Comment transformer une avancée scientifique en une technologie capable, demain, d’être déployée à l’échelle industrielle ? C’est autour de cette question que les équipes de la Direction R&D, Innovation et Valorisation de GRDF se sont rendues à Grenoble pour découvrir plusieurs plateformes de recherche du CEA et faire le point sur les projets menés conjointement.

Batteries, recyclage des aimants, cryogénie, purification des gaz ou encore radiolyse : cette visite a permis d’explorer des domaines de recherche très différents, mais qui partagent un même objectif : faire progresser une technologie depuis les premières expérimentations jusqu’à son application industrielle.

Le centre CEA de Grenoble rassemble aujourd’hui plus de 4 500 collaborateurs et développe des solutions dans les domaines de l’énergie, des matériaux, du numérique ou encore de la santé. Plus largement, le CEA compte près de 22 000 collaborateurs et s’appuie sur une forte culture du transfert technologique vers l’industrie. Son programme Magellan accompagne notamment les chercheurs et porteurs de technologies dans la création de start-up issues des laboratoires.

De la recherche au passage à l’échelle

Cette approche fait directement écho aux enjeux de la R&D et de l’innovation chez GRDF : identifier suffisamment tôt les technologies susceptibles de contribuer à la décarbonation, comprendre leur potentiel, lever leurs verrous techniques puis préparer leur passage à une échelle industrielle.

C’est dans cette logique que le CEA et GRDF ont structuré en 2022 un partenariat stratégique autour de plusieurs axes : production de gaz renouvelables, intégration croissante des gaz verts dans les réseaux, optimisation de la gestion des flux, maintenance prédictive ou encore valorisation du CO₂ biogénique.

Ce qu’il faut retenir des projets menés ensemble

🔹 Gazhyvert : faire émerger la gazéification hydrothermale

Le projet Gazhyvert explore une nouvelle voie de production de gaz renouvelable à partir de matières organiques humides, notamment les boues de stations d’épuration.

La gazéification hydrothermale utilise les propriétés particulières de l’eau portée à très haute température et sous forte pression pour convertir la matière organique en gaz. L’un de ses intérêts est de pouvoir traiter des intrants très humides sans devoir les sécher au préalable.

Après une première phase qui a permis d’évaluer la faisabilité technique, économique et environnementale du procédé, Gazhyvert 2 s’est concentré sur les verrous à lever pour préparer son industrialisation. Les travaux ont notamment porté sur l’injection continue d’intrants complexes ainsi que sur le développement d’une pompe adaptée et d’un séparateur de sels breveté. À terme, l’objectif est de disposer des briques technologiques nécessaires au développement de démonstrateurs industriels.

🔹 Carpoptim : optimiser le réseau pour accueillir davantage de gaz verts

Avec le développement du biométhane, le fonctionnement des réseaux évolue : le gaz n’est plus uniquement acheminé vers les consommateurs, il est également produit localement et injecté à différents endroits du réseau. Le projet Carpoptim travaille sur l’optimisation automatique des réglages du réseau afin de maximiser les volumes de gaz renouvelables pouvant être injectés tout en respectant les contraintes d’exploitation.

À partir de méthodes issues de la recherche opérationnelle, les équipes du CEA ont développé un algorithme capable d’identifier les réglages les plus adaptés selon la structure du réseau et les niveaux de consommation. Testée sur plusieurs scénarios réels d’exploitation, cette approche doit permettre d’accompagner les équipes dans la conduite de réseaux accueillant une production de gaz vert de plus en plus importante et décentralisée.

🔹 Betagaz : explorer la radiolyse pour purifier le biométhane

Plus exploratoire, le projet Betagaz s’intéresse à une technologie issue d’un autre champ scientifique : la radiolyse. La radiolyse correspond à la transformation ou à la décomposition de molécules sous l’effet de rayonnements ionisants. Le CEA dispose d’une expertise historique dans la compréhension de ces réactions chimiques extrêmement rapides et complexes.

Avec Betagaz, l’objectif est d’étudier comment ces phénomènes pourraient être mis à profit dans le domaine des gaz renouvelables, notamment pour agir sur certains composés indésirables et explorer de nouvelles voies de purification du biométhane. Ces travaux se situent encore à un stade de recherche et visent avant tout à évaluer le potentiel scientifique et technique de cette approche.

Une collaboration pour anticiper les technologies de demain

Gazéification hydrothermale, optimisation numérique des réseaux ou procédés de purification innovants : ces trois projets illustrent la diversité des sujets qui peuvent émerger lorsque les expertises scientifiques du CEA rencontrent les problématiques industrielles de GRDF.

Ils illustrent également le rôle de la R&D : explorer des pistes parfois très en amont, sélectionner les plus prometteuses, les confronter aux contraintes du terrain et accompagner progressivement leur montée en maturité.

Plusieurs années de collaboration ont déjà permis de franchir différentes étapes. Et de nombreux sujets restent encore à explorer pour préparer les technologies, les gaz renouvelables et les réseaux de demain.