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Biométhane

Qu’est-ce que le biométhane (BM)

Reactores biometano Esquema biometano

Le biométhane peut se définir comme le méthane produit à partir de la biomasse dont les propriétés sont similaires à celles du gaz naturel. C’est un gaz renouvelable puisqu’il est obtenu à partir de matière organique renouvelable (biomasse), après l’épuration du biogaz résultant du processus de digestion anaérobie.

Pendant le processus de digestion anaérobie, la matière organique se décompose en l’absence d’oxygène, par l’action de bactéries, résultant ainsi le biogaz et une vase ou boue où se trouvent la plupart des substances inorganiques (nitrogène, phosphore, etc.) avec d’autres composés non biodégradables.

Le biogaz se génère dans les décharges de Déchets Solides Urbains (RSU), par la dégradation de la matière organique accumulée à l’intérieur et aussi, dans des réacteurs ou digesteurs où sont traitées des biomasses à forte teneur en matière organique : des boues provenant des stations d’épuration des eaux usées EDAR), des déchets issus des industries agroalimentaires, des déchets d’élevage, etc.

Le biogaz est un mélange gazeux composé de 40-70 % de Méthane (CH4), de 30-40 % de CO2, entre 2-8 % de H2O et des traces d’autres composés tels que SH2, O2, N2, NH3, des siloxanes et des particules. Il doit être traité moyennant un processus de nettoyage et un autre d’enrichissement ou “upgrading”pour obtenir du BM.

Nettoyage et “upgrading”

Le processus de nettoyage du biogaz consiste à séparer le H2O, SH2, les siloxanes, etc. Le CO2 est séparé du biogaz par le processus de “upgrading” ou d’enrichissement ce qui augmente la proportion de Méthane dans le biogaz, jusqu’à ce que sa composition soit similaire à celle du gaz naturel d’origine fossile.

Esquema biometano

Différentes technologies existantes peuvent être utilisées pour l’enrichissement du biogaz : absorption par l’eau, absorption chimique, Pressure Swing Adsorption (PSA), membranes, cryogénie..., chacune avec des capacités et des coûts. À ce jour, les processus de “upgrading” ont encore un coût relativement élevé et donc les travaux pour leur développement technologique se poursuivent.

Usages du biométhane

Vehiculo GLP Vehiculo GLP

Jusqu’à présent, le biogaz a été exploité à des fins énergétiques pour être transformé en électricité et en chaleur dans des moteurs alternatifs. Cependant, différents facteurs tels que la baisse de rentabilité des centrales de valorisation du biogaz, le développement des technologies de “upgrading” ou les possibilités de nouveaux carburants pour le transport, ont favorisé l’émergence d’une nouvelle voie d’exploitation du biogaz, à savoir sa transformation en biométhane, qui peut être utilisé comme Gaz Naturel Véhicule (GNV) dans les véhicules fonctionnant au gaz naturel, ou injecté dans le réseau de gaz naturel, ce qui demande des processus supplémentaires comme la compression, le contrôle de qualité, etc.

Le biométhane utilisé soit comme GNV ou injecté dans le réseau, doit satisfaire certaines normes. À ce sujet, il existe une norme UNE-EN 16723 Gaz naturel et biométhane pour usage dans le transport et biométhane pour injection dans le réseau de gaz naturel qui comprend deux parties :

Partie 1: UNE-EN 16723-1

Spécifications pour l’injection de biométhane dans le réseau de gaz naturel.

Partie 2: UNE-EN 16723-2

Spécifications du carburant pour le secteur de l’automobile.

Quelques données statistiques

Les données présentées ci-dessous montrent qu’il existe un potentiel de développement intéressant pour le biométhane en Europe.

Nombre d’usines de biogaz en Europe en 2015

Número de plantas de biogás en Europa en 2015

Source: EBA (European Biogas Association)


Evolución del número de plantas de biogás en Europa

Evolución del número de plantas de biogás en Europa

Source: EBA (European Biogas Association)

Evolución del número de plantas de biometano en Europa

Evolución del número de plantas de biometano en Europa

Source: EBA (European Biogas Association)

Le Bio-SNG (Bio-Synthetic Natural Gas)

Il a les mêmes usages que le biométhane, puisque tous les deux ont une composition très similaire entre eux, ainsi qu’avec le gaz naturel.

Il se différencie essentiellement du biométhane dans son processus de production, étant donné qu’il est obtenu non pas par “upgrading“ d’un biogaz provenant du processus biochimique de digestion anaérobie, mais par méthanisation du “syngaz“ ou gaz de synthèse (majoritairement CO et H2) produit par gazéification de la biomasse.

Esquema bio-sng

La gazéification est un processus thermochimique de conversion de la biomasse, dans lequel la biomasse est partiellement oxydée et transformée en gaz de synthèse, composé majoritairement de CO et H2, pouvant contenir aussi CO2, CH4, et aussi N2 si la gazéification a été réalisée avec de l’air plutôt qu’avec de l’oxygène.

La méthanisation est normalement une réaction de conversion catalytique du gaz de synthèse en méthane et eau : CO+3H2 → CH4+H2O,

La gazéification et la méthanisation sont des technologies qui sont encore en cours de développement et de démonstration, pour cette application.

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