Innovation

Valoriser les déchets en méthane de synthèse

L’opérateur de réseaux de transport de gaz GRTgaz et l’EPCI Plaine de l’Ain portent un projet de transformation de déchets en gaz renouvelable. Pour cela, un démonstrateur associant pyrogazéification et méthanation biologique de déchets sera mis en œuvre pour la première fois en Europe.

PAR ARNAUD WYART - DéCEMBRE 2021
Les tests de phase I sont réalisés sur le pilote de méthanation biologique installé à Lyon. ©Enosis

Aujourd’hui, le procédé de pyrogazéification est mature technologiquement. Consistant à produire du gaz de synthèse par combustion de bois ou de déchets, avec peu ou sans oxygène, il concerne une trentaine de projets en France (lire encadré). Pour le monde rural, la pyrogazéification est intéressante dans la mesure où elle permet de valoriser des déchets qui partent habituellement en incinération, en décharge, etc. Ce traitement des déchets résiduels est également le plus important poste de dépenses pour de nombreuses collectivités.

Un projet inovant

Dans un contexte d’augmentation des taxes de traitement des déchets et d’objectifs nationaux ambitieux en termes de volumes (réduction de 50 % d’ici 2025), l’EPCI Plaine de l’Ain (région Auvergne-Rhône-Alpes) s’est associée avec GRTgaz afin de monter dès 2018 un projet innovant de valorisation des déchets résiduels. Celui-ci est piloté par un consortium regroupant des collectivités, des laboratoires et des entreprises telles que Séché environnement. La caractérisation des gisements et l’adaptation des processus ont d’ores et déjà été menées en laboratoire. Désormais, le consortium mène des tests sur la plateforme pilote Provademse. Ceux-ci permettront de mettre en œuvre le démonstrateur.

Les matières (déchets industriels, déchets de bois, boues d’épuration, plastiques souillés, etc.), après avoir été triées et calibrées, seront d’abord pyrogazéifiées. Après épuration, le gaz obtenu passera par un procédé de méthanation biologique développé par la start-up Enosis. « Le procédé de gazéification est répandu pour des applications de cogénération telles que le power-to-gaz. En revanche, la méthanation biologique de gaz issu de pyrogazéification des déchets est nouvelle. Notre gaz obtenu par pyrogazéification contient en effet beaucoup de molécules, mais peu de méthane (CH4). L’idée consiste à recombiner celles-ci afin de produire du CH4. Pour cela, le gaz sera envoyé dans un lit humide et hébergeant des bactéries (celles que l’on retrouve en méthanisation). Celles-ci commenceront par couper les molécules d’hydrogène et d’oxygène présentes dans les gaz et dans l’eau, puis elles les recombineront en CH4 », explique Bertrand Simon, chef de projet pyrogazéification chez GRTgaz.

Une solution vertueuse

Le gaz de synthèse obtenu après méthanation contient du CH4 et du CO2 dans les mêmes proportions que le gaz obtenu par méthanisation. Le CO2 pourra être réinjecté dans le processus ou rejeté, mais une grande partie pourrait être captée et combinée avec de l’hydrogène pour produire de l’énergie. Pour cela, des modèles économiques devront cependant être définis. De son côté, le biométhane sera injecté dans le réseau.

La future unité devrait ainsi traiter environ 8 000 tonnes de déchets par an et avoir une capacité de production de biométhane entre 1 et 2 MW. Avantage : cette solution, peu énergivore, permettra de réduire la quantité de matière transportée en décharge ou en incinération, les coûts et les émissions de CO2 associées, ainsi que l’impact sur l’environnement. En outre, ce gaz produit localement permettra de limiter le recours à la chaîne d’extraction et d’approvisionnement de gaz fossile venant de l’étranger. Aujourd’hui, le site d’implantation et les détails du futur démonstrateur sont encore à l’étude. Selon GRTgaz, il faut au préalable répondre à des problématiques techniques et opérationnelles. « Pour mettre en œuvre une solution couplant pyrogazéification et méthanisation biologique, un écosystème doit être mis en place avec les acteurs locaux. En outre, si la valorisation des déchets résiduels est possible, des équilibres économiques doivent encore être établis, d’autant que notre solution demande de l’ingénierie et des investissements. Toutefois, selon les éléments dont nous disposons, le coût potentiel est aujourd’hui équivalent à celui des autres gaz renouvelables. Avec un prix actuel de 100 € le MWh sur les marchés, nous sommes d’ores et déjà compétitifs », conclut Bertrand Simon.

Trente projets en cours

Il existe une trentaine de projets de pyrogazéification actuellement. GRTgaz a d’ores et déjà dévoilé une quinzaine de projets commerciaux et des démonstrateurs. Les autres projets sont encore confidentiels. Selon GRTgaz, des unités commerciales de 2 à 30 MW pourraient voir le jour dans les années à venir.

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