentiel de -0,66V/ENH (- 5 0,9V/ECS), 8,6/2 pour le composé ré-oxydé en imposant un potentiel de -0,33V/ENH (- 0,6V/ECS) et 8,2/2 pour le composé ré-oxydé en imposant un potentiel de +0,24V/ENH (-0,0V/ECS). Le couplage dynamique entre les mesures effectuées conjointement par chronoampérométrie et par potentiométrie ainsi que celles réalisées ultérieurement, 10 après l'arrêt de l'application du potentiel redox par titrage potentiométrique de l'alcalinité, par DRX et MEB permet de mettre en évidence des processus physicoélectrochimiques relatifs à la compensation de charges des feuillets brucitiques liée aux variations d'état de valence du fer constitutif des feuillets brucitiques des HDL Mg/Fe dont le ratio, calculé à partir des données issues des expériences conduites par 15 électrochimie, est compris entre 8/2 et 10/2. Les variations du degré d'oxydation du fer entre les valences III et II induisent des variations d'alcalinité dans la solution : - augmentation de l'alcalinité en raison de la dé-intercalation des anions interfoliaires compensateurs de charge lors de l'étape de réduction à -0,66V/ENH (0,9V/ECS) puis, 20 - diminution de l'alcalinité en raison de l'intercalation, dans la structure, d'anions compensateurs lors des deux étapes de réoxydation respectivement à -0.33V/ENH (- 0.6V/ECS) et +0.224V/ENH (OV/ECS). Un calcul basé sur les mesures d'intensité enregistrées au cours de la réaction de réduction permet d'estimer à environ 12% le pourcentage du fer total réduit contenu 25 dans les feuillets des HDL; ce qui correspond à la mise en oeuvre de 12% de la capacité d'échange d'anion. Ce même calcul, effectué sur les mesures d'intensité enregistrées au cours des deux étapes successives de ré-oxydation permet d'estimer à environ 86% le taux de ré-oxydation du fer réduit. Ces résultats permettent de démontrer un taux de réversibilité de la capacité d'échange d'anions du système basé 30 sur une structure de type HDL apparenté à la Brugnatellite supérieur à 10%. Comme pour les résultats obtenus dans les exemples 1 et 2, cet exemple permet d'illustrer les phénomènes de capture et de libération d'anions (ici, entre -0,66V/ENH (0,9V/ECS), -0,33V/ENH (-0,6V/ECS) et +0,224V/ENH (0V/ECS))). Dans cet exemple, l'imposition d'un potentiel redox de -0,66V/ENH (-0,9V/ECS) 35 dans une suspension, tamponnée à pH 10, contenant initialement le HDL Mg/Fe 8/2 et le cyanomethylviologène, utilisé comme médiateur redox, conduit à l'obtention d'une suspension contenant un matériau stable (maintien de la structure en dehors de toute contrainte physico-électro-chimique), apparenté à la Brugnatellite (structure cristalline déterminée par DRX). L'application d'un potentiel redox permettant la réduction du composé HDL Mg/Fe 8/2 abouti à un matériau dont la structure est de type HDL possède un ratio cations 5 bivalents/cations trivalents supérieur (9,4/2, déterminé par calcul à partir des données électrochimiques) à celui du HDL initial (8/2) du fait de la réduction de 12% du fer initialement présent dans la structure du HDL 8/2. L'étape de ré-oxydation permet l'obtention d'un matériau dont la structure reste de type Brugnatellite (structure cristalline déterminée par DRX) avec un ratio cations bivalents/cations trivalents égal à 10 8.2/2 (déterminé par calcul à partir des données électrochimiques). A noter que, de manière inattendue, cette structure oxydée Mg/Fe (8,2/2) reste stable même lorsque la suspension est mise en présence d'oxygène dissous, à l'air à pression atmosphérique ; i.e. la structure Mg/Fe (8,2/2) Mg8.2Fe2(OH)18.4,_ _3,2 (CC), (4H c) n'est, en aucun cas, affectée par la présence de dioxygène. 15 La stabilité des matériaux mis en oeuvre dans le cadre du procédé présenté dans cet exemple permet lors d'étapes successives de réduction et d'oxydation un basculement entre des structures de type HDL successivement réduit ou oxydé (structures cristallines déterminées par DRX). Les résultats obtenus dans cet exemple permettent de démontrer la mise en oeuvre 20 des processus physico-électrochimiques réversibles relatifs à la compensation des charges des feuillets brucitiques liée aux variations d'état de valence du fer constitutif d'une structure de type HDL apparenté à la Brugnatellite. Le taux de réversibilité de la capacité d'échange d'anions du système basé sur une structure de type HDL apparenté à la Brugnatellite présenté dans cet exemple est 25 supérieur à 10%. Il est compatible à des applications industrielles pour l'environnement. Dans les conditions d'usage testées, et, en vue de l'utilisation du procédé pour la capture du 002, la capacité de capture massique du matériau est estimée à 5,7Kg de CO2/t de HDL pour chaque cycle d'oxydo-réduction réalisé. 30 Exemple 4: Mise en oeuvre d'un autre exemple du procédé de capture et libération sélectif de CO2 selon l'invention L'exemple 4 correspond à la mise en oeuvre du procédé sur une pulpe de HDL Mg/Fe 4/2. Une séquence simplifiée des réactions chimiques et électrochimiques pouvant être 35 mises en oeuvre à partir de HDL de type Mg/Fe est décrite ci-dessous : (1) CO2 (gaz dans effluent) CO2 (dissous) (2) CO2 (dissous) + H20 H2003 46 (3) H2003 + 20H C0 + 2H20 (neutralisation chimique) (4) HDLréduitMoPFem(l _2x)/Fen2x (1 -x)C032- + xC032- - 2xe- H DL-M"FOLC032- (oxydation du H DLréduit et intercalation de 0032-) (5) HDL-M(11)Fe(111)-0032- + 2xe- xC032- + (1-2x). HDLréduitM(11)Fe(1111 /Fe(I1)2x (1-x)0032- , 5 (réduction du HDL et désintercalation de C032-) (6) C032- + 2H20 '=^ H2003+ 20H- (7) H2003 H20 + CO2 (gaz purifié/concentré) La figure 1 montre en partie basse une représentation schématique d'un exemple de 10 dispositif de capture et de libération de CO2 selon l'invention, dans lequel est mis en oeuvre un mode de réalisation du procédé selon l'invention permettant simultanément la capture et la libération sélective d'une espèce anionique. En fonctionnement, ce dispositif comprend une cellule d'électrolyse comprenant une, voire un ensemble, d'anode(s) et une, voire un ensemble, de cathode(s) reliées à un 15 générateur de courant (non représentés). Ces électrodes sont constituées de titane platiné et sont mises en oeuvre dans deux chambres réactionnelles anodique (1) et cathodique (2) au travers desquelles est mise en circulation une suspension de particules brucitiques. Les deux chambres réactionnelles sont séparées par une membrane de faible résistivité (3) qui permet d'assurer la conductivité ionique entre les 20 deux chambres et par voie de conséquence entre les deux compartiments, tout en assurant la séparation des fractions oxydée et réduite du matériau mis en oeuvre. Le milieu électrolytique des chambres (1) et (2) est celui précédemment décrit en référence à l'exemple 3, c'est-à-dire une pulpe contenant des particules d'HDL. La chambre réactionnelle anodique (1) est connectée à un réservoir de transfert anodique 25 (4) contenant la ou les forme(s) ionique(s) dissoute(s) de l'espèce ou des espèces à traiter. Le réservoir 4 est connecté à une canne d'injection d'un effluent gazeux (5) contenant comme espèce à traiter au moins du 002). Le CO2 est dissout dans le milieu contenu dans le réservoir (4) qui contient un milieu liquide aqueux. Cette dissolution assure l'étape de passage sous forme(s) 30 ionique(s) de l'espèce ou des espèces à traiter, par exemple, la dissolution du CO2 conduit à la formation d'ions C032- (ou mélange de CO2dissous, HCO3- et C032- ApH)). Le réservoir anodique (4) est connecté à la chambre par un séparateur (6) qui permet la migration des espèces dissoutes vers la chambre réactionnelle anodique (1). Dans cet exemple, le séparateur (6) est constitué de verre fritté. Une fois que l'espèce à traiter a 35 migré vers la chambre réactionnelle anodique (1) via le séparateur (6), celle-ci est capturée par intercalation dans l'espace interfoliaire du composé brucitique présent dans le milieu électrolytique de la chambre anodique (1). Cette capture est due à 47 l'application par le générateur d'une densité de courant de 100 mA/cm2 aux électrodes. La pulpe ainsi enrichie en C032- est alors transférée à l'aide d'une pompe péristaltique (7) vers la chambre réactionnelle cathodique (2) afin de permettre simultanément la réduction par électrolyse de tout ou partie des cations trivalents 5 constitutifs des feuillets du HDL et la désintercalation (libération) des anions sous forme de C032- (ou mélange de CO2chssous, HCO3- et C032-). La chambre (2) est connectée à un réservoir de transfert cathodique (9) par un séparateur en verre fritté (8). Après migration au travers du séparateur (8) qui contient un milieu liquide aqueux, l'espèce anionique est concentrée et purifiée dans le réservoir de transfert cathodique (9). Il en 10 résulte une espèce gazeuse concentrée et purifiée qui est ensuite évacuée du réservoir de transfert cathodique par le biais de la canne de récupération (10). Elle est issue du dégazage spontané (ou induit, par la mise en dépression du compartiment cathodique) résultant de la saturation du milieu aqueux du réservoir (9) par l'espèce anionique concentrée et purifiée (0032- ou mélange de CO2chssous, 0032- et HCO3-). Les séparateurs 15 (6) et (8), permettent d'éviter toute introduction d'effluent gazeux depuis le réservoir de transfert anodique (4) vers chambre réactionnelle anodique (1), mais aussi toute rétrodiffusion du 002 purifié du réservoir de transfert cathodique (9) vers la chambre réactionnelle cathodique (2). Ces séparateurs permettent aussi de séparer physiquement les composés brucitiques dispersés sous forme de pulpe (i) de la 20 solution anionique avant traitement et (ii) de la solution anionique après purification. Ces membranes sont type cellulose dont la porosité est inférieure à la taille de particules minérales mises en oeuvre (50nm). La canne (10') est une canne de purge du compartiment (9) ; la canne (11) est une canne de soutirage du ciel gazeux du compartiment (4) et la canne (11') est une canne de purge du compartiment (4). 25 L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme REVENDICATIONS1. L'utilisation d'un matériau solide de type HDL/HBS dans une cellule électrochimique pour la capture et/ou la libération sélective(s) d'une espèce anionique. 2. Un procédé de capture et de libération d'une espèce anionique par utilisation d'une cellule électrochimique comprenant : un premier compartiment (1, 2) comprenant une première électrode et un deuxième compartiment (1, 2) comprenant une deuxième électrode, toutes deux reliées à un générateur de courant, au moins un milieu électrolytique qui est en contact au moins avec lesdites première et deuxième électrodes et qui comprend ladite espèce anionique et une suspension de particules solides d'un matériau de type HDL/HBS, ledit procédé comprenant une étape de circulation, entre lesdits premier et deuxième compartiments (1, 2) dudit milieu électrolytique et l'application d'une différence de potentiel 3,V, ou potentiel d'électrolyse, auxdites première et deuxième électrode, ledit potentiel d'électrolyse étant choisi pour permettre la capture à ladite première électrode et/ou la libération à ladite deuxième électrode de ladite espèce anionique par ledit matériau de type HDL/HBS. 3. Le procédé selon la revendication 2, où la circulation dudit milieu électrolytique 20 entre lesdites électrodes est cyclique. 4. Le procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel une étape de concentration de ladite espèce anionique capturée par ledit matériau est effectuée après sa capture ou avant sa libération. 5. Le procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, où ladite espèce 25 anionique est choisie parmi les oxo anions, tels que des C032-, 5042-, NO3-, B03- et CI04-, et leurs mélanges, ou parmi les composés anioniques des métaux tels que Cr2072 , Cr03 , As2042 et W042 - 6. Un dispositif comprenant une cellule électrochimique comprenant une première électrode et une deuxième électrode reliées à un générateur de courant, et un milieu 30 électrolytique liquide comprenant un matériau solide de type HDL/HBS. 7. Le dispositif selon la revendication 6, ledit dispositif comprenant, en outre : deux compartiments séparés par une membrane poreuse de faible résistivité et comprenant chacun une desdites électrodes et définissant ainsi un compartiment anodique et un compartiment cathodique; 35 des moyens pour connecter les deux électrodes à un générateur de courant; ledit milieu électrolytique en contact avec les électrodes et comprenant l'espèce anionique à capter étant un milieu liquide et ledit matériau solide 49 étant en suspension dans celui-ci; et - des moyens de circulation dudit milieu entre lesdits compartiments anodique et cathodique. 8. Le dispositif selon la revendication 6 ou 7, ledit dispositif comprenant en outre des 5 moyens de concentration dudit matériau solide positionnés entre lesdits premier et deuxième compartiments. 9. Un procédé de capture et/ou de libération d'un gaz tel que le dioxyde de carbone, les S0x, les NOx et les mercaptans , ledit procédé comprenant la transformation dudit gaz en une espèce anionique correspondante puis l'application du procédé tel que 10 décrit aux revendications 1 à 6 à ladite espèce anionique correspondante. 10. Le procédé selon la revendication 9, où ledit gaz est du dioxyde de carbone et ladite espèce anionique du C032- (ou mélange de C032- et HCO3-) 11. La synthèse d'un composé de type HDL et de formule Mg8.2Fe2(OH)18.4(003)2,(4H20). 15