Veille technologique sur les filières gaz verts #1 - Mai 2023
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Cette première édition met en avant des brevets et études qui visent à déverrouiller des verrous techniques sur toute la chaîne : pyrogazéification pauvre en goudrons, méthanation catalytique avec sorption pour limiter l’eau, oligo-éléments critiques pour la méthanation biologique, percées Power-to-X (PEC, électrolyse sans membrane), stockage H₂ via NH₃, et épuration membranaire sans pertes de CH₄.
Pyrogazéification : un gaz plus propre grâce à de nouveaux réacteurs
BIOS Bioenergiesysteme GmbH a déposé un brevet clé pour produire un gaz à faible teneur en goudron et en poussières. Grâce à un réacteur à lit fixe couplé à une zone d’oxydation partielle, les goudrons peuvent être réduits de 95 à 99 %. Une avancée majeure pour la valorisation du syngas et la fiabilisation des procédés de pyrogazéification.
Méthanation catalytique : un réacteur innovant qui limite la purification
L’Empa (Suisse) développe un réacteur de méthanation par sorption utilisant un support zéolithe capable d’adsorber l’eau produite pendant la réaction. Résultat : un méthane plus pur en sortie, moins d’étapes d’épuration et un fort potentiel de simplification des futures unités Power-to-Methane.
Méthanation biologique : le rôle essentiel des métaux traces
Une étude menée par des chercheurs danois et brésiliens démontre l’importance du fer et des métaux traces pour soutenir la méthanogenèse hydrogénotrophe. Sans apport suffisant en Fe, la production de CH₄ chute fortement. Avec l’ajout ciblé de nutriments, le biogaz obtenu atteint plus de 98 % de méthane, confirmant l’intérêt de piloter finement la composition minérale des digesteurs.
Hydrogène : entre percées scientifiques et analyses économiques
Des chercheurs du HZB et de la TU Berlin montrent que la co-production d’un composé chimique (comme le MSA) permet de diviser par deux le temps de retour énergétique des cellules PEC, un levier prometteur pour accélérer la production solaire d’hydrogène renouvelable. Fairbrics propose par ailleurs une cellule d’électrolyse sans membrane plus simple, plus flexible et facilitant la purification du gaz produit grâce à une alimentation sélective des électrodes, une innovation qui s’inscrit dans l’évolution des technologies Power-to-X. Enfin, les chercheurs de la TU Berlin publient un modèle open source permettant d’analyser la viabilité économique des installations Power-to-H₂. Le verdict : dans les conditions de marché actuelles en Allemagne, ces modèles ne sont pas encore compétitifs. Les leviers identifiés : baisser le coût des PEM (–40 %) ou le WACC (–50 %).
Stockage : un ammoniac plus propre pour stocker l’hydrogène
Des chercheurs de l’IPEN (Brésil) mettent au point un réacteur électrochimique capable de produire du NH₃ très pur à température ambiante, avec un rendement Faraday élevé et une faible dissipation énergétique. Une piste prometteuse pour faciliter le stockage longue durée du H₂.
Injection : vers une épuration du biogaz sans perte de CH₄
Air Liquide dépose un brevet pour un procédé d’épuration combinant séparation membranaire, compression et distillation du CO₂. Son atout majeur : recycler 100 % du méthane du flux gazeux, garantissant un biométhane à concentration constante sans pertes et ouvrant la voie à des unités de traitement plus performantes.
