Brevet FR3155291A1 — publié le 20250516

Appareil destiné à extraire le gaz carbonique d’un mélange gazeux composé de méthane et de gaz carbonique, par condensation à basse température et haute pression, et à fournir du méthane à une pression suffisante pour l’alimentation d’un moteur thermique à explosion et pour d’autres usages. Appareil destiné à extraire le gaz carbonique d’un mélange gazeux principalement composé de méthane et de gaz carbonique, notamment dans le cas du biogaz. Partout dans le monde, beaucoup de familles exploitent des petites fermes éloignées des grandes agglomérations, n’ayant ni gaz ni électricité à leur disposition, de telle sorte que leurs aliments sont souvent cuits sur des feux de bois ou autres combustibles, souvent allumés dans la pièce principale de leur habitation. L’atmosphère de la pièce est ainsi fortement polluée par des émanations d’oxyde de carbone, des particules de suie ou autres éléments de combustion très dangereux pour la santé. Les petites installations de production de biogaz, à partir des déchets ménagers d’une ou plusieurs familles, des excréments du bétail et des déchets des fermes, apportent un progrès indéniable à la situation décrite, le biogaz pouvant être utilisé comme combustible pour cuisiner. A noter que le biogaz est un mélange composé essentiellement de méthane CH 4 (le plus souvent 50 à 60%, en % du nombre de moles), de gaz carbonique CO 2 (40 à 50%) , de vapeur d’eau (1à 3%) et de traces d’hydrogène sulfuré (H 2 S). Dans le cadre de ces petites installations, un progrès supplémentaire important serait donc fait si le biogaz, après l’élimination, déjà couramment effectuée, de la vapeur d’eau, et de l’hydrogène sulfuré, était également débarrassé de la plus grande partie du gaz carbonique. Réduit au méthane, avec des traces de gaz carbonique résiduel, le biogaz ainsi épuré, aurait alors un bien meilleur rendement énergétique. De plus, sa combustion ne dégageant que du gaz carbonique et de la vapeur d’eau, les risques sanitaires ci-dessus évoqués seraient considérablement réduits. L’objet de la présente demande de brevet d’invention est un Appareil permettant d’extraire le gaz carbonique présent dans le biogaz préalablement épuré de la vapeur d’eau et de l’hydrogène sulfuré H 2 S, avec une dépense d’énergie très inférieure au potentiel énergétique de l’installation de biogaz concernée, le méthane étant délivré à une pression suffisante pour alimenter par exemple une cuisinière à gaz, une chaudière à gaz ou un moteur à combustion interne. [0005] Le gaz carbonique CO 2 est présent dans une proportion, exprimée en pourcentage du nombre de moles, souvent voisine de 40% à 50% mais pouvant varier d’un jour à l’autre en fonction des déchets utilisés. L’élimination du gaz carbonique dans les installations actuelles est faite le plus souvent par filtrage du CO 2 au moyen de membranes conçues à cet effet ou par « lavage » du biogaz à l’eau, le CO 2 se dissolvant dans l’eau. Ces deux procédés sont efficaces mais d’un coût élevé et sont inadaptés dans le cas des petites installations éloignées des réseaux d’alimentation en eau et électricité. Il existe d’autre procédés pour éliminer le CO 2 : lavage aux solvants organiques, lavage aux amines, adsorption par modules sous pression (PSA). Mais ceux-ci sont également inadaptés dans le cas des petites installations isolées et sont également d’un coût élevé. [0007] L’Appareil, objet de la présente demande de brevet d’invention, est basé sur la liquéfaction, par abaissement de la température combiné à une pression élevée, de la majeure partie du gaz carbonique présent dans le biogaz. Les conditions de liquéfaction et solidification du gaz carbonique pur sont connues, le point triple où coexistent les trois phases, solide, liquide et gaz, s’établissant à la température de T t = -56.6°C sous une pression de P t = 5.11 atmosphères (5.18 bars) et le point critique à T c = 31.3°C sous P c = 72.9 atmosphères (73.9 bars). Le point triple et le point critique du méthane sont respectivement à -182,5°C et -82,6°C, soit donc à des températures beaucoup plus basses que celles des points correspondants du gaz carbonique. Il ressort des études expérimentales et théoriques du mélange CO 2 -CH 4 , rendues publiques par différents laboratoires, que le point critique et les conditions de liquéfaction du gaz carbonique mélangé à du méthane sont très sensiblement modifiés et varient en fonction de la proportion de méthane. C’est ainsi qu’avec une proportion de méthane de 20%, calculée en pourcentage du nombre de moles du mélange, la température critique T c et la pression critique P c de condensation du gaz carbonique deviennent respectivement 13°C et 85 bars. Avec une proportion de 40% de méthane, T c est d’environ -8°C, alors que P c présente un maximum à environ 90 bars. En effet, la pression critique du gaz carbonique dans le mélange pour les autres proportions de méthane est systématiquement inférieure à celle mesurée avec 40% de méthane. Ainsi, avec une proportion de 50%, la température critique s’établit à T c =-20.3°C, la pression critique P c étant à 88.2 bars. Avec une proportion de 60% de méthane, valeur assez courante dans le biogaz, la température critique T c est voisine de -33.7°C et la pression critique P c de 82 bars. Si la proportion de méthane est de 70%, T c et P c sont respectivement -46.4°C et 72 bars. A 75% de méthane, T c devient voisin de -52°C et P c voisin de 68 bars ; à 80% de méthane, T c est voisine de - 58.5°C et P c de 65 bars. L’évolution du point critique en fonction de la proportion de méthane est donnée sur la figure-1, laquelle met également en exergue les évolutions des points de rosée et des points d’ébullition pour différents pourcentages de méthane dans le mélange [0010] Sur la figure-1- le cas du pourcentage de 60% de méthane dans le mélange est explicité dans le cas d’un mélange refroidi à -50°C, la pression étant progressivement augmentée. A partir de 15 bars environ, le gaz carbonique commence à se condenser (Point de Rosée). Lorsque la pression atteint environ 68 bars le Point d’Ébullition est dépassé et l’ensemble du gaz carbonique est dès lors liquéfié. A 60% de méthane, mais à des températures différentes, les points de rosée et d’ébullition se répartissent sur deux courbes A et B qui se rejoignent au point critique. Sur la figure-1- les courbes correspondantes sont également représentées pour 40%, 50% et 80% de méthane dans le mélange. [0011] A noter que le point triple du mélange, pour une proportion donnée de CH4 se trouve à une température plus basse que le point triple du CO2 et à une pression plus élevée, les points triples des mélanges, selon la proportion de CH4, étant sensiblement alignés sur un segment de droite Δ marquant la région où le CO2 peut exister sous forme solide. Le segment de droite Δ est indiqué sur la figure-1-. Dans les différentes installations en fonctionnement, le biogaz, préalablement épuré de l’eau, de l’hydrogène sulfuré, de l’ammoniac et autres composés organiques volatils, contient le plus souvent de 25% à 50% de CO2, soit de 50 à 75% de méthane, avec des traces d’’hydrogène, étant rappelé que les pourcentages ci-dessus, sont établis à partir du nombre de moles de chacun des gaz considérés. Etant donné les évolutions, selon le pourcentage de méthane, du point critique, du point de rosée et du point d’ébullition du gaz carbonique, en refroidissant le mélange à une température voisine de -53°C et en maintenant simultanément sa pression à une valeur supérieure à 90 bars, les conditions requises pour la liquéfaction du CO2 sont dès lors obtenues pour toutes les concentrations de méthane jusqu’à environ 77%, ces conditions permettant en outre d’éviter la formation de glace carbonique. Afin d’obtenir la condensation du gaz carbonique pour des teneurs en méthane supérieures à 77%, il convient de refroidir à des températures plus basses, inférieures à -53°C, voisines de -56°C, en ajustant la pression pour éviter la formation de glace carbonique. L’Appareil, objet de la présente demande de brevet d’invention, permet d’extraire la majeure partie du gaz carbonique du biogaz préalablement débarrassé de l’hydrogène sulfuré H 2 S, de la vapeur d’eau, de l’ammoniac et autres composés organiques volatils,donc réduit à un mélange gazeux essentiellement composé de méthane et de gaz carbonique. L’Appareil en question comporte principalement un réservoir destiné à recueillir le gaz carbonique liquide et une enceinte comprenant deux échangeurs de chaleur reliés entre eux par des tuyauteries permettant la circulation du mélange gazeux, l’enceinte remplie d’un fluide, le plus souvent de l’air sec à la pression atmosphérique, étant refroidie à une température voisine de -60°C (213,15°K), Le mélange est préalablement comprimé à une pression choisie, de plus de 90 bars par un compresseur placé en amont de l’Appareil. Ensuite la tubulure, en sortie du compresseur, dans laquelle circule le mélange sous pression, lequel est sensiblement à la température ambiante, pénètre alors dans l’enceinte refroidie, puis dirige le mélange dans le premier échangeur de l’Appareil, dimensionné pour le refroidir par échange de chaleur entre le mélange et le fluide remplissant l’enceinte froide, à une température minimum choisie pouvant atteindre -56°C (217,15°K), la température minimum étant choisie selon la teneur en méthane du mélange. La pression choisie est maintenue par le compresseur, lequel est pour ce faire préférablement piloté par un capteur de pression placé à la sortie de l’Appareil. A la sortie du premier échangeur, une tubulure conduit le mélange refroidi dans le deuxième échangeur. Dès lors, comme précisé ci-dessus (Paragraphes [0009] et [0010] et FIG. 1 ), les conditions de liquéfaction (appelée également condensation) du gaz carbonique sont réunies pour toutes les teneurs en méthane, jusqu’à plus de 75%. Le méthane, restant sous la forme gazeuse dans ces conditions de température et de pression, se trouve de facto séparé du gaz carbonique devenu liquide, la chaleur libérée par la condensation dudit gaz, étant évacuée, par le deuxième échangeur dimensionné à cet effet. A la sortie du deuxième échangeur, une tubulure conduit le méthane, éventuellement additionné de gaz carbonique résiduel, vers la sortie de l’Appareil où il est récupéré, à la pression choisie, par l’utilisateur de l’Appareil. Le deuxième échangeur est conçu et positionné de façon telle que le gaz carbonique liquide s’écoule par gravité de n’importe quel point de l’échangeur vers la partie basse de ce dernier, où une tubulure adéquate permet au gaz liquide sous pression de rejoindre, toujours sous l’effet de la gravité, le réservoir placé verticalement en dessous des deux échangeurs. L’orifice d’entrée du réservoir, situé en son sommet, est doté d’un robinet, ouvert pendant les phases de remplissage et fermé pendant les phases de vidage dudit réservoir. Le vidage est opéré par un orifice de vidange, situé sous le réservoir, et également doté d’un robinet, lequel est fermé pendant les phases de remplissage et ouvert pendant les phases de vidage. Le gaz carbonique liquide est alors récupéré pour l’usage prévu par l’utilisateur de l’Appareil. Etant donné que la condensation du gaz carbonique peut, le cas échéant, commencer à se produire dans le premier échangeur, par exemple dans le cas où la température ambiante est basse, le premier échangeur est également conçu et positionné de façon telle que le gaz carbonique liquide qui viendrait à s’y former, s’écoule par gravité de n’importe quel point de l’échangeur vers la partie basse de ce dernier, celle-ci devant être, comme celle du deuxième échangeur, raccordée par une tubulure à l’orifice d’entrée du réservoir ci-dessus décrit. A noter que les deux échangeurs, les réservoirs et les tubulures les connectant ensemble, doivent être dimensionnés pour résister à la pression choisie. L’Appareil, objet de la demande de brevet d’invention, destiné à extraire le gaz carbonique d’un mélange de méthane et de gaz carbonique, est remarquable en ce que placé en aval d’un compresseur délivrant ledit mélange à une pression choisie, supérieure à 90 bars, cette pression étant maintenue tout au long du processus d’extraction du gaz carbonique, il se compose d’une enceinte refroidie à une température pouvant atteindre -60°C (213,15 °K), remplie d’un fluide, le plus souvent de l’air sec à la pression atmosphérique, de deux échangeurs, situés dans ladite enceinte et dans lesquels le mélange comprimé circule, et d’un réservoir destiné à recevoir le gaz carbonique liquide, les deux échangeurs et le réservoir étant reliés ensemble par des tubulures dans lesquelles circule le mélange comprimé, le premier échangeur, recevant le mélange comprimé directement du compresseur, est destiné à refroidir ledit mélange à une température pouvant atteindre -56°C (217,15°K), par échange thermique avec le fluide remplissant l’enceinte, les conditions de condensation du gaz carbonique étant dès lors atteintes, le deuxième échangeur, recevant le mélange comprimé après son passage dans le premier échangeur, étant destiné à évacuer la chaleur libérée par la condensation du gaz carbonique, également par échange thermique avec ledit fluide, l’orifice de sortie du premier échangeur étant situé verticalement en dessous de son orifice d’entrée, les deux échangeurs et lesdites tubulures étant conçus de telle sorte que le gaz carbonique liquide obtenu soit acheminé par l’effet de la gravité vers le réservoir dont l’orifice d’entrée situé verticalement au-dessus de l’orifice de vidange, est doté d’un robinet, ouvert lors des phases de remplissage dudit réservoir et fermé lors des phases de vidage, au cours desquelles le gaz carbonique liquide est récolté, l’orifice de vidange du réservoir, étant également doté d’un robinet, fermé lors des phases de remplissage et ouvert lors des phases de vidage, le méthane quasi-pur sous pression étant parallèlement récolté à l’orifice de sortie du deuxième échangeur et acheminé par un tuyau vers la sortie de l’Appareil, située verticalement au-dessus de l’entrée dans le réservoir, et ensuite traité selon l’usage prévu. Le fonctionnement de l’Appareil sera mieux compris à l’aide de de la figure-2- décrivant un exemple de réalisation dont le bilan énergétique est explicité après les descriptions. Dans cet exemple, le mélange de gaz carbonique et de méthane, sensiblement à la température ambiante et à la pression atmosphérique, est acheminé, au moyen de la tubulure (11) à un compresseur (1) capable d’élever sa pression à plus de 250 bars. Il ressort du compresseur, du fait de la compression, à une température plus élevée par la tubulure (12) et rentre dans un échangeur (2) destiné à abaisser sa température au voisinage de la température ambiante. Le mélange comprimé, acheminé par la tubulure (22), entre alors dans l’exemple de réalisation de l’Appareil, l’enceinte (3) étant refroidie à -55°C (218,15°K), un clapet anti-retour (310) étant placé sur la tubulure (22) au voisinage du point de pénétration de ladite tubulure dans l’Appareil. Après ledit clapet, le mélange gazeux est acheminé dans le premier échangeur (31) destiné à refroidir le mélange, lequel est constitué d’un tube en acier inoxydable enroulé en hélice, l’axe (312) de l’hélice étant vertical et l’entrée (313) dans ledit échangeur étant située verticalement au-dessus de l’orifice de sortie (311) dudit échangeur, tous les points de passage dudit mélange à l’intérieur de l’échangeur étant situés, par construction de l’hélice, verticalement au-dessous du point de passage précédent, permettant ainsi l’écoulement naturel du gaz carbonique liquéfié qui viendrait à se former dans cet échangeur, vers l’orifice de sortie (311) de l’échangeur, lequel est verticalement sensiblement au même niveau que l’orifice d’entrée (321) dans le deuxième échangeur (32), auquel il est relié par un tube (35) dans lequel circule le gaz sous pression. Le deuxième échangeur est également constitué d’un tube en acier inoxydable enroulé en hélice, l’axe (322) de l’hélice étant vertical, l’orifice de sortie (323) de ce deuxième échangeur étant verticalement au-dessus de l’orifice d’entrée (321), le rôle de ce deuxième échangeur étant, compte-tenu des conditions de température et de pression choisies, d’obtenir la condensation du gaz carbonique, tous les points de passage dudit mélange à l’intérieur de l’échangeur étant situés verticalement au-dessous du point de passage suivant, de sorte qu’au fur et à mesure de la condensation du gaz carbonique, le gaz liquide, par effet de la gravité, se rassemble, dans le tube (35), lequel est également relié par un tube (36), nanti d’un robinet (34), au réservoir (33) destiné à recevoir le gaz carbonique liquide. L’orifice d’entrée (351) dudit réservoir est situé verticalement en dessous de l’orifice d’entrée (321) du «deuxième échangeur», le robinet (34) étant ouvert pendant la phase de remplissage du réservoir et fermé lorsque ce dernier est plein. Le réservoir est doté d’un orifice de vidange (352), situé verticalement en dessous du réservoir et doté d’un robinet (353), lequel est fermé pendant la phase de remplissage et ensuite ouvert, lorsque le robinet de remplissage (34) est fermé, permettant ainsi de récolter le gaz carbonique liquide. A noter que les dispositifs de mesure du niveau de CO 2 liquide dans le réservoir et de pilotage des robinets (34) et (353) ne sont pas représentés, plusieurs solutions techniques, ne rentrant pas dans le cadre de l’invention, pouvant être mises en œuvre pour ce faire. Le méthane quasi-pur sous pression est récolté à l’orifice de sortie (323) du deuxième échangeur, soit dans cet exemple de réalisation, à la sortie de l’Appareil. Le méthane sous pression ainsi récolté est alors traité selon l’usage prévu. Dans le cas particulier de cet exemple de réalisation, le méthane sous-pression d’environ 250 bars est acheminé vers un échangeur (41) destiné à le réchauffer à la température ambiante. Il est ensuite dirigé vers une cuve de stockage (43) permettant de remplir sous pression d’environ 200 bars des bouteilles de méthane (45) utilisables, par exemple, pour alimenter des véhicules fonctionnant au gaz naturel. A noter que des capteurs de pression (332), (333) et (334) permettent de réguler le fonctionnement de l’Appareil selon l’usage qui en est fait. Par ailleurs, des clapets anti-retour (331) et (421) sont positionnés sur le circuit emprunté par le méthane ainsi que des robinets (335), (42) et (44) permettant d’isoler les différentes parties de l’installation décrite, notamment lors de la mise en route. Un microprocesseur de gestion de processus relié aux différents capteurs, clapets anti-retour et robinets, peut le cas échéant, gérer le fonctionnement de l’Appareil. Non représenté sur la Figure-2-, il n’est pas obligatoire. [0018] La figure-3- montre un autre exemple de réalisation de l’Appareil. Comme dans l’exemple de la figure-2-, le mélange comprimé, sensiblement à température ambiante, acheminé par la tubulure (22), entre dans l’enceinte (3) refroidie à -55°C, un clapet anti-retour (310) étant placé sur la tubulure (22) au voisinage du point de pénétration dans cette réalisation de l’Appareil. Il est acheminé dans le premier échangeur (31), lequel est constitué d’un tube en acier inoxydable enroulé en hélice, l’axe (312) de l’hélice étant vertical et l’entrée (313) dans ledit échangeur étant située verticalement au-dessus de l’orifice de sortie (311) dudit échangeur, tous les points de passage dudit mélange à l’intérieur de l’échangeur étant situés, par construction de l’hélice, verticalement au dessous du point de passage précédent, permettant ainsi l’écoulement naturel du gaz carbonique liquéfié, qui viendrait à se produire dans cette phase de refroidissement du mélange, vers l’orifice de sortie (311) de l’échangeur, lequel est verticalement sensiblement au même niveau que l’orifice d’entrée (321) dans le deuxième échangeur (32), auquel il est relié par un tube (35) dans lequel circule le mélange gazeux. Le deuxième échangeur est également constitué d’un tube en acier inoxydable enroulé en hélice, l’axe de l’hélice (312) étant le même que celui du premier échangeur, l’orifice de sortie (323) de ce deuxième échangeur étant verticalement au-dessous de l’orifice d’entrée (321), le rôle de ce deuxième échangeur étant, compte-tenu des conditions de température et de pression choisies, d’obtenir la condensation du gaz carbonique, tous les points de passage dudit mélange à l’intérieur de l’échangeur étant situés verticalement au-dessous du point de passage précédent, de sorte qu’au fur et à mesure de la condensation du gaz carbonique, le gaz liquide, par effet de la gravité se rassemble, dans le tube (329), lequel est également relié par un tube (36), à un réservoir (33) destiné à recevoir le gaz carbonique liquide fonctionnant de la même façon que le réservoir (33) de l’exemple de réalisation de la figure-2- et doté des mêmes dispositifs (351), (34), (352) et (353). Le méthane sous pression est récolté à la sortie du tube (329) et acheminé par le tube (330) à l’extérieur de la zone froide, puis traité selon l’usage prévu. S’agissant seulement de montrer une autre possibilité de réalisation du premier échangeur et du deuxième échangeur selon l’invention, les robinets, les clapets anti-retours, les capteurs de pression nécessaires au fonctionnement de l’Appareil ne sont pas tous figurés sur la figure-3-. Dans les exemples précédents de réalisation d’un Appareil, celui de la figure-2- et celui de la figure-3-, le premier et le deuxième échangeur sont l’un et l’autre constitués d’un tube en acier inoxydable enroulé en hélice. C’est une solution technique intéressante car elle permet de limiter au maximum le nombre de jonctions ou soudures entre les différentes parties de chacun des deux échangeurs et de ces derniers avec les autres parties de l’Appareil. Dans le cas de la figure-3, les échangeurs (31) et (32), dont les fonctions sont bien définies, peuvent être réalisés dans le même tube d’acier enroulé en hélice, ce qui simplifie la fabrication de l’Appareil et évite les jonctions et soudures entre les deux échangeurs. La figure-4- montre un autre exemple de réalisation de l’Appareil. Le premier échangeur (51) est réalisé à partir de tubes (500) placés de façon verticale et reliés de façon étanche, en partie haute, à une tubulure sensiblement horizontale (510) acheminant le mélange gazeux dans ledit premier échangeur depuis l’entrée (513) dans l’Appareil. Lesdits tubes sont reliés de façon étanche en partie basse à une tubulure (511) inclinée d’un angle faible (α) de 3 ou 4 degrés sur l’horizontale permettant de ramener par effet de la gravité le gaz carbonique qui viendrait à se condenser dans ce premier échangeur (51), vers le réservoir (53) destiné à recevoir le gaz carbonique liquide, fonctionnant de la même façon que le réservoir (33) de l’exemple de réalisation de la figure-2- et doté des mêmes dispositifs. Dans cette réalisation de l’Appareil, le second échangeur (52) est réalisé à l’image du premier. Le mélange gazeux pénètre dans le deuxième échangeur (52) à l’aide de la tubulure (521), inclinée sur l’horizontale d’un angle faible (β), de 3 ou 4 degrés. Les différentes tubulures verticales (600) sont reliées de façon étanche, en partie basse à la tubulure (521) et en partie haute à la tubulure (520) qui amène le méthane comprimé vers la sortie (523) du deuxième échangeur. S’agissant seulement de montrer une autre possibilité de réalisation du premier et du deuxième échangeur selon l’invention, les robinets, les clapets anti-retours, les capteurs de pression nécessaires au fonctionnement de l’Appareil ne sont pas figurés sur la figure-4-. [0021] Dans ces exemples de réalisation de l’Appareil, celui de la Figure-2- ou variantes de la Figure-3- et de la Figure-4-, la température de l’enceinte froide est de – 55°C (218,15°K) la pression à atteindre et à maintenir étant évidemment supérieure à 90 bars. La pression doit être fixée en fonction de l’usage qui sera fait du méthane produit. Pour fixer les idées sur l’aspect énergétique et donc économique, de l’Appareil, un cas concret a été analysé. Le choix est fait d’une petite installation, produisant en moyenne 108 m3, à la pression atmosphérique, de biogaz par jour, obtenus par la méthanisation d’environ 400 kg à 500 kg de déchets variés, soit le cas d’une grosse ferme ou d’un village, la teneur moyenne en méthane étant d’environ 60%, valeur couramment rencontrée, cela donne environ 64,7 m3 de méthane par jour. L’énergie dépensée à chacune des étapes du procédé décrit est ci-dessous. L’élimination de l’hydrogène sulfuré H 2 S étant obtenue par voie chimique (par exemple adsorption sur charbon actif) en sortie du réacteur de biogaz, cette opération de désulfuration ne nécessite pas d’apport énergétique. Quant à l’élimination de la vapeur d’eau, par exemple par refroidissement à une température voisine de 2 à 3 °C, elle est peu consommatrice d’énergie. Elle a été chiffrée à environ 10320 kJ/24h, soit une puissance moyenne de 120 W pour l’installation choisie L’étape de compression à 250 bars nécessite plus de puissance, soit environ 1750 W en moyenne, évaluation confirmée par les compresseurs haute pression aujourd’hui disponibles sur le marché. Pour le refroidissement et le maintien du biogaz à -53°C et l’évacuation de la chaleur de condensation du CO2, un groupe frigorifique très moyennement performant, avec un coefficient de performance de 2,0, consommant 220 W, est suffisant. Par ailleurs, la consommation du microprocesseur éventuel de gestion de l’ensemble, est d’environ 50W. Au total, additionnant l’énergie nécessaire au fonctionnement de chacune des phases, nous obtenons une consommation d’énergie d’environ 2,1 kW, qu’il faut rapporter à la puissance instantanée produite par l’installation, soit 64,7 m 3 de méthane par jour, avec un pouvoir calorifique inférieur de 9,96 kWh/ m 3 , fournissant 2,32 MJ/24h, soit une puissance instantanée de 26,89 kW. Ainsi, l’énergie nécessaire pour le fonctionnement de l’installation représente environ 7,8 % de la puissance potentielle délivrée. Le procédé ci-dessus décrit, étudié principalement pour l’épuration du biogaz issu de petites installations de méthanisation, peut être utilisé pour extraire le gaz carbonique CO2 de tout mélange de gaz carbonique CO2 et méthane CH4, quel que soit la provenance dudit mélange. Par ailleurs ledit procédé peut également être dimensionné pour de grosses installations de méthanisation. Appareil destiné à extraire le gaz carbonique d’un mélange de méthane et de gaz carbonique, remarquable en ce que placé en aval d’un compresseur délivrant ledit mélange à une pression choisie, supérieure à 90 bars, cette pression étant maintenue tout au long du processus d’extraction du gaz carbonique, il se compose d’une enceinte refroidie à une température pouvant atteindre -60°C (213,15 °K), remplie d’un fluide, le plus souvent de l’air sec à la pression atmosphérique, de deux échangeurs, situés dans ladite enceinte et dans lesquels le mélange comprimé circule, et d’un réservoir destiné à recevoir le gaz carbonique liquide, les deux échangeurs et le réservoir étant reliés ensemble par des tubulures dans lesquelles circule le mélange comprimé, le premier échangeur, recevant le mélange comprimé directement du compresseur, est destiné à refroidir ledit mélange à une température pouvant atteindre -56°C (217,15°K), par échange thermique avec le fluide remplissant l’enceinte, les conditions de condensation du gaz carbonique étant dès lors atteintes, le deuxième échangeur, recevant le mélange comprimé après son passage dans le premier échangeur, étant destiné à évacuer la chaleur libérée par la condensation du gaz carbonique, également par échange thermique avec ledit fluide, l’orifice de sortie du premier échangeur étant situé verticalement en dessous de son orifice d’entrée, les deux échangeurs et lesdites tubulures étant conçus de telle sorte que le gaz carbonique liquide obtenu soit acheminé par l’effet de la gravité vers le réservoir dont l’orifice d’entrée situé verticalement au-dessus de l’orifice de vidange, est doté d’un robinet, ouvert lors des phases de remplissage dudit réservoir et fermé lors des phases de vidage, au cours desquelles le gaz carbonique liquide est récolté, l’orifice de vidange du réservoir, étant également doté d’un robinet, fermé lors des phases de remplissage et ouvert lors des phases de vidage, le méthane quasi-pur sous pression étant parallèlement récolté à l’orifice de sortie du deuxième échangeur et acheminé par un tuyau vers la sortie de l’Appareil, située verticalement au-dessus de l’entrée dans le réservoir, et ensuite traité selon l’usage prévu.