La méthanation biologique à échelle industrielle

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La méthanation biologique à haut rendement est déjà une réalité de l'autre côté de la frontière, en Allemagne. La technologie déloppée par PFI à l’échelle d’une unité de démonstration a prouvé la faisabilité technique du concept favorisant l’injection de biométhane sur le réseau de gaz. Elle ouvre de nouvelles perspectives au biogaz pour la transition énergétique.

En février 2020, l'asbl ValBiom s'est rendue sur place pour y visiter le site et assister à la présentation du docteur Patrick Ballman (Institut d'essai et de recherche de Pirmasens - Biotechnologie et Microbiologie).

L'Energiepark PFI

Le centre de recherche PFI, situé à Pirmasens (Allemagne), a développé un Energiepark (Parc énergétique) autour d’une unité de biométhanisation novatrice (2014), accompagné plus récemment de 2 tours de méthanation biologique. L’objectif de ce procédé est double : purifier le biogaz et valoriser de l’hydrogène en provenance d’électricité intermittente. L’introduction d’un mélange de biogaz traditionnel (55 % CH4) avec de l’hydrogène (H2) permet d’obtenir en une seule réaction un biométhane pur à plus de 98 %, qui peut ensuite être injecté dans le réseau de gaz naturel.

Ce procédé démontre donc la complémentarité des gaz renouvelables avec la production d’électricité intermittente, avec un fort avantage grâce à l’économie du système d’épuration traditionnel.

Côté technique, il s’agit d’une colonne d’acier inoxydable de 40 m³ garnie d’environ 32 m³ de support bactérien (media). Le biogaz et l’hydrogène y sont introduits par le fond et traverseront le media tout en croisant du liquide pompé au sommet de la colonne et qui va percoler tout en apportant de l’eau et des nutriments nécessaires aux bactéries ; le tout sous une pression de 9 bars et une température de 63°C. En 20 minutes à peine, la totalité du CO2 est recombinée à l’hydrogène et devient quasi-intégralement du méthane injectable dans un réseau de gaz naturel.

Le centre de recherche PFI travaille activement pour améliorer les performances du procédé grâce à un régime hyper-thermophile (85°C) qui permettrait de générer 2-2,5 m³ CH4/m³-h au lieu des 0,8 m³ CH4/m³-h atteints actuellement.

Cette voie de valorisation du biogaz fait l’objet de nombreuses attentions et devrait attirer l’attention de nos décideurs dans le cadre des définitions du paysage énergétique 2030-2050.Un démonstrateur fait peut-être défaut pour en constater les possibilités.

A noter que l’ensemble s’intègre dans un concept global de bioraffinerie.

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