Brevet FR3156142A1 — publié le 20250606

Le procédé comprend les étapes de : a) fourniture d'un dispositif électrochimique (100) comportant : un compartiment anodique (1) comprenant une anode (7) et un anolyte (6) comprenant au moins un électrolyte aqueux destiné à l'électrolyse d'H 2 O selon l'équation (I) suivante : un compartiment cathodique (2) destiné à la réduction de CO 2 selon l'équation (II) suivante : le compartiment cathodique (2) comportant une cathode (5) à base de palladium et un catholyte (4) comprenant un solvant eutectique profond (DES), et une membrane échangeuse de protons (3), b) introduction de CO 2 dans le compartiment cathodique (2) jusqu'à saturation dudit compartiment cathodique (2), c) application d'un potentiel entre l'anode (7) et la cathode (5) de sorte que le CO 2 est réduit en monoxyde de carbone (CO) et que H 2 O est oxydée en oxygène, et d) récupération du CO en sortie du compartiment cathodique (2), le solvant eutectique profond étant choisi parmi un mélange d'au moins un sel d'ammonium et d'au moins une amine, un mélange d'au moins un sel d'ammonium et d'au moins un polyol, ou une combinaison de ces mélanges. Figure pour l ' abrégé : Figure 1 . Procédé de conversion électrochimique du CO 2 capté par un solvant eutectique profond en présence d'un catalyseur de palladium La présente invention se rapporte au domaine de la conversion électrochimique du CO 2 en monoxyde de carbone. En particulier, l'invention concerne la conversion électrochimique du CO 2 utilisant une technique de captage par un solvant eutectique profond en présence d'un catalyseur à base de palladium. Le recyclage du CO 2 issu des effluents industriels constitue un vrai challenge environnemental. Une technique connue utilise une première étape de piégeage du CO 2 par une amine (par exemple la monoéthanolamine et la N-méthyldiéthanolamine) utilisée comme un solvant aqueux. Le CO 2 se lie avec l'amine pour générer une forme complexée qui peut être stockée facilement puis transportée sur un lieu de retraitement. Toutefois, ces étapes sont longues et coûteuses. L'amine utilisée dans des quantités très importantes nécessite un retraitement, et la décomplexation entre l'amine et le CO 2 n'est pas simple à obtenir de sorte que cette méthode est d'une efficacité relative. Une autre méthode consiste à utiliser le même solvant pour le piégeage du CO 2 et sa transformation. Elle comprend la transformation électrochimique du dioxyde de carbone en monoxyde de carbone qui semble être une solution durable pour fermer le cycle carbone. Dans ce cycle, le CO 2 émis par des usines, des centrales électriques ou directement dans l'air (Direct Air Capture) peut être absorbé par une solution de captage avant d'être transformé en différents produits dans une cellule électrochimique. Il est notamment possible de générer du monoxyde de carbone CO, qui sera transformé à son tour dans un procédé de fabrication de molécules valorisables, par exemple d'hydrocarbures. Cette technique de captage du CO 2 et sa conversion par voie électrochimique est basée sur l'aptitude des solvants eutectiques profonds (également connus sous l'acronyme anglo-saxon DES pour Deep Eutectic Solvent) à se comporter simultanément comme solvant de captage du CO 2 et comme électrolyte pour sa conversion en CO. Les solvants eutectiques profonds, ou DES, sont constitués d'un donneur et d'un accepteur de liaison hydrogène se comportant comme un corps pur, ce qui permet leur utilisation comme solvant. Les DES sont liquides, à pression et à température ambiantes, dans la majeure partie des cas. On peut citer comme exemples de tels mélanges le plus souvent cités dans la littérature, le mélange chlorure de choline – éthylène glycol (ChCl : EG (1 : 2)) ou le mélange chlorure de choline – urée (ChCl : urée (1 : 2)). Ils possèdent plusieurs avantages pour la conversion du CO 2 : larges fenêtres électrochimiques, faible volatilité, bonne conductivité ionique et grande capacité d'absorption du CO 2 , ce qui permet une grande sélectivité vis-à-vis du CO 2 en provenance notamment d'effluents industriels contenant un grand nombre de substances gazeuses. La composition du DES peut ainsi être très variée. Toutefois, les DES habituellement utilisés sont visqueux et les résultats de conversion restent faibles. Un des buts de l'invention vise à améliorer les rendements des processus couplant le captage et la conversion électrochimique du CO 2 . À cet effet, la présente invention propose un procédé de conversion électrochimique du CO 2 en monoxyde de carbone (CO) comprenant les étapes de : a) fourniture d'un dispositif électrochimique comportant : - un compartiment anodique comprenant une anode et un anolyte comprenant au moins un électrolyte aqueux destiné à l'électrolyse d'H 2 O selon l'équation (I) suivante : - un compartiment cathodique destiné à la réduction de CO 2 selon l'équation (II) suivante : le compartiment cathodique comportant une cathode à base de palladium (Pd) et un catholyte comprenant un solvant eutectique profond (DES), et - une membrane échangeuse de protons entre le compartiment anodique et le compartiment cathodique, b) introduction de CO 2 dans le compartiment cathodique jusqu'à saturation dudit compartiment cathodique, une partie du CO 2 introduit étant capté par le solvant eutectique profond, c) application d'une tension entre l'anode et la cathode de sorte que le CO 2 capté par le solvant eutectique profond est réduit en monoxyde de carbone (CO) dans le compartiment cathodique selon l'équation (II) et que H 2 O est oxydé en oxygène dans le compartiment anodique selon l'équation (I), les protons H+ migrant du compartiment anodique vers le compartiment cathodique à travers la membrane échangeuse de proton, d) récupération du CO en sortie du compartiment cathodique, le solvant eutectique profond étant choisi parmi un mélange d'au moins un sel d'ammonium et d'au moins une amine, un mélange d'au moins un sel d'ammonium et d'au moins un polyol tel que le glycérol, ou une combinaison de ces mélanges. Ce procédé permet ainsi une co-catalyse de la conversion électrochimique du CO 2 , le DES permettant le captage du CO 2 avec une bonne capacité d'absorption tout en favorisant la réaction de réduction sur le palladium de la cathode. Ce procédé de captage correspond à l'absorption physique du CO 2 dans le milieu. Aucune réaction n'a lieu entre le CO 2 et le solvant. Seules les forces faibles (telles que les liaisons hydrogène, Van Der Waals…) sont à l'origine de ce processus. Ce procédé ne nécessite pas l‘utilisation d'amines toxiques et ne pose pas le problème d'une décomplexation avec une amine difficile à obtenir car les liaisons formées entre le DES et le CO 2 sont plus faibles que celles des amines de l'art antérieur avec le CO 2 de sorte que ce dernier peut être facilement et très rapidement converti sur la surface de la cathode. Le procédé est sélectif du CO 2 , il donne un très bon rendement faradique (FE pour Faradaic Efficiency) comme on pourra le voir ci-après. Selon une possibilité, la cathode est constituée de palladium déposé sur du carbone (Pd/C). Cette cathode, ou électrode de travail, assure la production efficace du monoxyde de carbone CO à sa surface. Selon une disposition, la cathode comprend des particules de palladium ayant une taille moyenne de particules comprise entre la taille d'un atome de Pd et 1,5 µm, notamment entre la taille d'un atome de Pd et 100 nm et en particulier entre la taille d'un atome de Pd et 4 nm, cette taille moyenne de particules étant typiquement mesurée par microscopie électronique en transmission (MET). Il s'est en effet avéré que le Pd déposé sous forme de poudre de nanoparticules permet d'atteindre un meilleur rendement faradique. Le dépôt de catalyseur Pd/C est effectué sur GDL (acronyme anglo-saxon de Gas Diffusion Layer). Ce dépôt connu dans la littérature comprend les étapes principales suivantes : dispersion d'une poudre de Pd dans un solvant et aérographie de la dispersion sur un support formé de papier carbone (GDL). Selon un mode avantageux de réalisation de l'invention, une solution tampon présentant un pH basique est ajoutée au solvant eutectique profond du catholyte. Cette disposition permet de fixer le pH du catholyte à un pH basique. Ceci limite la réaction parasite connue de réduction de molécules d'eau sur la cathode à base de Pd, qui est favorisée en milieu acide. De plus, cette solution tampon est une solution aqueuse qui présente l'avantage de diminuer la viscosité du solvant eutectique profond et d'augmenter par ailleurs le caractère ionique de l'électrolyte. Ceci facilite le déplacement des espèces dans le catholyte et l'acheminement du CO 2 capté par le solvant eutectique profond vers la surface de la cathode à base de Pd. Selon une possibilité, la solution tampon est constituée d'une solution aqueuse de KHCO 3 , de KCl, ou de KOH, et de préférence une solution de KHCO 3 . La solution de KHCO 3 permet de conserver l'équilibre acido-basique entre CO 2 et HCO 3 - et CO 3 2- . Selon un mode de réalisation de l'invention, la concentration de la solution tampon de KHCO 3 est d'environ 0,1 M. Selon une possibilité, la solution tampon, et notamment la solution aqueuse de KHCO 3 , présente un pH de 8. S'agissant de l'anolyte comprenant un électrolyte aqueux, il comprend une solution choisie parmi H 2 O, KHCO 3 , et H 2 SO 4 . Selon une possibilité, la solution de l'anolyte comprend, ou est uniquement constituée par, une solution tampon présentant un pH basique. Selon une autre possibilité, la solution tampon est une solution de KHCO 3 à 0,1 M présentant un pH de 8. Cette solution tampon permet de fixer le pH de l'anolyte à un pH basique et d'augmenter la conductivité ionique du système. Comme indiqué précédemment, le DES est choisi parmi un mélange d'au moins un sel d'ammonium et d'au moins une amine, un mélange d'au moins un sel d'ammonium et d'au moins un polyol, et une combinaison de ces mélanges. Cette nature de mélanges est, en effet, accepteur de liaisons hydrogène et permet en plus de capter une grande quantité de CO 2 . Selon une possibilité, le sel d'ammonium est choisi parmi le chlorure de tétraéthylammonium, le chlorure de choline et le chlorure de diéthylammonium. Selon une possibilité, l'amine est choisie parmi la monoéthanolamine, la N-méthyldiéthanolamine et la diéthanolamine. Selon une possibilité, l'amine est une amine ternaire, par exemple la N-méthyldiéthanolamine (MDEA). Selon une possibilité, le polyol est le glycérol. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le catholyte comprend un solvant eutectique profond constitué d'un mélange d'un sel d'ammonium et d'une amine, par exemple choisi parmi : un mélange de chlorure de tétraéthylammonium (TEACl) et de monoéthanolamine (MEA) dans des proportions molaires respectives de 1 pour 4 ; un mélange de chlorure de tétraéthylammonium (TEACl) et de N-méthyldiéthanolamine (MDEA) dans des proportions molaires respectives de 1 pour 2 ; un mélange de chlorure de tétraéthylammonium (TEACl) et de diéthanolamine (DEA) dans des proportions molaires respectives de 1 pour 2 ; un mélange de chlorure de choline et de diéthanolamine (DEA) dans des proportions molaires respectives de 1 pour 2 ou 1 pour 4 ; un mélange de chlorure de diéthylammonium (DEACl) et de monoéthanolamine (MEA) dans des proportions molaires respectives de 1 pour 2 ou de 1 pour 4 ; un mélange de diéthylammonium (DEACl) et de N-méthyldiéthanolamine (MDEA) dans des proportions molaires respectives de 1 pour 2 ou de 1 pour 4 ; et un mélange de diéthylammonium (DEACl) et de diéthanolamine (DEA) dans des proportions molaires respectives de 1 pour 2 ou de 1 pour 4. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, le catholyte comprend un solvant eutectique profond constitué d'un mélange d'un sel d'ammonium et d'un polyol, par exemple choisi parmi : un mélange de chlorure de tétraéthylammonium (TEACl) et de glycérol (Gly) dans des proportions molaires respectives de 1 pour 2, 1 pour 3 ou 1 pour 4 ; un mélange de chlorure de diéthanolamine (DEACl) et de glycérol (Gly) dans des proportions molaires respectives de 1 pour 2, 1 pour 3 ou 1 pour 4. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, le catholyte comprend un solvant eutectique profond constitué d'un sel d'ammonium, d'un polyol et d'une amine tel qu'un mélange de chlorure de tétraéthylammonium (TEACl), de glycérol (Gly) et de monodiéthanolamine (MEA), dans des proportions molaires respectives de 1 : 2 : 2 ou de 1 : 2 : 4. Dans un autre mode de réalisation avantageux, le catholyte comprend le solvant eutectique profond, constitué du mélange TEACl : Gly (en proportions molaires 1 : 2) et d'une solution tampon de KHCO 3 à 0,1 M avec un rapport massique solvant eutectique profond/solution tampon de 1/1 et la cathode comprend des particules de Pd sur carbone, la taille moyenne desdites particules de Pd étant inférieure à 4 nm. Selon une autre caractéristique, le procédé de l'invention est réalisé à une température comprise entre 20 °C et 50 °C, notamment entre 20 °C et 30 °C, par exemple une température d'environ 25 °C. Selon une autre disposition, le procédé de l'invention est réalisé sous une pression comprise entre la pression atmosphérique et 1 bar relatif, notamment entre la pression atmosphérique et 100 mbar relatif, par exemple à pression atmosphérique. Selon encore une autre disposition, le procédé de l'invention est réalisé en appliquant un potentiel V compris entre -1,7 V et -1,4 V par rapport à une électrode de référence. Selon d'autres caractéristiques, le procédé de conversion électrochimique de l'invention comporte une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes considérées seules ou en combinaison : La cathode à base de Pd comprend ou est constituée de nanoparticules de Pd sur un support présentant une conductivité électronique adaptée. La cathode à base de Pd sur carbone comprend du Pd avec une teneur de 20% en poids et du C avec une teneur de 80% en poids. Le Pd de la cathode comprend ou est constitué de nanoparticules de Pd. Les nanoparticules de Pd présentent une taille moyenne de particules comprise entre la taille d'un atome de Pd et 1,5 µm, notamment entre la taille d'un atome de Pd et 100 nm et en particulier entre la taille d'un atome de Pd et 4 nm. L'anode est en platine. L'anode comprend un fil de platine entouré d'une grille de platine. L'étape d) du procédé comprend également la récupération de l'oxygène O 2 en sortie du compartiment anodique. L'anode joue le rôle de contre-électrode (CE) sur laquelle se déroule l'oxydation de l'eau. La membrane échangeuse de protons est en Nafion™. Elle est disponible auprès du fournisseur Dupont de Nemours TM . La membrane échangeuse de protons est en Nafion TM 117. L'électrode de référence est en Ag/AgCl. L'électrode de référence est disposée dans le catholyte. Le compartiment cathodique comprend le catholyte et un ciel gazeux et l'étape d'introduction du CO 2 comprend la saturation du catholyte et du ciel gazeux. L'application de la tension est effectuée à l'aide d'un potentiostat. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et fait en référence aux dessins annexés. Les figures ne respectent pas nécessairement l'échelle de tous les éléments représentés de sorte à améliorer leur lisibilité et dans lesquelles : FIG. 1 représente une vue en coupe schématique d'un dispositif électrochimique pour la conversion du CO 2 selon un mode de réalisation du procédé de l'invention. FIG. 2 représente une vue en coupe schématique d'un autre dispositif électrochimique pour la conversion du CO 2 selon une variante de réalisation du procédé de l'invention. FIG. 3 représente un diagramme illustrant la variation du rendement faradique de la conversion du CO 2 avec differents potentiels appliqués. FIG. 4 représente un diagramme illustrant la variation du rendement faradique de la conversion de H 2 avec differents potentiels appliqués. FIG. 5 représente un diagramme illustrant la variation du rendement faradique de la conversion du CO 2 au cours du temps. FIG. 6 représente un diagramme illustrant la variation du rendement faradique de la conversion de H 2 au cours du temps. FIG. 7 représente un spectre RMN du DES avant et après la réaction de conversion du CO 2 . FIG. 8 représente un spectre IR – ATR du DES avant et après la réaction de conversion du CO 2 . FIG. 9 représente un diagramme illustrant la variation du rendement faradique de la conversion du CO 2 avec différentes tailles moyennes de particules de Pd et différents potentiels. FIG. 10 représente un diagramme illustrant la variation du rendement faradique de la conversion du H 2 avec différentes tailles moyennes de particules de Pd et différents potentiels. En référence aux figures 1 et 2, le procédé de conversion électrochimique du CO 2 selon l'invention comprend la fourniture d'un dispositif électrochimique 100 comprenant un compartiment anodique 1 et un compartiment cathodique 2 séparés par une membrane échangeuse de protons 3 (étape a)). Les expériences décrites ci-après sont réalisées dans une cellule électrochimique dite en H référencée 100 sur la FIG. 1 , mais le procédé peut être mis en œuvre avec tout autre dispositif électrochimique adapté, telle qu'une cellule à membrane échangeuse de protons, connue sous la terminologie "cellule PEM" (acronyme anglosaxon de Proton Exchange Membrane) illustrée à la FIG. 2 sous la référence 100'. La cellule en H comprend un compartiment cathodique 2, destiné à la réaction de conversion du CO 2 sur la surface d'une cathode 5 constituée de Pd/C, un compartiment anodique 1, destiné à la réaction d'hydrolyse de l'eau générant des protons et de l'oxygène gazeux, et une membrane échangeuse de protons 3 reliant les deux compartiments 1 et 2 et permettant d'alimenter le catholyte 4 en protons. Ces protons seront ensuite utilisés dans la réaction de conversion du CO 2 en monoxyde de carbone. Le compartiment cathodique 2 comprend un catholyte 4 constitué par un solvant eutectique profond DES, en particulier un mélange de chlorure de tétraéthylammonium et de glycérol : TEACl : Gly (1 : 2). Il est possible d'y adjoindre une solution tampon basique aqueuse, par exemple du KHCO 3 à 0,1 M en proportion massique 50/50 de sorte à fixer à 8 le pH du catholyte 4. L'ajout de cette solution tampon permet d'éviter un pH acide qui favorise une réaction parasite bien connue de production d'H 2 à partir d'H 2 O sur la surface de la cathode 5 en Pd. Selon d'autres variantes non illustrées, le DES est choisi parmi un mélange d'au moins un sel d'ammonium et d'au moins une amine, un mélange d'au moins un sel d'ammonium et d'au moins un polyol, par exemple du glycérol, et d'une combinaison de ces mélanges. Le choix de la nature du Pd est également un paramètre important sur le rendement faradique de la réduction du CO 2 . Comme on le verra ci-après, une cathode 5 présentant des particules de Pd d'une taille moyenne de particules inférieure à 100 nm, voire inférieure à 10 nm et voire encore inférieure à 4 nm est préférée. Le compartiment anodique 1 comprend un anolyte 6 aqueux, par exemple la solution tampon basique aqueuse de pH 8 déjà utilisée pour le catholyte 4. L'anode 7 utilisée est en platine Pt et le système permet l'oxydation de l'eau en O 2 et H + . La membrane échangeuse de protons 3 utilisée est en particulier en Nafion™ 117. Une électrode de référence 8 en Ag/AgCl est disposée dans le catholyte 4 pour le contrôle de la différence de potentiel appliquée entre la cathode 5 et l'anode 7. Une agitation est maintenue dans le catholyte 4 et l'anolyte 6 pour faciliter la circulation des espèces, notamment le déplacement du CO 2 capté par le DES vers la cathode 5, surtout si le DES est très visqueux. Comme illustré sur les figures 1 et 2, l'agitation est obtenue par des barreaux magnétiques 9 dans les expériences menées au laboratoire. Un orifice de sortie 11,12, communiquant avec le ciel gazeux 13, est prévu au sommet de chacun des compartiments 1,2 afin de récupérer respectivement l'oxygène gazeux formé lors de l'hydrolyse de l'eau et le monoxyde de carbone issu de la réaction de conversion du CO 2 en vue de son utilisation ultérieure. Un bulleur 14, ou tout autre dispositif de barbotage, est prévu afin de réaliser le barbotage du CO 2 dans le compartiment cathodique 2 et saturer le catholyte 4 (étape b)). Le bulleur 14 est notamment configuré pour être mobile en translation verticale de sorte à permettre un barbotage du CO 2 directement dans le catholyte 4, en vue d'un captage optimal par le DES, et également de permettre un barbotage dans le ciel gazeux 13, en vue notamment d'éviter l'entrée d'air dans le compartiment cathodique 2. Bien que non illustré, cette étape b) de saturation du compartiment cathodique 2 en CO 2 peut être réalisée par toutes autres méthodes adaptées. Une différence de potentiel, par exemple d'environ -1,4 V, est appliquée entre l'électrode de travail 5 en Pd/C et la contre-électrode 7 de Pt permettant la réduction du CO 2 en monoxyde de carbone (étape c)). Cette différence de potentiel peut être avantageuse car elle limite en parallèle la production d'H 2 pouvant être importante lors de l'application d'autres potentiels. Le CO obtenu est gazeux, il est collecté, récupéré, à l'orifice de sortie 12 (étape d)) en vue de son utilisation ultérieure, notamment pour la fabrication de molécules valorisables telles que des hydrocarbures. Le procédé de l'invention est avantageusement réalisé à température ambiante bien qu'un traitement thermique jusqu'à 80 °C est envisageable, notamment si la viscosité du DES utilisé est très importante. De même, le procédé de l'invention est réalisé à pression atmosphérique. Toutefois, il est possible d'augmenter la pression pour jouer sur la solubilité et le captage du CO 2 dans le DES. Par exemple, la pression maximale envisageable dans la cellule en H illustrée à la FIG. 1 est de 100 mbar relatif et celle dans la cellule PEM 100' est de 1 bar relatif. Exemples de réalisation du procédé et mesures expérimentales Afin de tester et d'améliorer le rendement de la conversion électrochimique du CO 2 , l'influence de différents facteurs a été étudiée à partir d'une cellule électrochimique de type en H au laboratoire, dont la valeur de la différence de potentiel appliquée, la nature du DES, le pH du catholyte 4, et la nature du Pd utilisé à la cathode 5. Au cours de ces réactions, le monoxyde de carbone et l'hydrogène ont été détectés par micro-chromatographie en phase gazeuse, notamment avec le modèle MicroGC 990 Agilent. Dans la micro-GC, les gaz, CO et H 2 , sont détectés et séparés à l'aide de la colonne MolSieve 5 A (MS-5A) avec l'hélium comme gaz vecteur. La colonne PoraPLOT U, avec l'hélium comme gaz vecteur, permet la détection du CO 2 . Le détecteur à conductivité thermique (TCD) de la micro-GC est installé pour les deux colonnes. Les gaz à la sortie de la cellule ( i. e . à l'orifice de sortie 12 du compartiment cathodique 2) sont mesurés à l'aide de la micro-GC (étalonnée au préalable avec CO, H 2 et CO 2 ) et les rendements faradiques (FE %) correspondant à la conversion du CO 2 en CO et H 2 O en H 2 sont calculés en utilisant la loi de Faraday (cf. équations (3) et (4) où m = masse (g), I = courant (A), t = temps (sec), M = masse molaire (g mol -1 ), n e - est le nombre d'électrons, et F la constante de Faraday (C en mol -1 ) : (3) (4) Influence du DES sur la conversion du CO 2 en présence d'une cathode 5 de Pd en fonction du potentiel appliqué Des expériences de conversion du CO 2 sur du Pd sont réalisées en absence et en présence de DES, en faisant varier la différence de potentiel appliquée. Les conditions expérimentales sont les suivantes : en absence de DES (expériences témoins) : Catholyte 4 pour le captage du CO 2 constitué d'une solution aqueuse de KHCO 3 à 0,1 M Anolyte 6 : solution de KHCO 3 à 0,1 M Membrane 3 : Nafion 117 ® Température ambiante ~ 20°C Pression atmosphérique : 1 bar Électrodes : Électrode de travail 5 : Pd/C, les particules de palladium ayant une taille moyenne de particules de 7-8 nm Contre électrode 7 : Pt Électrode de référence 8 : Ag/AgCl en présence de DES : Le catholyte 4 pour le captage du CO 2 est constitué pour le DES par le mélange TEACl (chlorure de tétraéthylammonium) et Gly (glycérol) (1 : 2), et d'une solution tampon de 0,1 M KHCO 3 dans une proportion de 50 % en poids. Les autres éléments sont identiques à l'expérience témoin, sans DES. Étapes du procédé : Barbotage du CO 2 dans le compartiment cathodique 2 pendant 30 minutes minimum pour saturer le catholyte 4 avant la réduction (étape b)), Nouveau barbotage du CO 2 pendant 10 minutes avant chaque changement de potentiel, Prélèvement des produits gazeux (CO et H 2 ) à l'orifice de sortie 12 cathodique à chaque différence de potentiel appliquée (étape d)). Les rendements faradiques obtenus pour la production de CO et de H 2 (réaction parasite sur la cathode 5) en présence de DES et en absence de DES (témoin) sont consignés sur les diagrammes des figures 3 et 4 respectivement. L'axe des abscisses correspond au potentiel appliqué par rapport à l'électrode de référence 8 et l'axe des ordonnées correspond au rendement faradique, sur la FIG. 3 de la conversion du CO 2 et sur la FIG. 4 de la conversion parasite d'H 2 O (production d'H 2 ). Les courbes a et a' représentent les valeurs obtenues avec DES et les courbes b et b' représentent les valeurs obtenues pour les expériences réalisées sans DES. Comme on peut le voir sur ces figures 3 et 4, la présence du solvant eutectique profond dans le catholyte 4 montre un rendement faradique deux fois plus élevé pour la production de CO que celui obtenu avec la solution aqueuse de KHCO 3 sans DES. De même, la réaction parasite de production de H 2 est nettement réduite en présence de DES. Ainsi, la présence du DES couplé à une électrode 5 de Pd est efficace pour la réduction du CO 2 . L'effet bénéfique du DES est également prouvé pour la réduction de la réaction parasite de production d'H 2 à la cathode 5. Influence du DES sur la conversion du CO 2 en présence d'une cathode 5 de Pd au cours du temps Des expériences de conversion du CO 2 sur du Pd dont la taille moyenne de particules est de 7-8 nm sont réalisées en absence et en présence de DES en appliquant la différence de potentiel optimale pour la production de CO (étape c)). Les rendements faradiques (axe des ordonnées des figures 5 et 6) sont calculés au cours du temps exprimé en heures (h) (axe des abscisses des figures 5 et 6). Le dispositif électrochimique 100 et les conditions expérimentales sont inchangés à ceux précédemment décrits. Le déroulement des étapes b) et d), dans les deux cas, est effectué comme suit : Barbotage du CO 2 dans le compartiment cathodique 2 pendant 15 min avant la réaction, Chronoampérométrie (CA) pendant 5 h à un potentiel conduisant aux meilleurs rendements faradiques en production de CO, soit un potentiel de -1,3 V vs Ag/AgCl en absence de DES et un potentiel de -1,5 V vs Ag/AgCl en présence de DES, Prélèvement des produits gazeux (CO et H 2 ) durant la chronoampérométrie et calculs des rendements faradiques (cf. eq. 3 et 4). L'effet de la co-catalyse du CO 2 en CO est illustré en FIG. 5 : en présence du DES (courbe c), la production de CO est deux fois plus élevée qu'en milieu tamponné seul (courbe d) et reste stable pendant la durée de l'expérience (3 – 4 h). De plus, cette expérience, réalisée avec un temps de barbotage beaucoup plus court, montre que le captage du CO 2 par le DES est très efficace et très rapide. Il est à noter que la solution du mélange TEACl : Gly (1 : 2) pure est capable de capter trois fois plus de CO 2 (valeur mesurée : 0,09 mol CO 2 / 1 kg TEACl : Gly (1 : 2)) que la solution aqueuse (valeur de la littérature : 0,03 mol CO 2 / 1 kg H 2 O). Même avec l'ajout de la solution tampon, le DES conserve une capacité supérieure d'absorption du CO 2 (~ 0,045 mol / kg TEACl : Gly (1 : 2)). La production d'H 2 en présence du DES (courbe c') est également réduite par rapport à la solution aqueuse (courbe d') quand la production du CO reste élevée (cf. FIG. 6 ). Ainsi, la présence du DES dans le catholyte 4 a un effet positif sur la réduction du CO 2 en CO sur la surface d'électrode 5 de Pd au cours du temps. Cela montre l'effet de la co-catalyse du DES avec l'électrode 5 à base de palladium. En outre, il est important de noter que la structure du DES reste intacte ( i.e. non-dégradée) pendant toute la durée de l'expérience, ce qui a été confirmé par les analyses RMN et IR (cf. figures 7 et 8) avant et après la chronoampérométrie. Les spectres RMN et IR sont identiques avant et après la réaction (les courbes sont superposées sur les figures 7 et 8). Ceci justifie l'utilisation du DES à la fois pour le captage et pour la réduction du CO 2 sur la cathode 5 de Pd. Influence de la forme du Pd sur la conversion du CO 2 en présence ou en l'absence de DES dans le catholyte 4 pour plusieurs potentiels appliqués Les conditions expérimentales et le déroulement de la réduction sont identiques à ceux utilisés pour l'étude de l'influence du DES sur la conversion du CO 2 ( FIG. 3 ). Les rendements faradiques sont calculés à différents potentiels et, dans un premier cas de figure (courbe e), la cathode 5 utilisée est en Pd/C comprenant des particules d'une taille moyenne de particules comprise entre 7 et 8 nm et, dans un second cas de figure (courbe f), la cathode 5 comprend des particules de Pd d'une taille moyenne de particules inférieure à 4 nm. En même temps, la réaction parasite de fabrication d'H 2 à partir de l'eau est étudiée ( FIG. 10 ) et l'évolution des rendements faradiques est illustrée dans le cas de particules de Pd d'une taille moyenne de particules de 7 à 8 nm (courbe e') et des particules de Pd de taille moyenne de particules inférieure à 4 nm (courbe f'). Comme illustré sur les courbes e et f, le rendement de la conversion de CO 2 en CO est plus important en présence de particules de Pd d'une taille moyenne de particules inférieure à 4 nm. En parallèle, on observe que la réaction parasite de fabrication d'H 2 est également réduite lors de l'utilisation d'une cathode 5 de particules de Pd d'une taille moyenne de particules inférieure à 4 nm. Ainsi, l'invention propose un procédé qui contrôle la génération du CO par le choix du DES constituant le catholyte 4, de la nature du matériau de la cathode 5 et de sa forme (nanoparticules de Pd) ainsi que du potentiel appliqué lors de l'électrolyse. Ce procédé fonctionnant à température ambiante et à pression atmosphérique, il est tout à fait compatible avec une alimentation en électricité produite à partir des énergies renouvelables. De plus, le DES utilisé pour la conversion n'est pas dégradé et peut être réutilisé. Notons que, contrairement à certains auteurs de recherche dans ce domaine, les calculs des rendements faradiques réalisés dans l'invention prennent en compte les produits de réduction carbonés (CO, CH 4 , etc. ) et considèrent la production d'H 2 (réaction compétitive de la réduction de la molécule d'H 2 O) pour des résultats plus précis. Procédé de conversion électrochimique du CO 2 en monoxyde de carbone (CO) comprenant les étapes de : a) fourniture d'un dispositif électrochimique (100) comportant : un compartiment anodique (1) comprenant une anode (7) et un anolyte (6) comprenant au moins un électrolyte aqueux destiné à l'électrolyse d'H 2 O selon l'équation (I) suivante : un compartiment cathodique (2) destiné à la réduction de CO 2 selon l'équation (II) suivante : le compartiment cathodique (2) comportant une cathode (5) à base de palladium et un catholyte (4) comprenant un solvant eutectique profond (DES), et une membrane échangeuse de protons (3) entre le compartiment anodique (1) et le compartiment cathodique (2), b) introduction de CO 2 dans le compartiment cathodique (2) jusqu'à saturation dudit compartiment cathodique (2), une partie du CO 2 introduit étant capté par le DES, c) application d'un potentiel entre l'anode (7) et la cathode (5) de sorte que le CO 2 capté par le DES est réduit en monoxyde de carbone (CO) dans le compartiment cathodique (2) selon l'équation (II) et que H 2 O est oxydée en oxygène dans le compartiment anodique (1) selon l'équation (I), les protons H + migrant du compartiment anodique (1) vers le compartiment cathodique (2) à travers la membrane échangeuse de protons (3), et d) récupération du CO en sortie du compartiment cathodique (2), le solvant eutectique profond étant choisi parmi un mélange d'au moins un sel d'ammonium et d'au moins une amine, un mélange d'au moins un sel d'ammonium et d'au moins un polyol tel que le glycérol, ou une combinaison de ces mélanges. Procédé de conversion électrochimique selon la revendication 1, dans lequel la cathode (5) est constituée de palladium déposé sur du carbone (Pd/C). Procédé de conversion électrochimique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la cathode (5) comprend des particules de Pd, lesdites particules de Pd présentant une taille moyenne de particules comprise entre la taille d'un atome de Pd et 1,5 µm, notamment entre la taille d'un atome de Pd et 100 nm, et en particulier entre la taille d'un atome de Pd et 4 nm. Procédé de conversion électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, lequel est réalisé en appliquant un potentiel V compris entre - 1,7 V et - 1,4 V par rapport à une électrode de référence (8). Procédé de conversion électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel une solution tampon de pH basique est ajoutée au solvant eutectique profond. Procédé de conversion électrochimique selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'anolyte (6) comprend une solution tampon de pH basique. Procédé de conversion électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le sel d'ammonium est choisi parmi le chlorure de tétraéthylammonium, le chlorure de choline et le chlorure de diéthylammonium, l'amine est choisie parmi la monoéthanolamine, la N-méthyldiéthanolamine et la diéthanolamine, et/ou le polyol est le glycérol. Procédé de conversion électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le catholyte (4) comprend un solvant eutectique profond DES constitué du mélange de chlorure de tétraéthylammonium et de glycérol, de préférence selon la proportion molaire TEACl : Gly de 1 : 2, et une solution tampon de KHCO 3 , de préférence à 0,1 M avec un rapport massique DES/solution tampon de 1/1 et la cathode (5) comprend des particules de Pd sur carbone, la taille moyenne desdites particules étant inférieure à 4 nm. Procédé de conversion électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, lequel est réalisé à une température comprise entre 20 °C et 50°C, notamment entre 20°C et 30°C, par exemple une température d'environ 25°C. Procédé de conversion électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, lequel est réalisé sous une pression comprise entre la pression atmosphérique et 1 bar relatif, notamment entre la pression atmosphérique et 100 mbar relatifs, par exemple à pression atmosphérique.