Pour tout savoir sur la glace sèche
La glace sèche se compose de CO2 sous forme solide, à une température de -78° C (-109° F). À la pression atmosphérique, le CO2 solide se transforme directement en vapeur par sublimation sans passer par une phase liquide. Cette propriété singulière signifie tout simplement que la glace sèche « disparaît » lorsqu'elle se réchauffe, sans laisser de résidus ou de déchets à nettoyer. Le CO2 qui sert à fabriquer de la glace sèche est un produit dérivé naturel de plusieurs processus de fabrication industrielle, tels que la fermentation et le raffinage pétrochimique. Ces processus de production permettent de capturer et de stocker, sans perte, le CO2 dégagé pour une utilisation ultérieure. L'utilisation de glace sèche n'entraîne aucune production supplémentaire de CO2. Au contraire, la glace sèche est considérée comme une technique neutre en carbone et respectueuse de l'environnement car elle n'émet que le CO2 utilisé au départ comme sous-produit.
Propriétés du CO2
Le dioxyde de carbone (symbole chimique = CO2) est un produit dérivé naturel de la respiration, de la fermentation et d'autres processus industriels. Il se présente sous la forme d'un gaz incolore, inodore et ininflammable. Sa densité à 25° C est de 1,98 kg/m3 (0,123 lb/pi3 à 32° F), environ 1,65 fois celle de l'air, autrement dit le gaz CO2 déplace l'oxygène dans l'environnement (le CO2 s'enfonce sous l'oxygène).
La glace sèche qui correspond à la forme solide du CO2 présente un aspect blanc opaque. Il est important de manipuler ou de stocker le CO2, qu'il soit à l'état solide ou gazeux, dans des locaux correctement ventilés pour limiter les risques d'asphyxie.
Le tableau détaillé ci-dessous présente les propriétés chimiques et physiques du CO2.
La glace sèche se sublime, autrement dit, passe directement de l'état solide à l'état gazeux, sans phase liquide. Le taux de sublimation doit être pris en compte lors du remplissage d'un système de contenant en raison de la diminution de sa taille. La glace sèche se sublime à un taux de 3% à 8% par jour, en fonction des propriétés thermales du conteneur et de la courbe de température externe. 0,453 kg de glace sèche se sublime en 0,235 m3 de dioxyde de carbone.
La glace sèche se sublime moins vite sous forme de plaquettes que sous forme de pellets.
* L'échelle figurant dans l'image ci-dessous est fournie à titre d'illustration uniquement.
Types de glace sèche
Neige |
Pellet |
Stick |
Plaquette |
Bloc |
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Description | La neige carbonique ressemble à de la neige classique et possède un taux de sublimation beaucoup plus élevé que les autres types de glace (pellets, sticks, plaquettes et blocs). La production de neige carbonique nécessite un matériel moins complexe, mais sa durée de conservation est très courte. | Les pellets de glace carbonique qui ressemblent à des grains de riz (3 mm ou 1/8") sont essentiellement utilisés pour la projection de glace carbonique. L'utilisation de pellets comme solution de congélation a connu une augmentation récente chez les fabricants de produits alimentaires en raison de leur faible taux de sublimation et de leur taille réduite par rapport à la neige carbonique. | Les sticks de glace carbonique, dont le diamètre se situe entre 6 mm (1⁄4") et 19 mm (3⁄4"), servent généralement à l'emballage et à l'expédition d'aliments et de produits. | Les tranches ou plaquettes de glace carbonique se rencontrent principalement dans le secteur de la restauration aérienne car leur épaisseur type de 19 mm (3/4") est parfaitement adaptée aux chariots de restauration. Certaines entreprises utilisent des tranches pour l'expédition. | On a depuis longtemps recours à des blocs de glace carbonique pour réfrigérer des articles emballés et expédiés pendant des périodes prolongées. Aujourd'hui, ils peuvent également s'utiliser pour la projection de glace carbonique (technologie de bloc de glace brevetée de Cold Jet). Les dimensions standard des blocs varient selon les pays et les continents. |
Dimensions | n/a | 1 à 3 mm | 6 à 19 mm | Dimensions standard = 210 x 125 x 18 mm | Dimensions standard = 250 x 250 x 125 mm |
Taux de sublimation |
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Applications |
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Principaux utilisateurs |
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Condensation solide, sublimation et taux de réfrigération
La température critique de −78° C (-109,3° F) marque la frontière entre les processus de condensation solide et de sublimation de la glace sèche. Lorsque la température du CO2 descend en dessous de −78° C, il passe directement de l'état gazeux à l'état solide (c.-à-d. de la glace sèche se forme) au cours d'un processus appelé condensation solide. Inversement, lorsque la température du CO2 s'élève au-dessus de −78° C, il passe directement de l'état solide à l'état gazeux (c.-à-d. la glace sèche disparaît en se transformant en gaz CO2) au cours d'un processus appelé sublimation. Lors des processus de condensation solide et de sublimation, la glace sèche ne passe jamais par une phase liquide ; elle n'engendre donc aucun déchet sous forme de résidus ou d'eau.
Remarque relative aux pellets de haute densité
Les pellets de haute densité sont créés à l'aide de matrices d'extrusion spécialisées et de machines à fabriquer des pellets qui produisent des pellets de CO2 de qualité homogène, contrairement aux pellets les plus courants fabriqués à partir de neige carbonique compactée. Si le taux de sublimation reste identique pour la glace sèche classique et la glace sèche de haute densité, cette dernière met plus de temps à se sublimer complètement car chaque centimètre carré en contient une plus grande quantité.
Avantages de la glace sèche de haute densité :
- Facilité de transport
- Durée de conservation plus longue
- Agressivité accrue pour les applications de projection
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