Le gaz carbonique : qu'est-ce que le CO₂ ?
Le gaz carbonique, ou dioxyde de carbone (CO₂), est un gaz incolore, inodore et sans saveur, composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène. Naturellement présent dans l'atmosphère à environ 0,042 %, il est ininflammable et 1,5 fois plus lourd que l'air. Il se solidifie à -78,5 °C sous forme de carboglace.
Le CO₂ est-il inflammable ?
Non, le dioxyde de carbone est ininflammable. Le carbone y est déjà entièrement oxydé : il ne peut donc plus brûler ni entretenir une combustion. C'est précisément cette propriété qui en fait l'agent actif des extincteurs à CO₂, où il agit par étouffement en déplaçant l'oxygène autour du foyer.
Cette même inertie chimique explique son emploi en nettoyage cryogénique : projetée sur des installations sous tension ou en atmosphère à risque, la carboglace ne présente aucun risque d'inflammation, contrairement aux solvants de dégraissage.
Le CO₂ : quelques chiffres
Voici ci-dessous quelques chiffres édifiants...
- Les émissions mondiales de CO₂ liées aux énergies fossiles avoisinent 37 milliards de tonnes par an, soit environ 1 170 tonnes par seconde.
- La Chine en représente près du tiers, les États-Unis environ 13 %, l'Union européenne environ 6 %.
- La France émet de l'ordre de 300 millions de tonnes de CO₂ par an, tous secteurs confondus.
- La combustion d'1 litre d'essence produit 2,3 kg de CO₂ ; celle d'1 litre de gazole, 2,6 kg.
Origines du gaz carbonique
Le CO₂ : 2 types d'émission
La concentration du CO₂ dans l'atmosphère est de 0.038 %. Dans les conditions normales de température et de pression, le dioxyde de carbone est un gaz incolore, inodore, ininflammable (qui ne peut s'enflammer) et sans saveur.
Il existe 2 types d’émissions du CO₂
1. Émissions anthropiques :
C’est le résultat de l’action humaine : voitures, camions, combustion de combustibles fossiles (87% du total), unités d’incinération, chauffages ou fermentation.
Exemples :
- La combustion d’1 litre d’essence produit 2,3 kg de CO₂
- La combustion d’1 litre de gaz-oil produit 2,6 kg de CO₂
2. Émissions naturelles :
Respiration animale, humaine, végétale, organisme microscopiques (bactéries, protozoaires…), volcanique, incendies de forêts.
Exemple :
● Chaque seconde l’ensemble des Français (65 millions) rejette 667 kilos de co2 en respirant
Pour faire simple :
La présence du CO₂ dans l’atmosphère est produite lors de la respiration des êtres vivants et des végétaux, lors de la fermentation aérobie ou de la combustion de composés organiques et fossiles.
Les sources du "gaz carbonique commercial"
Contrairement à l’idée répandue, le CO₂ nécessaire à la fabrication de la glace carbonique n’est pas extrait de l’atmosphère, mais trouve ses origines essentiellement dans l’industrie :
● Distilleries : fermentations alcooliques (bières...)
● Industries chimiques : fabrication ammoniac, chlorure de calcium...
● Industries pétrochimiques
● Sources d'eau gazeuse
● Centrales thermiques
● Fabricants d'engrais
Bon à savoir
- En Europe, 80% de l’apport en CO₂ commercial* provient de l’industrie chimique et notamment lors de la production d’ammoniac, d’oxyde éthylène…, en raison de la très forte concentration de CO₂ (+ de 98%).
- Les distilleries produisent également du CO₂, lors du process de fermentation, mais l’installation d’unités de récupération de CO₂ est beaucoup plus coûteuse et est donc réservé aux "très grosses" entreprises.
- Certaines sources de gaz naturel (méthane), présentent une très forte concentration de CO₂.
- Il existe aussi d'autres sources naturelles dites "volcaniques" ou "géologiques", et vous en avez d'ailleurs une parfaite illustration au Chapitre 1 -
Partie B : vidéo en bas de page.
*: le CO2 commercial est l'ensemble des applications monétisable du dioxyde de carbone : extincteurs, gaz pour eaux et sodas, glace carbonique...
Le nettoyage à la glace carbonique : un procédé écologique !
Nouvelle gamme de compresseurs électriques mobiles pour le nettoyage cryogénique...
Eh bien, c’est, entre autres sur ce point, l’aspect écologique, que le nettoyage cryogénique se distingue, de manière exceptionnelle, d'autres méthodes de nettoyage dites « traditionnelles ».
Pourquoi ? Eh bien tout simplement parce que le CO₂ employé pour la fabrication de la glace carbonique est un CO₂ recyclé. En d’autres termes, on ne produit pas expressément du CO₂ pour la fabrication de la glace carbonique. Non !
Le CO₂ produit lors de certaines activités industrielles, "va être" capté, puis être transformé lors d’une suite de processus en glace carbonique. Mais, nous verrons cela est peu plus loin sur ce site.
Toutefois, même si vous utilisez de la neige carbonique compacte (glace sèche), vous devez être cohérent dans votre communication. Utiliser un compresseur thermique lors d'une prestation de service et votre bilan carbone ne sera plus de "0". C'est pourquoi, nous proposons depuis le début de l'année 2022, une nouvelle gamme de compresseurs électriques mobiles très puissants, qui vous permettront de conserver un bilan carbone proche de "0" ou de zéro si vous utilisez un véhicule tracteur électrique.
Questions fréquentes sur le gaz carbonique
Gaz carbonique et dioxyde de carbone, est-ce la même chose ?
Oui. « Gaz carbonique » est l'appellation courante, « dioxyde de carbone » le terme scientifique normalisé, et CO₂ sa formule chimique. Les trois désignent la même molécule : un atome de carbone lié à deux atomes d'oxygène. L'expression « gaz carbonique » reste très employée en France dans le langage courant et industriel.
Le CO₂ est-il inflammable ?
Non. Le carbone du CO₂ est déjà entièrement oxydé : la molécule ne peut ni brûler ni entretenir une combustion. Cette inertie chimique en fait l'agent actif des extincteurs à CO₂, qui éteignent un foyer en déplaçant l'oxygène ambiant.
Le gaz carbonique est-il toxique ?
Le CO₂ n'est pas toxique au sens chimique : il ne provoque pas d'intoxication comme le monoxyde de carbone. Le danger vient de sa capacité à déplacer l'oxygène et à perturber l'équilibre acido-basique de l'organisme. Plus lourd que l'air, il s'accumule au sol et dans les points bas.
En France, la valeur limite d'exposition professionnelle est fixée à 5 000 ppm (0,5 % en volume) en moyenne sur huit heures. Cette valeur n'est pas un seuil d'innocuité absolue.
| Concentration | Effets rapportés |
|---|---|
| 0,5 % — 5 000 ppm | VLEP française, moyenne sur 8 heures |
| 2 % — 20 000 ppm | Augmentation de l'amplitude respiratoire |
| 3 % — 30 000 ppm | Hyperventilation marquée et acidose respiratoire en exposition prolongée |
| 4 % — 40 000 ppm | Accélération de la respiration, respiration parfois pénible |
| 5 % — 50 000 ppm | Céphalées, vertiges, effets cardiovasculaires |
| 10 % — 100 000 ppm | Troubles visuels, tremblements, hypertension, perte de connaissance possible après environ dix minutes |
| ~20 % | Convulsions, coma, risque de décès rapide |
Toute utilisation de CO₂ en espace confiné impose donc une ventilation adaptée et, idéalement, un détecteur de CO₂ à alarme.
Source : INRS, Fiche toxicologique n° 238 — Dioxyde de carbone, édition de juin 2020.
D'où vient le CO₂ utilisé pour fabriquer la glace carbonique ?
Pas de l'atmosphère. Le CO₂ commercial est un sous-produit industriel capté à la source : production d'ammoniac et d'oxyde d'éthylène (environ 80 % de l'approvisionnement européen), fermentation en distillerie, sources d'eau gazeuse naturelle, centrales thermiques et fabrication d'engrais. Aucun CO₂ n'est produit spécifiquement pour fabriquer de la carboglace : il s'agit d'un flux existant valorisé.
Le nettoyage cryogénique augmente-t-il les émissions de CO₂ ?
Non, le CO₂ employé est recyclé : il aurait été rejeté par l'industrie de toute façon. Le procédé ne crée pas d'émission supplémentaire, il utilise un flux capté avant sa libération. Le vrai poste d'émission d'un chantier est la production d'air comprimé : un compresseur thermique consomme du carburant. C'est pourquoi les compresseurs électriques mobiles permettent d'approcher un bilan carbone nul, à condition d'un véhicule tracteur électrique.
Quelle est la concentration de CO₂ dans l'air ?
Environ 425 ppm, soit 0,042 % du volume de l'air, contre 280 ppm avant l'ère industrielle. En intérieur, la concentration monte rapidement avec l'occupation : un bureau mal ventilé dépasse couramment 1 000 ppm, seuil au-delà duquel la concentration cognitive se dégrade.