L’épidémie de COVID-19 a révélé les défis majeurs dans le domaine de la sécurité sanitaire publique à l’échelle mondiale, notamment dans les zones rurales où les infrastructures publiques sont faibles et la sensibilisation à la sécurité sanitaire est limitée. Cet article, axé sur les besoins spécifiques de la prévention épidémique rurale, présente un nouveau dispositif multifonctionnel de conditionnement d’air basé sur la technologie d’adsorption gaz-solide et le dioxyde de chlore immobilisé, combinant stérilisation, répulsion des insectes et fertilisation carbonée. L’unité utilise une méthode combinée d’adsorption électrique à quatre lits (ESA) pour la capture du carbone et d’adsorption par variation de pression (PSA) pour la production d’azote, concentrant le CO2 et le N2 ; parallèlement, le dioxyde de chlore immobilisé est appliqué à l’adsorbant pour obtenir un effet stérilisant significatif. Sur la base des données expérimentales et des modèles simulés, l’impact de la différence de température entre adsorption et désorption dans le cycle de capture de carbone, ainsi que la vitesse de sortie et la pression d’adsorption dans le cycle de production d’azote, sur les performances de séparation de l’appareil (récupération, pureté, productivité) et l’efficacité énergétique (consommation énergétique spécifique, travail minimum de séparation, efficacité du second principe) est analysé. Les résultats montrent que la récupération, la pureté et la productivité du CO2 augmentent avec l’élévation de la différence de température ; la pureté du N2 diminue avec la vitesse de sortie accrue et augmente avec la pression d’adsorption accrue ; la récupération et la productivité du N2 augmentent avec la vitesse de sortie et la pression ; la consommation énergétique spécifique du système augmente avec la pression d’adsorption et diminue avec la différence de température et la vitesse de sortie ; l’efficacité du second principe varie en sens inverse de la consommation énergétique spécifique. Les simulations indiquent qu’à une différence de température de 105 K, une vitesse de sortie de 0,01 m/s et une pression d’adsorption de 1 MPa, la pureté du CO2 et du N2 atteint un maximum, avec des fractions volumiques respectives de 80,6 % et 97,05 % ; la consommation énergétique spécifique est alors de 2,13 MJ/kg, l’efficacité du second principe de 4,71 %, indiquant de bonnes performances énergétiques ; même dans d’autres conditions de fonctionnement, la pureté du CO2 reste généralement supérieure à 60 %VOL, la pureté du N2 reste généralement supérieure à 95 %VOL, et les autres paramètres de performance du système sont globalement élevés.

technologie de conditionnement d’air; capture du dioxyde de carbone; fertilisation gazeuse; désinfection écologique; dioxyde de chlore immobilisé