Méthanation

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Page d'aide sur l'homonymie Ne doit pas être confondue avec la méthanisation, processus naturel biologique de dégradation de la matière organique en absence d'oxygène.

La méthanation est un procédé industriel de conversion catalytique du dihydrogène et du monoxyde de carbone en méthane. Il est principalement utilisé dans les sites de synthèse d'ammoniac[1].

Ce procédé permet de convertir deux molécules : le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone, en méthane et en eau selon :

\mathrm{\,CO + 3\, H_2 \rightarrow C H_{4} + \, H_2O}
\mathrm{\,CO_2 + 4\, H_2 \rightarrow C H_{4} + 2 \, H_2O}

C'est le procédé inverse du reformage catalytique, lequel peut transformer le méthane en gaz de synthèse. Il nécessite une certaine quantité d'énergie et des catalyseurs.

Usages[modifier | modifier le code]

  • Lors de la synthèse de l'ammoniac, il sert surtout à éliminer des poisons catalytiques, c'est-à-dire le monoxyde et le dioxyde de carbone.
  • Dans la production d'un gaz naturel de synthèse (GNS) à partir du bois (voir Bois énergie) ou dans le futur peut-être à partir du CO2. Selon un calcul d'Areva, cité par Alain Bucaille[2], si la Chine « convertissait tout le CO2 émis par ses cimenteries, elle produirait l'équivalent de 10 millions de barils/jour, soit 10 % de la production mondiale ».
  • Les ingénieurs du scénario négaWatt[3] estiment que ce procédé pourrait permettre, dans un avenir proche, d'utiliser le méthane de synthèse comme vecteur de stockage et de transport de l'énergie d'origine renouvelable, produite de plus en plus massivement. Ainsi, les énergies renouvelables d'abord transformées sous la forme d'électricité pourraient être à nouveau transformées en hydrogène (par électrolyse de l'eau) qui, combiné au dioxyde de carbone résidu de combustion, produirait du méthane de synthèse injectable dans les réseaux de distribution et dispositifs de stockage déjà existants (voir « Power to gas »).
  • Cet usage et le projet allemand Volt Gaz Volt sont en cours d'expérimentation à Stuttgart, dans un prototype de 250 kW qui sera suivi (2013) d'une unité de méthanation industrielle (« power to gas ») de 6,3 MW (juin 2013) évalué à 20 à 30 millions d'euros en coûts d'investissement. Elle devrait produire un méthane de qualité pour 25 centimes d'euro par kWh de gaz produit (prix qui pourrait passer à 8 centimes en 2018[4]) selon les auteurs du projet monté avec Audi, SolarFuel et EWE. Le principe est de stocker l'électricité surnuméraire produite par le solaire ou l'éolien sous forme d'hydrogène transformé en méthane (par adjonction de CO2). Ce méthane peut être stocké en réservoir souterrain et dans le réseau de gaz naturel existant. En cas de manque d'électricité, il peut alimenter des turbines et en produire. Il peut aussi être utilisé pour le chauffage.

Ce projet est notamment promu en France par l'eurodéputée Corinne Lepage et le professeur Robert I. Bell qui ont lancé mi-2013 un projet de fond de régénération intergénérationnel qui serait abondé par les gains de productivité produits par ces nouvelles technologies : il peut aussi valoriser le surplus d'électricité nucléaire périodiquement produit en France la nuit ou quand la consommation est faible[5].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Smil, 2001, p. 120
  2. Audition au Sénat par l'OPECST, sur le thème Énergies alternatives : gestion de l'intermittence et maturité des technologies in Comptes rendus de l'office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques, 24 novembre 2011
  3. Scénario négaWatt 2011
  4. Matthieu Combe (2013), Le projet Volt Gaz Volt répond à l’intermittence des ENR, Éditions techniques de l'ingénieur, 6 juin 2013, consulté le 28 août 2013
  5. Énergie 2007, Intermittence des EnR et stockage: projet Volt Gaz Volt, Innovation, 28 mars 2013, consulté le 28 août 2013

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) Vaclav Smil, Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production, MIT Press,‎ 2001, 358 p. (ISBN 978-0-262-69313-4)

Articles connexes[modifier | modifier le code]