Méthanation : le premier grand pas d’Audi

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Audi a mis en service une unité de méthanation depuis plus de quatre ans en Allemagne. Le CO2 est récupéré localement et l’hydrogène produit par électrolyse de l’eau avec de l’électricité bon marché. De taille industrielle, l’unité permet au constructeur de préparer l’avenir pour ses véhicules roulant au gaz.

Au nord de l’Allemagne, la petite ville de Werlte, située en Basse-Saxe, compte environ 10 000 habitants. Rien d’exceptionnel dans cette campagne proche de la ville de Brême où les champs côtoient quelques éoliennes. Ici, pourtant a été mise en place depuis 2013 la première installation de méthanation de taille industrielle. Le constructeur Audi est aux commandes, en finançant entièrement et sans soutien le projet, porté par la volonté de décarboner à terme les émissions de ses véhicules (voir Repères).

Le site choisi est déjà utilisé pour de la méthanisation depuis 2002. Une vingtaine de camions par jour emportent de la matière organique dans des digesteurs et produisent du biogaz, à hauteur de 44 GWh/an. Jusqu’en 2012, la valorisation de l’énergie s’est faite par cogénération. Avec la fin du contrat d’achat d’électricité auquel il avait accès, le site a fait le choix de l’injection de biométhane (700 m3/h) dans le réseau de gaz naturel, situé à seulement un kilomètre. C’est à cette époque que Audi a intégré son projet d’e-gas (1) pour profiter à la fois de la connexion au réseau et d’une source de CO2.
Les principes techniques sont les suivants :

  • le biogaz produit par méthanisation est épuré par un filtre au charbon, un système de désulfuration et un lavage aux amines. Ce dernier permet d’extraire le CO2 (300 m3/h) présent dans le biogaz ;
  • à côté, trois électrolyseurs de 2 MW chacun transforment de l’eau en hydrogène et en oxygène. Ce dernier, non utilisé, est rejeté à l’atmosphère (soit l’équivalent de 4 hectares de forêt). L’hydrogène, humide, est séché (1 300 m3/h) ;
  • le CO2 issu du biogaz (non stockable) et l’H2 issu de l’électrolyse sont recombinés ensemble dans un réacteur de marque Man où se fait la réaction de Sabatier : 4 H2 + CO2 donne CH4 + 2 H2O ;
  • le méthane (CH4) ainsi obtenu est injecté dans le réseau de gaz naturel.

Pour leur fonctionnement, les électrolyseurs (2), sont connectés à un réseau électrique de 20 kV transformé en 230 V continu avec une intensité de 9 000 A. Chacun compte 20 électrodes en série et fonctionne à pression atmosphérique, d’où une taille importante.

  • Fonctionnement surtout la nuit

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Lire la suite dans Energie Plus 596 du 1er décembre 2017

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