Cette troisième édition de la veille technologique illustre l’intensité de la recherche autour des technologies de production et de valorisation du gaz renouvelable.
Les travaux récents confirment la montée en puissance des procédés de méthanation catalytique et biologique, l’exploration de nouvelles voies de conversion du CO₂, et la percée de sujets émergents comme l’hydrogène naturel ou les photobioréacteurs à microalgues.

Gazéification hydrothermale : des catalyseurs toujours plus efficaces

Une équipe de chercheurs canadiens a comparé différents catalyseurs homogènes, hétérogènes et à base de carbone actif pour la production d’hydrogène par gazéification hydrothermale.
Les catalyseurs à base de nickel (Ni) et de ruthénium (Ru) ont montré d’excellentes performances, tandis que de nouveaux supports comme le charbon actif ou les nanotubes de carbone laissent entrevoir des gains d’efficacité énergétique.
Cette technologie, qui transforme la biomasse humide sans étape de séchage, ouvre la voie à une production d’hydrogène renouvelable à plus faible coût et avec une empreinte carbone réduite.

Power-to-Gas : la coélectrolyse améliore le rendement

En Thaïlande, des chercheurs ont comparé deux systèmes Power-to-Gas couplant des cellules à oxyde solide (SOEC) à une unité de méthanation catalytique.
Le mode « coélectrolyse » électrolyse simultanée de l’eau et du CO₂ — se révèle le plus performant d’un point de vue énergétique et environnemental.
Il permet une conversion plus complète du CO₂ en CH₄, tout en réduisant l’intensité carbone du procédé lorsqu’il est alimenté en électricité renouvelable.
Si les coûts restent encore élevés, cette approche illustre la maturité croissante des chaînes Power-to-Methane pour la valorisation du CO₂.

Catalyse : mieux comprendre le rôle des supports

Une équipe égyptienne a étudié l’influence des supports utilisés avec le nickel dans la méthanation catalytique.
Les résultats sont sans appel : l’ajout de cérium (Ce) ou de lanthane (La₂O₃) au support zircone (ZrO₂) améliore significativement la conversion du CO₂ et la sélectivité vers le CH₄, atteignant jusqu’à 37 % de conversion en 13 heures de réaction.
Ces travaux ouvrent la voie à des catalyseurs plus stables et performants, essentiels à l’industrialisation du e-méthane.

Méthanation biologique : vers de meilleures performances

Deux études récentes mettent en lumière les leviers d’optimisation de la méthanation biologique, une technologie complémentaire de la catalytique.

• En Allemagne, une revue critique sur les réacteurs à lit ruisselant (TBR) identifie plusieurs pistes d’amélioration : utilisation de supports à grande surface, biofilms homogènes, gestion fine des nutriments et stabilisation du pH. Ces travaux permettront d’accélérer le passage à l’échelle industrielle.

• En Chine, l’injection de CO₂ de manière pulsée dans un digesteur anaérobie a permis d’augmenter la production de méthane de 27 % et de valoriser jusqu’à 59 % du CO₂ injecté. Une méthode simple, peu coûteuse et prometteuse pour améliorer le rendement des unités de méthanisation existantes.

Électrométhanogénèse : valoriser les gaz résiduels

Des chercheurs espagnols ont démontré la faisabilité d’utiliser les gaz issus de la carbonisation hydrothermale (HTC) pour produire du méthane via électrométhanogénèse.
Le procédé a permis d’obtenir un biogaz contenant 70 % de CH₄, confirmant la viabilité de cette approche pour la valorisation du carbone.
Bien que les performances restent inférieures à celles obtenues avec du CO₂ pur, cette recherche confirme le potentiel des procédés bioélectrochimiques dans laa boucle de conversion du carbone.

Hydrogène blanc : la découverte lorraine qui interroge

L’annonce de la découverte d’un gisement d’hydrogène naturel dans le bassin minier lorrain a marqué les esprits.
Cette ressource, générée naturellement dans le sous-sol, pourrait devenir un vecteur énergétique bas carbone et renouvelable, à un coût théorique très compétitif.
Mais prudence : de nombreuses inconnues persistent sur la quantité réellement exploitable, les fuites potentielles (dont le pouvoir réchauffant est supérieur à celui du CO₂) et la faisabilité économique du transport et du stockage.
Si les perspectives sont enthousiasmantes, il faudra encore une décennie de recherche avant d’envisager une exploitation à grande échelle.

Valorisation du CO₂ : l’innovation française de CarbonWorks

La start-up CarbonWorks développe un photobioréacteur (PBR) innovant capable de capter le CO₂ industriel pour produire des microalgues à grande échelle.
Grâce à un éclairage interne optimisé et à une conception verticale compacte, cette technologie promet une productivité 50 à 100 fois supérieure aux systèmes actuels.
Avec un démonstrateur prévu pour 2025, l’entreprise ambitionne de produire 5 000 tonnes de biomasse par hectare et par an, tout en captant jusqu’à 10 000 tonnes de CO₂.
Une innovation française prometteuse à suivre de près dans le champ de la capture et valorisation biologique du carbone.