Ces dernières années, les projets en matière d’énergies renouvelables se sont accélérés.
Tout type de biomasse peut aujourd’hui être valorisé en énergie. Et la multiplicité des process permet de répondre à tous les besoins énergétiques : chaleur, électricité, refroidissement, combustibles liquides (biocarburants, biochar), solides (black pellets) et gazeux (biogaz, méthane, syngaz, hydrogène).
Le procédé de gazéification hydrothermale est encore peu connu, mais très prometteur. Il permet de produire un gaz riche en méthane à partir de déchets liquides, comme les lisiers, les fumiers, les digestats issus d’unités de méthanisation, les boues de station d’épuration ou encore les effluents organiques issus d’activités industrielles.
Ce procédé a été mis au point par la société suisse TreaTrech en collaboration avec l’institut suisse Paul Scherrer (PSI). Des unités pilotes ont été développées. La première pour démontrer la faisabilité technique à partir de microalgues et la deuxième construite par l‘EPFL, qui a permis de breveter un nouveau système d’extracteur de minéraux solides (voir la vidéo).
GRTgaz s’est depuis associé au projet de gazéification hydrothermale et s’implique dans le développement de la filière en apportant un support aux développeurs de technologie ainsi qu’à l’initiation de projets pilote et de démonstration. Ce soutien vise prioritairement à faciliter l’arrivée de la gazéification hydrothermale sur le marché français et diversifier les intrants accessibles à la technologie.
GRTgaz a tout récemment sorti un rapport sur le potentiel de la gazéification hydrothermale en France (voir le rapport).
La technique de gazéification hydrothermale consiste à placer de la biomasse liquide à haute température (entre 400 à 700°C) et haute pression (250 à 300 bars). Elle permet de produire un gaz riche en méthane qui peut directement être injecté dans le réseau gazier ou dans une station GNV (gaz naturel pour véhicules). Le procédé offre un taux conversion en carbone très élevé, potentiellement au-delà des 90%. Il génère peu de déchets ultimes, autrement dit des déchets qui ne sont plus valorisables, et permet également de récupérer des sels minéraux, comme le phosphore. Explication en vidéo de la Gazéification hydrothermale.
La technologie répond à un triple défi.
Elle doit d’abord accompagner la transition vers la neutralité carbone, que le gouvernement français espère atteindre en 2050, et compléter d’autres techniques de production de gaz vert, comme la méthanisation, qui transforme déjà les résidus agricoles en biogaz. Et plus tard, la pyrogazéification et le power-to-gas (conversion d’électricité en gaz).
Ensuite, la gazéification hydrothermale mobilise les déchets de manière efficace, offrant une alternative aux méthodes traditionnelles de valorisation.
Enfin, elle répond à une volonté d’aménagement du territoire, car elle peut être réalisée dans des installations de petite taille, qui pourraient être déployées, par exemple, au plus près des exploitations agricoles.
Autre point important, la France dispose de gisements considérables d’intrants pouvant être convertis en gaz. A terme, le principal intrant devrait être les digestats de méthanisation, dont la quantité devrait fortement augmenter à mesure que cette technique se développe. Ces digestats sont cependant aujourd’hui difficilement valorisables pour des raisons de limite de surfaces ou des interdictions d’épandage.
La gazéification hydrothermale décuplerait alors le potentiel de la méthanisation, en permettant la production additionnelle de gaz.
Plusieurs projets sont en cours aux Etats-Unis, au Japon et Europe ; en particulier aux Pays-Bas, pays européen le plus avancé dans le domaine, où un démonstrateur a déjà ouvert et un deuxième devrait suivre en 2021.
En France, le LITEN (CEA) travaille depuis quelques années sur des projets de la valorisation de la biomasse humide, comme le Projet Diesalg (Production de biohuile par liquéfaction hydrothermale de microalgues) ou le Projet Enerlig (valorisation de la liqueur noire, le résidu de la pâte à papier dans les industries papetières).
La construction du premier pilote mondial de gazéification hydrothermale catalytique (100 kg/h) a débuté cette année à l’Institut Paul Scherrer PSI et sera opérationnelle en 2020 afin d’évaluer les performances de gazéification de différents types de déchets liquides (p. ex., boues digérées, boues non-digérées).
Les développeurs estiment que la technologie devrait atteindre l’échelle industrielle à l’horizon 2023/2025.