Contexte

Verdissement du gaz

Dans le cadre de l’objectif de verdissement du gaz et de la transition énergétique du système gazier, l’injection de biométhane dans les réseaux de transport et de distribution est promue par l’ensemble des opérateurs gaziers. De plus, ce verdissement a une cible de 40 TWh de gaz verts dans les réseaux à l’horizon 2030. Le biométhane, tout en étant assimilé gaz naturel, présente la spécificité d’avoir une teneur en oxygène supérieure à ce dernier.


La teneur en O2 dans le biométhane est en effet liée aux techniques de désulfuration du biogaz. Pour supprimer l’H2S du biogaz, de l’oxygène est injecté dans le ciel gazeux du digesteur. Cela permet de précipiter une partie de l’H2S dans le digesteur. De plus, ce dispositif facilite l’élimination de l’H2S résiduel au niveau de l’unité de désulfuration au charbon actif. Ces techniques produisent un biogaz avec une teneur en oxygène plus élevée que celle du gaz naturel. De surcroit, l’épuration de l’O2 est irréalisable via les systèmes classiques d’épuration du biogaz en biométhane. En effet, l’épuration cible le CO2, principal composé non énergétique du biogaz. Une certaine quantité d’O2 reste ainsi présent dans le biométhane injecté dans les réseaux des opérateurs de distribution et de transport.


Les opérateurs de réseaux accordent actuellement des dérogations aux producteurs de biométhane sur la teneur en oxygène. De surcroit, la compatibilité avec l’exploitation des réseaux est un point majeur de ces dérogations. Enfin, elles permettent d’étendre la teneur maximale en oxygène dans le biométhane. Cette teneur maximal est de 100 ppm mol à plusieurs milliers de ppm mol.

Traitement du dioxygène

Avec le développement du biométhane, des projets d’injection et de rebours pourraient ne pas pouvoir bénéficier d’une dérogation en O2. Par conséquent, des solutions de traitement de l’O2 sont nécessaires à la filière. De plus, les contraintes technico-économiques des producteurs de biométhane et des opérateurs gaziers sont une donnée d’entrée de ces solutions. Enfin, L‘objectif est la réduction de la teneur en O2 lorsque nécessaire afin d’harmoniser la composition du gaz circulant dans certains réseaux.


Le présent appel à projets vise à identifier des solutions innovantes, adaptées à ce contexte. De plus, il permettra d’accompagner le développement technique et le déploiement de ces solutions sur la chaîne gazière.

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Les opérateurs de réseaux et de stockages GRTgaz, GRDF, Storengy France et Teréga ont joint leurs efforts pour échanger sur cet enjeu technique et identifier des solutions opérationnelles innovantes.

Ces solutions pourront s’intégrer au niveau de la production du biogaz et biométhane. Elles peuvent également concerner l’injection, sur les réseaux de gaz, voire en amont des clients consommateurs spécifiques qui exigent un faible taux d’O2. Une aide pouvant aller jusqu’à 200k€ sera attribué au(x) lauréat(s) dans le cadre de cet appel à projets.

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Enjeux pour les opérateurs gaziers

Cet appel à projets doit faciliter la mise en œuvre de nouvelles solutions économiques et performantes de traitement de l’O2. Les solutions proposées par les candidats concerneront plusieurs briques de la chaîne gazière. Par exemple, ces briques sont une unité de production de biométhane, un poste d’injection biométhane ou un poste rebours, entres autres. En dernier lieu, le déploiement de ces solutions prendra en compte les différentes conditions opérationnelles associées à leur localisation. Ces conditions concernent le débit, la pression, ou la teneur en O2 notamment).

Autrement dit, un candidat peut proposer une solution déployable à un niveau particulier (ex. à la production du biogaz), ou à plusieurs niveaux de la chaîne, selon son appréciation. En effet, le traitement de l’O2 doit permettre de se rapprocher de la teneur cible idéale de 100ppm mol. Enfin, le cahier des charges et règlement de cet appel à projets est consultable ici.

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Attentes

Tout d’abord, les opérateurs retiendront un ou plusieurs lauréats pour cet appel à projets. De plus, en fonction des projets récompensés, les opérateurs accompagneront les lauréats pour la réalisation d’études. En outre, ces études pourront concerner la faisabilité, le développement, voire les essais de la solution en conditions opérationnelles. Enfin, si la solution est satisfaisante, et en fonction de la localisation du traitement, le déploiement de plusieurs dizaines d’unités sera envisagé.


Les solutions pourront être déployées à partir de 2024. De plus, les solutions proposées auront un TRL entre 4 et 9, ainsi qu’un impact environnemental modéré.

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Votre mission :

Comment réduire la teneur en O2 du biométhane sur la chaîne gazière ?

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Afin de postuler à cet appel à projets, vous pouvez compléter le formulaire de candidature disponible sur la plateforme Open Innovation de GRTGaz

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