Qu’est-ce que la méthanation ?

La méthanation est un procédé industriel recombinant de l’hydrogène produit principalement par électrolyse de l’eau, à partir de sources d’électricité renouvelable ou bas carbone, et du CO₂ biogénique issu de procédés - captage, épuration, méthanisation, pyrogazéification ou gazéification hydrothermale - en méthane de synthèse. Ce gaz renouvelable ou bas carbone ainsi obtenu peut être injecté dans les réseaux de transport et utilisé pour tous les usages habituels (mobilité, usages domestique, procédés industriels ou stockage).

Il existe deux technologies de méthanation :

• la méthanation catalytique, une réaction continue permettant la formation de CH4 à partir d’H2, de CO2 et/ou de CO grâce à la présence d’un catalyseur physico-chimique, à haute température, entre 200 et 600 ̊C, et à des pressions comprises entre 1 et 15 bar.

• la méthanation biologique, une réaction continue intervenant en milieu anaérobie en présence d’H2, de CO2 et/ou de CO dissous dans une phase aqueuse, en présence de micro-organismes, à des températures comprises entre 35 et 65°C et des pressions inférieures à 10 bar.

_{Source : Recherche & Innovations, État des lieux des technologies de gaz verts, GRDF, 2024}

La méthanation jouera un rôle central dans les systèmes multi-énergies de demain. Elle permet de penser et de gérer conjointement les différents réseaux d’énergies pour assurer leur complémentarité et leur efficacité tout en évitant les pertes énergétiques. Elle est d’ailleurs appelée Power-to-Methane car elle transforme l’électricité en méthane.

Grâce à cette brique technologique associée aux filières de pyrogazéification et gazéification hydrothermale, ainsi que la capture de CO₂, les résidus et déchets des territoires, l’électricité bas carbone et même les émissions industrielles sont valorisés pour former une énergie gazière d’une toute nouvelle envergure, locale, renouvelable et bas carbone.

Dans le contexte environnemental et politique actuel, la valorisation des déchets, la souveraineté énergétique et la sécurité d’approvisionnement sont primordiales. La méthanation a la particularité de faire le lien entre les différents réseaux et filières au sein d’un écosystème intelligent, local, durable et non délocalisable.

Teréga œuvre à l'accélération du développement du méthane renouvelable en travaillant sur la compatibilité de son injection dans les réseaux et en collaborant avec des porteurs de projets. En plus d’être bas carbone, ce gaz découle d’un mode de production qui permet de lutter contre les émissions de gaz à effet de serre. La méthanation permet ainsi d'augmenter le rendement de production d’énergie d’une usine de méthanisation, tout en diminuant ses émissions de gaz à effet de serre.

Teréga contribue activement à des projets collaboratifs destinés à la production de méthane renouvelable par différents procédés à l’échelle du laboratoire, mais aussi à l’échelle semi-industrielle et industrielle. Le but est de favoriser le développement de la filière méthanation pour accroître l’attractivité de la filière des gaz renouvelables et répondre aux enjeux de la transition écologique. 

Les projets collaboratifs, de l’échelle semi-industrielle :

• la plateforme SOLIDIA : située au coeur de notre territoire, à Bélesta-en-Lauragais, elle a pour objectif d’accueillir des pilotes de recherche semi-industriels d’épuration ou de méthanation pour l’enrichissement de biogaz brut,

• DEMETHA : pilote de méthanation biologique,

• METHAMAG : pilote de méthanation catalytique par induction magnétique,

• SOLARVI : pilote d’hydrogénation électrolytique.
  

… à l’échelle industrielle :

• Jupiter 1000 : démonstrateur industriel de Power-to-Gas incluant une brique de méthanation catalytique.

La méthanation est mise en avant dans les scénarios prospectifs de l’ADEME « Transitions 2050 » et négaWatt 2022.

À partir de 2028, l’installation d’unités de Power-to-Methane sur les installations de méthanisation pourrait être systématisée et le Power-to-Methane pourrait représenter jusqu’à 25 % de la consommation de gaz d’ici 2050 (36 TWh PCI).

En s’appuyant sur la grande capacité de stockage et la flexibilité des infrastructures gazières, de nombreux pays européens ont d’ores et déjà initié des recherches en matière de Power-to-Methane, avec plus d’une dizaine de références de démonstrateurs de méthanation, notamment le projet Store&Go (Allemagne, Suisse, Italie). Des unités commerciales de Power-to-Methane ont également été mises en service, comme le projet Limeco d’Hitachi Zosen INOVA (Suisse) depuis 2022, et le projet Power-to-X de Nature Energy (Danemark) en 2023.

Vous développez un projet de méthanation ? Ou vous souhaitez simplement en savoir plus ? Nous pouvons vous répondre et vous accompagner afin d’assurer la compatibilité et injecter ce nouveau gaz dans notre réseau.

Patrice Couget
Chargé de développement territoires
Tél. : +33 (0)5 59 13 34 69
Port. : +33 (0)6 07 09 46 67
patrice.couget@terega.fr