La gazéification hydrothermale est une solution de traitement des déchets humides. Elle permet de valoriser ces déchets non traités par les technologies actuelles. Par conséquent, la gazéification hydrothermale complète la valorisation des digestats de la méthanisation.

Contexte

Avec son projet d’entreprise « vert l’avenir », GRDF inscrit le verdissement du gaz et la neutralité carbone comme fer de lance de sa stratégie. Notamment, nous favorisons l'émergence de nouveaux gaz renouvelables.

En complément de son appui au développement de la méthanisation, GRDF soutient l’émergence de nouvelles filières de production de gaz renouvelables. Ainsi, la « Gazéification Hydrothermale » en fait partie. Ce procédé thermochimique permet de convertir des déchets et résidus de biomasses liquides organiques présentant de faibles taux de matière sèche en un syngaz à haute pression (250-300 bars). De plus, les premières installations opérationnelles pourraient voir le jour en France dès 2025.

En sortie de gazéification hydrothermale, le syngaz produit se trouve sous haute pression. Son injection dans le réseau de distribution de gaz naturel nécessite donc la détente de ce syngaz. GRDF souhaiterait donc récupérer et valoriser cette énergie de détente.

Ainsi, cet appel à projets s’adresse aux acteurs industriels capables de proposer des solutions techniques pour récupérer l’énergie de détente du syngaz et la valoriser.

Enjeux

La gazéification hydrothermale (GHT) est un procédé thermochimique à haute pression et haute température permettant le traitement de résidus et déchets organiques. Dans les conditions opératoires, l’eau contenue dans la biomasse atteint un état supercritique. De plus, afin de produire un gaz de synthèse riche en méthane, un milieu réactionnel utilise l'eau.

En sortie du réacteur de gazéification hydrothermale, le syngaz doit être détendu de 250 bars à 16 bars. Il est ensuite injecté dans le réseau de distribution de gaz naturel. L’emplacement de la détente peut être avant ou après les différentes phases de séparation ou de méthanation, selon les valorisations envisagées.

Le challenge consiste à récupérer cette énergie de détente pour la valoriser. Il serait envisageable d’utiliser l’énergie de détente pour, par exemple : 

• compresser les intrants à 250 bars en amont du gazéifieur ;
• produire de l’énergie mécanique via l’utilisation d’un détendeur (turbine de détente ou détendeur volumétrique). La valoriser en énergie électrique pour alimenter les équipements nécessaires à la GHT (pompes à haute pression, système de chauffage, agitateur) ;
• produire du froid pouvant être valorisé sur site ou au-delà, en lien avec un écosystème industriel éventuel.

Par conséquent, GRDF recherche un ou des procédés permettant la valorisation des énergies de détente adaptés au syngaz produit par la gazeification hydrothermale.

Aspects pratiques

Projets attendus

Le projet devra vérifier les critères suivants :

• valoriser l’énergie de détente d’un gaz pouvant être injecté dans les réseaux de GRDF ;
• viser une taille industrielle et un accès au marché rapide (moins de 2 ans) ;
• viser une possibilité de déploiement généralisé à court/moyen terme.

Enfin, les candidats préciseront les points suivants :

• la gestion des étanchéités (y compris sur les paliers et garnitures des machines tournantes). L’absence de fuite par conception (par exemple via une conception immergée) sera privilégiée ;
• le niveau de maturité technologique des différents composants (TRL > 5 attendu) ;
• le rendement estimé de la solution de récupération/valorisation ;
• la ou les voies de valorisation de l’énergie de détente.

Dossier de candidature

Les candidats ont jusqu’au 18 juillet 2021 pour déposer leur(s) projet(s) en complétant le formulaire ci-dessous. De plus, les candidats inséreront en pièce jointe dans le formulaire de candidature un mémoire reprenant les points suivants :

• la description des candidats et de leurs expériences sur le sujet proposé. Dans le cas de groupement, la description de l’organisation pour la réalisation de l’étude et les accords entre les partenaires du projet (à minima un accord de partenariat signé type MoU) ;
• une présentation du cas d’étude proposé et des applications visées ;
• une présentation du programme de travail envisagé ;
• une description des moyens affectés à l’étude (moyens humains, planning, budget) ;
• les perspectives succinctes de développement de la technologie sur le plan industriel pour GRDF ;
• une justification de la conformité aux critères de l’appel à projet ;
• la propriété intellectuelle déjà générée par les candidats sur le thème évoqué.

Enfin GRDF accompagnera le ou les gagnant(s) de cet appel à projets dans la réalisation de leur projet. Le cahier des charges est disponible en cliquant ici. Pour toute question complémentaire concernant l’appel à projets, merci d’envoyer vos demandes à l’adresse suivante : innovation@grdf.fr.