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Développer la production d'hydrogène et de méthane en mixant électrolyse et gazéification

TIHY.H2

21/10/2022 - 15h58

Partant du principe qu'en méthanation, il faut 4 H2 + 1 CO2 pour produire 1 CH4, il paraît intéressant de récupérer toute les sources de CO2 possibles, en premier lieu le CO2 de méthanisation, actuellement, rejeté à l'atmosphère, ensuite le CO2 de gazéification de biomasse ou de CSR et le CO2 industriel ( cimenteries ou production de chaux exemple EQIOM Lumbres 800 000 tonnes de CO2 à l'horizon 2027 ). Actuellement les projets de "Powertogas" sont peu envisageables, compte tenu, des rendements des électrolyseurs : il faut 1,75 TWh électrique pour produire 1 TWh de méthane de synthèse, mais en mixant gazéification à l'oxygène et électrolyse à la vapeur ( haut rendement supérieur à 80 % ), il est possible de produire de produire 1 TWh de méthane de synthèse avec moins de 1 TWh électrique et 120 000 de biomasse humide à 15%. L'oxygène de l'électrolyse est utilisé pour la gazéification et la réaction de méthanation est exothermique permettant de produire de la vapeur nécessaire pour l'électrolyse à la vapeur. La question suivante est la ressouce en biomasse : La France dispose de 1,6 millions de bois B par an non valorisé qui permettrait de produire plus de 13 TWh de gaz de synthèse. De plus, la Surface Agricole Utile en France est en diminution de 1,2 millions d'hectares ces 10 dernières années, nous disposons, donc, d'une surfce qui potentiellement permettrait de produire 12 millions de tonnes de biomasse par an soit 100 TWh de méthane par an. soit en tout 113 TWh correspondant à 25 % de notre consommation de gaz naturel actuel. Autre ressource possible, la plaquette forestière à mobiliser dans les forêts privées qui represente 90 % du massif français. La question suivante est donc le besoin en EPR, il faut donc en prévoir 9. Pour donner, un ordre d'idée pour le CO2 avec 800 000 tonnes d'une cimenterie, on a le potentiel pour produire 5 TWh de méthane par an avec une méthanation catalytique. ( Tous ces calculs sont fait à partir des spécifications techniques des équipementiers et des études réelles en cours de développement ) Pour avoir un ordre de grandeur en tête, la France utilise 920 000 tonnes d'hydrogène par an, ce qui ne représente que 30, 67 TWh, provenant pour 40 % des hydrocarbures de raffineries et 40 % de gaz naturel, le reste provenant du charbon. La production d'hydrogène à partir du gaz naturel ne représente que de l'ordre 3 % de notre consommation de gaz par an. Ainsi pour produire 113 TWh de méthane de synthèse, on multiplirait la production d'hydrogène en France par 4. Et là on pourrait parler réellement de transition énergétique!

  • zuiko

    26/10/2022 - 22h42

    Nota : dans le cadre de la méthanisation purement végétale on utilise des cultures intermédiaires qui ne grèvent pas la Surface Agricole Utile puisqu'elles sont justement cultivées dans des périodes où les sols étaient auparavant laissés nus. Après récolte de ces cultures intermédiaires (seigle immature par exemple), le terrain peut être semé dans la foulée pour les cultures habituelles (maïs par exemple). Le sous-produit du méthaniseur dans ce cas est un compost bio de bonne qualité. La piste me semble à explorer dans le cadre de votre réflexion car il est toujours dommageable de gréver les terres agricoles.

  • TIHY.H2

    24/10/2022 - 13h00

    Pour ce qui est de la biomasse, on pourra utiliser du miscanthus ou du switchgrass variété " cave in rock" pour le nord de la France ou "Alamo" ou "Blackwell" pour le sud de la France car ces variétés nécessitent très peu d'eau. ( ça pousse naturellement dans le Nevada )