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Le premier réacteur biologique de méthanation français voit le jour au LISBP !

La méthanation biologique consiste à produire du méthane par hydrogénation du CO² à partir de populations microbiennes, des Archées méthanogènes hydrogénophiles.

Après une année de conception technique par l'équipe SYMBIOSE, le procédé fonctionne en continu depuis janvier 2017. Les performances du système augmentent progressivement grâce à la sélection et l'enrichissement progressif du milieu microbien.

Cette voie microbienne est une technologie d'avenir pour la production de méthane renouvelable de nouvelle génération, combinant la valorisation du CO² et la valorisation possible des excédents électriques (permettant de produire l'hydrogène). C'est aussi une alternative crédible aux procédés de méthanation catalytique.

 

Ces travaux font l’objet de deux programmes de recherche, l’un soutenu par l’ADEME d’un budget global de 396 000 euros et l’autre soutenu par la région Occitanie d’un montant de global de 750 000 euros respectivement HYCABIOME et HYDROMET.

Les résultats apportés permettront d’une part de définir un concept d’intégration de la méthanation biologique à l’horizon 2025 sur les unités de production de biogaz et d’autre part de comparer différentes filières d’hydrogénation (catalytiques et biologique) du CO² afin de pouvoir déterminer quelles solutions seront les plus pertinentes selon le domaine d’application.

 

Le principe du «Power to Gas» repose sur le stockage de la surproduction des énergies renouvelables grâce à leur transformation en hydrogène ou en méthane de synthèse. Les réseaux existants de gaz naturel peuvent accueillir l’hydrogène ou le méthane ainsi produit et permettent leur stockage, leur transport et leur valorisation par mélange avec le gaz naturel [ 1 ].  La méthanation est identifiée comme un élément déterminant du « Power-to- Gas ». Une étude récente publiée en octobre 2014, confirme l'intérêt à moyen terme de la méthanation pour la gestion des excédents de production d'électricité renouvelable dans le cadre de la régulation des réseaux [ 2 ]. Des potentialités de développement existent pour des applications décentralisées en effet la filière « méthanisation », où la méthanation peut contribuer à l’amélioration des rendements de production de biométhane qui peut etre stocké et utilisé par les usagers. Au sein du projet soutenu par la région, l’objectif est de développer des technologies d’hydrogénation de CO² non valorisé pour former du méthane non fossile

 

Au LISBP, les travaux sont centrés sur la sélection d’un consortium hydrogénophile, l’étude du transfert gaz-liquide, la modélisation et la stratégie de contrôle d’un réacteur de méthanation biologique. La méthanation biologique sera comparée à deux autres technologies de méthanation (thermochimique catalytique et électromagnétique) afin de définir des scénarios d’usage pour chacune, d’identifier les facteurs d’innovation technologique et de procéder à leur mise en œuvre et optimisation au sein de pilotes (TRL5-6).


Les partenaires :

Ces travaux de recherche sont soutenus à la fois par l’ADEME (au sein du projet HYCABIOME qui regroupe les bureaux d’études SOLAGRO et HESPUL, le CRITT GPTE, et la société LEAF) et par la région Occitanie (projet HYDROMET regroupant le LCC , le LPCNO et le CRITT GPTE).

 

-Interview réalisée pour le magazine Environnement magazine :

 http://www.environnement-magazine.fr/article/48722-methanation-s-allie-a-methanisation/

 

 

a

b

 

 

Pilote de méthanation biologique (a) chargé en eau pour mesure de transfert de gaz, b) avec les microorganismes hydrogénophiles méthanogènes.

 

 

Références :

[ 1 ] http://www.engie.com/innovation-transition-energetique/pilotage-digital-efficacite-energetique/power-to-gas/.

[ 2 ] étude réalisée par E&E Consultants, SOLAGRO et Hespul, pour le compte de l'ADEME, GrDF et GRT Gaz

 

Contacts : 

Claire Dumas , Mathieu Spérandio, Xavier Lefebvre