Conversion d'électricité en gaz

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La conversion d'électricité en gaz (en anglais : power to gas, P2G ou PtG) a pour objet le stockage de la surproduction d'électricité, essentiellement renouvelable[Note 1], grâce à sa transformation en dihydrogène ou en méthane. Les réseaux existants de gaz naturel peuvent accueillir l’hydrogène ou le méthane ainsi produit et permettent leur stockage, leur transport et leur valorisation par mélange avec le gaz naturel. L'électricité est transformée en dihydrogène par électrolyse de l'eau. Ce dihydrogène peut ensuite être converti en méthane par la réaction de Sabatier avec le dioxyde de carbone[1]. Ce procédé est mis en avant par le scénario négawatt de l'association éponyme[2].

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

L'électricité peut être convertie en dihydrogène par électrolyse, et celui-ci converti ensuite en méthane par la réaction de Sabatier. Ces gaz peuvent soit être utilisés en tant que tels, soit reconvertis en électricité.

Rendement de conversion de l'électricité selon les filières[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 bar
transformé à 60 % en courant
Méthane (SNG) 30–38
Courant électrique → Gaz → Courant électrique et Chaleur (cogénération)
Hydrogène 48–62 comprimé à 80 bar et
Courant électrique/Chaleur à hauteur de 40/45 %
Méthane (SNG) 43–54

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

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.

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 signifie synthetic natural gas.

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Ludger Eltrop, Glances at Renewable and Sustainable Energy - Principles, approaches and methodologies for an ambiguous benchmark, p. 30, 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 ?, associaton négaWatt
  3. a et b (de) Michael Sterner, Mareike Jentsch et Uwe Holzhammer, « Energiewirtschaftliche und ökologische Bewertung eines Windgas-Angebotes » [PDF], Fraunhofer IWES,‎ 2011, rapport de l'Institut Fraunhofer, qui est 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], 2 p.
  5. Dossier de synthèse de l'association négaWatt, p. 23.
  6. (de) [PDF] Mareike Jentsch, Tobias Trost, Lukas Emele, Michael Sterner, Power-to-Gas comme stockage de longue durée Energy 2.0

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]