Le concept
MéthyCentre est un démonstrateur de power-to-gas couplé à une unité de méthanisation.
Le démonstrateur comprend deux principales technologies : électrolyse et méthanation, et une mutualisation de la fonction séparation de gaz avec l’unité de méthanisation pour la mise aux spécifications des gaz verts.
La problématique à l’origine de MéthyCentre
MéthyCentre répond à l’un des défis de la transition énergétique :
stocker l’énergie issue de sources renouvelables.
Que faire quand l’énergie produite ne correspond pas à un besoin de consommation ?
Les éoliennes et panneaux solaires produisent de l’énergie de façon intermittente, dépendant des conditions météorologiques (vent, soleil) et l’électricité n’est pas une forme d’énergie stockable. Or, à un instant T, la production d’électricité renouvelable est parfois plus importante que les besoins de consommation (énergie éolienne la nuit notamment), le réseau ne peut donc pas les absorber. A l’inverse, il arrive que les conditions climatiques ne permettent pas de couvrir les besoins des consommateurs avec de l’énergie renouvelable.
Ainsi, la production issue de sources renouvelables comme l’éolien, le solaire ou la biomasse doit pouvoir être stockée quand elle est produite en excédent, afin de pouvoir être consommée lorsque nécessaire.
Le gaz est un vecteur d’énergie stockable. Depuis plus de 60 ans, les sites de stockage souterrains de Storengy permettent d’emmagasiner du gaz naturel afin de le rendre disponible en fonction des besoins de consommation.
Découvrez ces technologies qui contribuent chacune à un objectif commun : stocker l’énergie.
La méthanisation
Comment produire du gaz à partir de matière organique ?
Grâce à ce procédé biologique, la matière organique est décomposée en :
– gaz (le méthane – CH4), équivalent au gaz naturel
– dioxyde de carbone (CO2)
– engrais organique (fertilisant pour les terres agricoles)
La méthanisation est un phénomène naturel qui intervient de façon spontanée dans les marais notamment. Elle utilise des matières autrement peu valorisées.
La méthanisation permet de remplacer l’utilisation d’engrais de synthèse importés sur les terres cultivées par un amendement organique. Cette substitution réduit la pollution diffuse de cours d’eau ou de nappes phréatiques.
Le Power-to-Gas
Comment produire du gaz à partir de l’électricité ?
Il s’agit d’utiliser de l’électricité issue de ressources renouvelables comme l’éolien ou le solaire par exemple, pour générer du gaz que l’on peut stocker. La combinaison de deux procédés le permettent : l’électrolyse et la méthanation.
L’électrolyse
de l’hydrogène à partir de l’eau
L’électrolyse est un procédé qui permet de décomposer de l’eau en hydrogène et en oxygène grâce à un apport d’électricité. Le dispositif utilisé pour mettre en œuvre ce type de procédé est appelé électrolyseur.
Il existe trois principales technologies d’électrolyse de l’eau : alcaline, PEM (Proton Exchange Membrane) et SOEC (Solid Oxide Electrolysis Cell, électrolyse haute température). La technologie PEM sera utilisée dans le cadre de MéthyCentre car plus flexible pour répondre aux problématiques d’équilibrage du réseau électrique.
La méthanation
du méthane à partir de l’hydrogène et du CO2
Grâce au procédé de méthanation, du dioxyde de carbone (CO2) et de l’hydrogène (H2) produisent du méthane (CH4) et de l’eau (H2O).
Il existe deux grandes familles technologiques de méthanation : catalytique et biologique. C’est la méthanation catalytique qui sera utilisée dans le cadre de MéthyCentre et plus spécifiquement la technologie milli-structuré.
Dans MéthyCentre, le CO2 utilisé pour la méthanation sera issu de la méthanisation. MéthyCentre permet ainsi de valoriser du CO2 qui serait autrement perdu. L’hydrogène utilisé sera obtenu par électrolyse de l’eau.
La séparation des gaz
Comment séparer deux gaz pour les valoriser ?
La séparation
Plusieurs technologies de purification/séparation plus ou moins matures existent sur le marché. Elles permettent d’épurer le biogaz ou le gaz de synthèse pour produire du biométhane ou méthane de synthèse aux spécifications demandées.
Dans le cadre de MéthyCentre, la séparation membranaire, qui repose sur la différence de perméabilité des membranes vis-à-vis des constituants du biogaz ou du gaz de synthèse, sera utilisée pour la mise aux spécifications des gaz verts.