Objectif Recherche & Innovation : biométhane et méthane de synthèse

En tant qu’opérateur d’infrastructures gazières, Teréga a un rôle à jouer pour encourager le développement du biométhane et du méthane de synthèse. Notre objectif est de favoriser l’injection de ces gaz dans notre réseau tout en garantissant la sécurité et l’intégrité de nos infrastructures. Ainsi, nos équipes de Recherche et Innovation ont pour ambition de :

• définir la “qualité gaz” du biométhane et du méthane de synthèse, ainsi que leurs impacts sur nos infrastructures,

• affiner les seuils d’injection du biométhane et du méthane de synthèse dans les stockages,

• étudier les différentes technologies de désoxygénation du biométhane,

• étudier la conception et le pilotage de la première unité de méthanation raccordée au réseau.

Les équipes de Recherche et Innovation de Teréga mènent plusieurs projets pour étudier et expérimenter des solutions sur ces thématiques. En voici quelques-uns :

Le projet RINGS : injecter de nouveaux gaz dans les stockages

Le projet de recherche RINGS (Recherche sur l’Injection des Nouveaux Gaz dans les Stockages) vise à anticiper les effets induits par l'adjonction d’hydrogène et de biométhane dans le flux de gaz naturel injecté dans les stockages souterrains de Teréga. Ces « nouveaux » gaz pourraient en effet partiellement interagir avec les différentes composantes du sous-sol, qu’elles soient aqueuses, minérales ou microbiologiques.

Mené en collaboration avec l’UPPA (Université de Pau et des Pays de l’Adour) et Storengy, le projet RINGS consiste à reproduire en laboratoire un stockage de gaz souterrain. Ainsi, un pilote triphasique (gaz, eau, roche du sous-sol) a été construit, dans lequel sont mis en culture des micro-organismes issus du stockage dans les conditions de température et de pression subsurfaces. L’objectif est de comprendre le comportement du stockage tout d’abord dans les conditions actuelles, puis avec adjonction de dioxygène (un des composés trace majeur du biométhane) et/ou d'hydrogène à différents taux représentatifs des stratégies nationales d’injection de gaz renouvelables.

In fine, une teneur limite acceptable en hydrogène et biométhane dans le gaz naturel injecté pourra être définie pour s'assurer de l'absence d’impact négatif sur les roches du stockage, sur la qualité de l’eau de l’aquifère et sur les micro-organismes essentiels à l'équilibre du sous-sol.

Doctorante de l’UPPA travaillant sur le projet RINGS.

Le projet CARABIO : analyse des composés traces des biométhanes

Le projet CARABIO (CARActérisation des BIOméthanes) consiste à analyser les composés traces des biométhanes injectés sur le réseau de transport et de distribution français. Mené en partenariat avec les opérateurs GRTgaz, Storengy et GRDF, CARABIO a permis d’analyser plus de 500 composés traces, lors de 70 campagnes d’analyses réalisées ces quatre dernières années. Le biométhane analysé est issu de différentes sources de déchets : déchets agricoles, déchets ménagers, déchets de stations de traitement des eaux usées, déchets industriels, etc. 

Ce projet CARABIO permet de mieux connaître la composition du biométhane en fonction de la source de déchets, mais également du process d'épuration mis en place pour traiter le biogaz en biométhane.  Teréga s’assure ainsi que la composition en composés traces des biométhane analysés les rend bien compatibles avec les exigences en termes de qualité gaz.

Le projet CorrO2 : corrosion des aciers en présence d'O2

Le projet CorrO2 a pour objectif d’évaluer les vitesses de corrosion des aciers des puits et des équipements de surface du stockage,  au contact de l'oxygène présent dans le biométhane. Grâce à des expériences en laboratoire effectuées conjointement entre Teréga, Storengy et l’Université de Pau et des Pays de l’Adour (UPPA), le projet permettra de déterminer le seuil d'acceptabilité d’oxygène dans les stockages afin d’éviter des problématiques de corrosion de nos installations.

Banc de test de corrosion du projet CorrO2 dans le laboratoire de l’UPPA.

Partenaires de longue date en matière de recherche et innovation, Teréga et l’UPPA ont pérennisé leur partenariat à travers la création d’un laboratoire commun dédié à l’étude du stockage géologique des gaz décarbonés. Co-piloté par les deux acteurs, le laboratoire SEnGA (Stockage des Énergies Gaz en Aquifère) a pour objectif de faire converger la recherche publique et la recherche privée afin de développer des solutions innovantes pour une gestion optimale des gaz décarbonés et de leur stockage.

Le projet SOLIDIA : développement des technologies biogaz

La plateforme SOLIDIA, située sur le site de CLER VERTS à Bélesta-en-Lauragais (Occitanie), proposera un environnement expérimental à des installations pilotes en conditions semi-industrielles. Elle doit permettre une montée en maturité des technologies innovantes sur la thématique de la méthanisation et de la production de méthane de synthèse par méthanation. Les 3 axes thématiques de SOLIDIA sont :

• la valorisation du biogaz,

• les procédés de méthanisation,

• la valorisation du digestat.

Exploitée par l’INSA de Toulouse, la plateforme SOLIDIA accueillera différents projets semi-industriels tels que les projets DEMETHA (méthanation biologique) et METHAMAG (méthanation catalytique) dont Teréga sera partenaire. Teréga participe à la construction de l’infrastructure aux côtés de l’INSA, pour une mise en service courant 2022. La plateforme SOLIDIA sera raccordée à une arrivée de biogaz brut (60% de méthane et 40% de CO2), produit par méthanisation de déchets ménagers sur l’usine de CLER VERTS.

Le projet Jupiter 1000 : Power to Gas

Lancé en 2014, Jupiter 1000 est le premier démonstrateur industriel français de la technologie Power to Gas : l’électricité produite par les installations solaires et/ou éoliennes est transformée en un gaz combustible, l’hydrogène, par électrolyse de l’eau. Cet hydrogène peut être soit injecté directement dans le réseau de gaz naturel, soit transformé par méthanation en méthane de synthèse en le combinant avec du dioxyde de carbone capturé par ailleurs.

La technologie Power to Gas répond aux problématiques du développement actuel des énergies renouvelables de type photovoltaïque et éolien : la modularité, la forte fluctuation et le stockage quand la production est supérieure à la consommation. La technologie Power to Gas permet ainsi de valoriser l’électricité excédentaire en la transformant en gaz pouvant être injecté dans les infrastructures gazières. En créant une synergie des réseaux électriques et gaziers, ce projet est une première étape vers un réseau multi-énergies.

Site de Jupiter 1000 à Fos-sur-Mer

Le projet, installé à Fos-sur-Mer, mobilise différents partenaires français aux compétences complémentaires (électricité, électrolyse, transport de gaz, captage CO2…) dont les opérateurs gaziers Teréga et GRTgaz, qui en est le pilote. L’objectif de cette initiative est de contribuer à structurer la nouvelle filière du Power to Gas en développant les technologies concernées, en construisant les modèles économiques et réglementaires associés et en levant les verrous techniques existants aujourd’hui.

Le projet est soutenu par l’ADEME, la région PACA et l’Europe.