Une technologie prometteuse

La gazéification hydrothermale consiste à transformer des déchets et résidus de biomasse humides ou liquides en gaz renouvelable en les soumettant à une pression allant de 250 à 350 bar et une température de 400 à 700 °C. Cette technologie produit un gaz riche en méthane et permet en outre de séparer et de récupérer des sels minéraux, de l’azote et de l’eau.

Avec le nouveau procédé de gazéification hydrothermique, la biomasse humide et liquide peut être transformée en gaz riche en méthane. Source : Capture d'écran de GTR Gaz La gazéification hydrothermale pourrait bientôt compléter la palette des procédés innovants de production de gaz renouvelable. La première installation pilote (Verena) a été construite dès 2004 à l’Institut de Technologie de Karlsruhe, et le célèbre Institut Paul Scherrer (PSI) de Villigen (AG) dispose de son propre prototype dans ce domaine depuis 2012. En décembre 2019, la start-up néerlandaise SCW Systems a été la première au monde à réussir l’injection (à 70 bars) de gaz renouvelable issu de la gazéification hydrothermale dans le réseau gazier. En collaboration avec la start-up lausannoise Trea-Tech, le PSI construit actuellement une installation pilote préindustrielle capable de traiter et convertir jusqu’à 110 kg de biomasse par heure. Les Suisses franchiront ainsi une étape importante dans l’industrialisation du processus au début de l’année 2021. Contrairement à ses concurrents directs, cette installation suisse est également dotée d’un catalyseur spécifiquement destiné à produire un gaz particulièrement riche en méthane (environ 60 % de CH₄) dans le gazéifieur haute pression. Cette technologie hautement innovante consiste fondamentalement à convertir la biomasse humide ou liquide en un gaz renouvelable sous l’effet de la haute pression et de la chaleur. Les sous-produits générés sont de l’eau, des sels minéraux (notamment du phosphore et du potassium) et de l’azote. Ils peuvent à nouveau être valorisés en tant qu’engrais. Dans la gazéification hydrothermale, l’eau contenue dans la biomasse traitée (boues d’épuration, digestats de méthanisation, lisier, fumier ou déchets organiques industriels, par exemple), sert à la fois de solvant et de milieu réactionnel pour la production du gaz. En fonction des conditions de réaction et de la technologie employée, on peut produire plus ou moins de méthane (CH₄) et d’hydrogène (H₂). En l’absence de catalyseur, on obtient également des hydrocarbures supérieurs tels que l’éthane et le propane. L'expert Robert Muhlke voit un grand potentiel dans la gazéification hydrothermale. Source : Capture d'écran de GTR Gaz Rien qu’en France, quelques 340 millions de tonnes par an de biomasses organiques humides sous forme de résidus et de déchets sont peu ou mal valorisées. Sur ce volume, au moins 100 millions de tonnes seraient mobilisables pour la gazéification hydrothermale. Selon les experts, il y a là un énorme potentiel pour la production de gaz et d’engrais renouvelables. Robert Muhlke, directeur du projet «Gazéification Hydrothermale» chez GRTgaz, le gestionnaire français du réseau de transport de gaz, explique: «En France, les premiers projets pilotes et de démonstration devraient avoir lieu entre 2023 et 2025; les premières solutions industrielles pourront suivre dès 2025. Il poursuit ses projections: «La gazéification hydrothermale pourrait permettre d’injecter deux à trois TWh dans le réseau gazier français en 2030 et même jusqu’à une centaine de TWh/an en 2050, soit un bon tiers des besoins nationaux estimés à cette date.» Générant des effets positifs sur la production d’énergie régionale, la gazéification hydrothermale s’intègre dans une démarche d’économie circulaire : non seulement elle réduit significativement les volumes de déchets locaux mais se distingue aussi par la rapidité de la conversion de la biomasse en gaz à haut pouvoir énergétique et par un rendement énergétique relativement élevé (au moins 70 %). «Les installations modulaires et compactes permettront ainsi de produire du gaz renouvelable pour la région à partir de déchets issus de la région. Une fois l’épuration du gaz brut est réalisée, du biométhane sera injecté dans le réseau régional de gaz naturel à haute pression et de l’hydrogène vert récupéré par séparation pourra être valorisé dans des piles à combustible», explique Robert Muhlke. Et d’ajouter: «En parallèle, la quantité de déchets sera considérablement réduite et de l’eau, des sels minéraux et de l’azote seront récupérés pour être transformés et valorisés sous forme d’engrais.» (jas, le 3 septembre 2020) [embed]https://www.youtube.com/watch?v=FewbTwnJCbw[/embed]