Procédés innovants bas carbone

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Sommaire

La (pyro)-gazéification pour produire du gaz de synthèse renouvelable

Concept

En gazéification vise à transformer de la matière sèche (biomasse / bois déchets / Combustible Solide de Récupération) en gaz naturel de synthèse en différentes étapes présentées ci-dessous.

Etapes de la transformation de la matière organique (sèche) en gaz de synthèse et composés prédominants, Crédits : VOLTIGITAL

Les projets visés actuellement en France sont typiquement des unités de 10 à 20 MW PCI injection, soit de 40 à 100 000 t/an de ressource, avec un rendement entre 55 et 75%.

>> En 2020/2021, VOLTIGITAL coordonne un groupement d’experts pour appui un acteur institutionnel dans l’évaluation et l’analyse de projets de démonstration pour la production de gaz de synthèse par pyro-gazéification

Selon la qualité des produits la maturité technologique, les solutions technologiques de production de méthane de synthèse sont différentes. Il convient de clarifier la notion de compromis entre coût ressource et complexité selon le type de matière organique pour le traitement thermochimique par gazéification de matières organiques sèches.

Crédits : VOLTIGITAL

Par ailleurs, différentes voies technologiques sont envisageables mais chaque application à sa voie préférentielle.

Paysage technologique pour la production de méthane de synthèse à partir de matière organique par gazéification, Crédits : VOLTIGITAL

Enjeux

La gazéification de biomasse sèche et/ou de déchets est une des voies explorées en tant que filière de production de gaz renouvelable et comme débouché de ressources peu/pas valorisables.

La Programmation Pluriannuelle de l’Energie (2020) mentionne : «  qu’une partie des déchets orientés (…) vers la valorisation énergétique pourrait faire l’objet de traitement thermique tel que la pyrogazéification. Ces techniques sont en cours de développement sur le territoire …. » . De même, parmi les mesures préconisées au titre du développement des gaz renouvelables, la PPE considère   « Étudier la possibilité de développer la gazéification pour injection sans concurrencer la filière bois énergie et, le cas échéant, autoriser les projets de gazéification pour injection dans les réseaux de gaz naturel à participer aux appels d’offres relatifs à l’obligation d’achat de biométhane. »

L’étude ADEME « Un mix de gaz 100 % renouvelable en 2050, 2018 » positionne la pyro-gazéification avec un potentiel entre 40 et 148 TWh/an pour des ressources biomasses, avec toutefois une position plus réservée sur la gazéification hétérogène de déchets (voire note de Novembre 2019).

Du point de vue de la maturité technologique, il existe désormais des démonstrateurs opérationnels en Europe pour la production de méthane de synthèse par gazéification : En France, le projet GAIA à St Fons par Engie ou le projet Göbigas (Suède).

Vue de l’installation Göbigas. Crédits Göteborg Energi , https://www.goteborgenergi.se/om-oss/vad-vi-gor/forskning-utveckling/gobigas

En France, les projets de recherche Plainergie dans l’Ain (méthanation biologique) et Titan V à Nantes (méthanation biologique de CO) sont autant d’indicateurs de l’émergence de cette voie technologique.

En parallèle, si la filière n’est pas mature industriellement, elle se structure, notamment en France, via le club pyro-gazéification de l’ATEE.

Analyse de projets : 2 exemples internationaux

Les projets de pyro-gazéification pour la production de gaz naturel de synthèse sont relativement complexes en fonction de la multitude de briques technologiques à maîtriser et des subtilités technologiques. Afin de maîtriser au mieux la technologie, il est important de savoir tirer les enseignements des projets précédents.

Projet GöBiGas

Projet GOGreenGas