Conversion d'énergie en gaz combustible

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La technologie de conversion d'énergie en gaz combustible (en Anglais power to gas », P2G ou PtG) décrit le procédé chimique par lequel l'électricité essentiellement d'origine renouvelable[Note 1] est transformée en dihydrogène grâce à l’électrolyse de l'eau. Ce dihydrogène en réagissant avec le dioxyde de carbone permet de produire du gaz méthane grâce à la réaction de Sabatier[1].

Selon le scénario négaWatt de l'association éponyme, le gaz renouvelable de synthèse sert avant toute chose à l'équilibrage fin du réseau électrique [2].

Production de gaz de synthèse renouvelable[modifier | modifier le code]

L'électricité peut être utilisé de différentes manières pour produire du gaz; soit directement par électrolyse soit indirectement comme défini dans" le tableau ci-dessous :

Rendement selon l'utilisation du courant électrique[3].
Transformation Rendement Remarque
Courant électrique → Gaz
Hydrogène 54–72 % comprimé à 200 bar
Méthane (SNG[Note 2]) 49–64 %
Hydrogène 57–73 % comprimé à 80 bar
(réseau de gaz)
Méthane (SNG) 50–64 %
Hydrogène 64–77 % sans compression
Méthane (SNG) 51–65 %
Courant électrique → Gaz → Courant électrique
Hydrogène 34–44 % comprimé à 80 bars
transformé à 60 % en courant
Méthane (SNG) 30–38 %
Courant électrique → Gaz → Courant électrique & Chaleur(cogénération)
Hydrogène 48–62 % comprimé à 80 bar et
Courant électrique/Chaleur à hauteur de 40/45 %
Méthane (SNG) 43–54 %

Les domaines d'utilisation de l'hydrogène et du méthane sont nombreux. Puisque le méthane constitue le composant majoritaire du gaz naturel, ce dernier peut être remplacé par le méthane issu du procédé power to gas, ce qui relie les marchés de l'électricité, de la chaleur et de la mobilité.

Utilisation du gaz de synthèse[modifier | modifier le code]

Cogénération[modifier | modifier le code]

Si le gaz de synthèse renouvelable est transformé en courant électrique dans le cadre de la cogénération, des rendements de 43% à 62% sont possibles [3].

Exemple d'Audi[modifier | modifier le code]

Audi a fait construire une installation de 6 MW électrique à Werlte, en Basse-Saxe, pour transformer le surplus d’électricité renouvelable en gaz de synthèse renouvelable, par méthanation. Le CO2 est lui-même renouvelable, puisqu’il provient de l’épuration du biogaz produit par méthanisation dans une installation voisine [4].

Mobilité[modifier | modifier le code]

Pompe à méthane en Italie.

Le gaz renouvelable de synthèse peut être utilisé dans les voitures à gaz, par exemple, cependant pour la production de gaz en très grande quantité il convient de se tourner plutôt vers le biogaz [5].

Transport d’énergie[modifier | modifier le code]

De colossales puissances peuvent être déplacées. Les grandes canalisations de gaz peuvent transporter des puissances de 70 GW thermiques, les lignes à haute tension de 380 kV par contre ne peuvent déplacer que 3,5 GW électriques [6].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. centrale solaire photovoltaïque, parc éolienetc.
  2. SNG=synthetic natural gas

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Glances at Renewable and Sustainable Energy - Principles, approaches and methodologies for an ambiguous benchmark, p. 30 (auteur : Ludger Eltrop), Springer, 2013, 112 p. (ISBN 978-1-4471-5136-4), lire en ligne
  2. Le procédé de la méthanation est-il déjà employé dès aujourd’hui ? Si oui, quel est son rendement ? d'après l'associaton négaWatt
  3. a et b (de) Michael Sterner, Mareike Jentsch und Uwe Holzhammer, « Energiewirtschaftliche und ökologische Bewertung eines Windgas-Angebotes » [PDF], Fraunhofer IWES,‎ 2011 rapport de l'Institut Fraunhofer, Institut Fraunhofer spécialisé dans l'énergie éolienne et la technologie des systèmes énergétiques (IWES) Kassel, février 2011.
  4. (de) Inauguration de la première installation Power to Gas de 6 MW au monde, ETOGAS livre la plus grande installation de méthanation au monde à Audi AG, Information à la presse Werlte/Stuttgart, 25 juin 2013, PDF 28 kB, 2 pages
  5. Dossier de synthèse de l'association négaWatt voir page 23.
  6. (de)Mareike Jentsch, Tobias Trost, Lukas Emele, Michael Sterner, Power-to-Gas comme stockage de longue durée Energy 2.0 fichier PDF

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]