Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

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Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par energy_isere » 10 janv. 2014, 13:12

Obtenir du gaz methane par ''méthanation''.

On a déjà parlé de ça dans ce post et quelques uns qui suivent en Dec 2012 viewtopic.php?p=341830#p341830
( Audi e-gas project is milestone for sustainable mobility )


l' entrée Wikipedia sur le sujet : http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thanation

A ne pas confondre avec méthanisation.

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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par energy_isere » 10 janv. 2014, 13:14

Du gaz naturel artificiel à partir du courant excédentaire

11 Janv 2013 enerzine

« Power-to-gas » est une notion-clé lorsqu’il s’agit de stocker des énergies alternatives. Ce faisant, le courant excédentaire à court terme issu d’installations photovoltaïques et éoliennes est transformé en hydrogène.

En combinaison avec ce gaz climatique qu’est le CO2, on peut produire du méthane à partir de l’hydrogène écologique, et ce méthane peut être stocké et distribué dans le réseau de gaz naturel. Les chercheurs d’Empa ont justement réussi à poursuivre l’optimisation de ce processus.

Le processus de la méthanation utilise du CO2, et ce dernier est issu de la production de biogaz : avec l’hydrogène (H2) du courant écologique excédentaire, il se produit du méthane qui peut être non seulement distribué facilement et à peu de frais dans le réseau de gaz naturel, mais il peut aussi y être stocké sur une période plus longue. Un combustible « quasi fossile » est ainsi produit à partir d’énergies renouvelables – le principe de base du « Power-to-gas ».

Image
[ Les zéolites retiennent l’eau produite lors de la méthanation de l’hydrogène et augmentent ainsi le rendement en méthane du nouveau processus ]

La réaction dite de Sabatier, qui génère du méthane combustible à partir d’hydrogène et de CO2, est connue depuis longtemps. Des chercheurs de la division « Hydrogène et énergie » d’Empa sont parvenus à optimiser sensiblement ce processus. Pour provoquer la réaction de CO2 et d’hydrogène avec la consommation d’énergie la plus faible possible, il faut un catalyseur, par exemple du nickel. Sur une telle surface de catalyse, les molécules de gaz réagissent plus facilement les unes avec les autres – la consommation d’énergie nécessaire pour la réaction diminue, on parle de catalyse par sorption. Andreas Borgschulte, chercheur d’Empa, et son équipe, ont combiné un catalyseur nanométrique en nickel avec une zéolite. Les zéolites sont des aluminosilicates cristallins ayant la capacité d’absorber des molécules d’eau et de les restituer après chauffage.

Le principe est simple : la réaction chimique de l’hydrogène avec le CO2 produit non seulement du méthane (CH4), mais aussi de l’eau (H2O). Les chercheurs utilisent les propriétés hygroscopiques (donc hydrophiles) de la zéolite pour retirer du mélange de la réaction l’eau qui a été produite. L’équilibre chimique est ainsi décalé vers le méthane. Résultat : un rendement plus élevé de méthane pur et par conséquent une efficacité plus élevée du processus de catalyse. Dès que la zéolite est saturée d’eau, elle peut « décharger » par chauffage et évaporation de l’eau, puis être réutilisée.

Image
Andreas Borgschulte analyse les processus chimiques qui se déroulent dans le prototype de réacteur de méthanation ]

En recherche de partenaires de projet

Le processus fonctionne – mais pour le moment, uniquement en laboratoire. D’après Borgschulte, il reste encore un long chemin à parcourir jusqu’à l’utilisation commerciale dans de grandes installations. Actuellement, les chercheurs d’Empa sont à la recherche de partenaires de projet pour construire une installation de méthanation à plus grande échelle et l’utiliser comme projet pilote. En même temps, l’équipe de Borgschulte souhaite poursuivre l’optimisation du processus. Dans la prochaine étape, quatre catalyseurs par sorption - ou plus - doivent être mis en œuvre simultanément. Lorsque l’un est saturé d’eau, l’installation passe automatiquement au catalyseur « sec » suivant, tandis que le précédent est aussitôt « déchargé ».

Le soufre, qui apparaît dans les installations de biogaz avec le méthane et le CO2, constitue jusqu’ici un problème pour cette méthode cyclique. Les composés soufrés peuvent nuire à la zéolite de manière irréparable. Actuellement, les chercheurs travaillent pour retirer le soufre du biogaz cru et pour maintenir ainsi la zéolite capable de fonctionner aussi longtemps que possible.

Selon Borgschulte, de nouveaux matériaux de catalyse, plus efficaces que le nickel, sont également envisageables pour l’avenir, en combinaison avec la zéolite. Ils pourraient encore améliorer le processus de Sabatier. Alors, le courant écologique excédentaire ne serait plus un produit jetable, mais la base pour produire un gaz naturel de façon durable
http://www.enerzine.com/12/16764+du-gaz ... aire+.html

l' EMPA est un labo en Suisse
http://www.empa.ch/plugin/template/empa ... abt=/uacc=

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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par sherpa421 » 10 janv. 2014, 14:38

Et ça sert à quoi de transformer de l'électricité en gaz méthane ?
La guerre tue.
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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par phyvette » 10 janv. 2014, 14:49

Ce peut être une bonne façon de stocker les excédants d'électricité des énergies renouvelables intermittentes.
Gilles a raison
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Si un membre a raison les 1 et 2 s'appliquent
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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par sceptique » 10 janv. 2014, 16:12

C'est d'ailleurs LE problème essentiel et fondamental des ENR intermittentes (éolien et PV). Imaginons que l'on possède en France l'équivalent de 50 réacteurs nucléaires de 1000 MW (50 GW donc) en ENR intermittentes . L'hiver, quand un anticylone bien froid et bien ensoleiilé règne sur toute l'Europe il n' y a pas de vent pour les éoliennes mais le soleil à midi fait débiter le PV à plein. Seulement la grosse demande c'est à la tombée de la nuit. Et là plus de PV ni d'éolien. D'où la nécessité absolue avant de développer les ENR à grande échelle d'avoir un système de stockage lui aussi à grande échelle.
Mais comme indiqué ci dessus, cela va prendre des (dizaines ?) années . Si tant est que la technologie soit au final industrialisable et rentable par rapport aux centrales thermiques ou nucléaires. Car si le courant ainsi stocké et restitué revient 10 (ou 100) plus cher cela ne verra jamais le jour. Il y a pas mal de verrous techonlogiques et financiers.
Pour le moment il s'agit donc de balbutiements. Mais cette recherche est nécessaire.
Dernière modification par sceptique le 16 janv. 2014, 16:43, modifié 1 fois.

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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par mobar » 10 janv. 2014, 16:54

phyvette a écrit :Ce peut être une bonne façon de stocker les excédants d'électricité des énergies renouvelables intermittentes.
Avec en plus un volume de stockage de forte capacité existant et disponible : le réseau de transport de gaz naturel et les stockages souterrains pour au final substituer des carburants fossiles grâce aux véhicules GNV
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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par mobar » 10 janv. 2014, 18:56

sceptique a écrit :C'est d'ailleurs LE problème essentiel et fondamental des ENR intermittentes (éolien et PV). Imaginons que l'on possède en France l'équivalent de 50 réacteurs nucléaires de 1000 MW (50 GW donc) en ENR intermittentes . L'hiver, quand un anticylone bien froid et bien ensoleiilé règne sur toute l'Europe il n' y a pas de vent pour les éoliennes mais le soleil à midi fait débiter le PV à plein. Seulement la grosse demande c'est à la tombée de la nuit. Et là plus de PV ni d'éolien. D'où la nécessité abolue avant de développer les ENR à grande échelle d'avoir un système de stockage lui aussi à grande échelle.
Mais comme indiqué ci dessus, cela va prendre des (dizaines ?) années . Si tant est que la technologie soit au final industrialisable et rentable par rapport aux centrales thermiques ou nucléaires. Car si le courant ainsi stocké et restitué revient 10 (ou 100) plus cher cela ne verra jamais le jour. Il y a pas mal de verrous techonlogiques et financiers.
Pour le moment il s'agit donc de balbutiements. Mais cette recherche est nécessaire.
L’intermittence d'une production solaire ou éolienne marginale, comme le parc solaire français, n'est aucunement pénalisante
C'est une production nucléaire hypertrophiée comme la notre qui est pénalisante quand elle produit à puissance non modulable, la nuit, alors que le besoin est maximal en journée et le soir
C'est d'ailleurs grâce à ce nuke hypertrophié que l'on doit payer nos voisins pour qu'ils absorbent nos MWh excédentaires :mrgreen:
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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par mahiahi » 16 janv. 2014, 10:45

Tout cela renforce les arguments en faveur d'un stockage de l'électricité non utilisée.
Bon, une idée encore meilleure serait de ne pas transformer l'énergie primaire en électricité mais directement en quelque chose de stockable
Ne sois pas charlot!

Dieu se rit des hommes qui déplorent les effets dont ils chérissent les causes (Bossuet)

Ce que nous n'avions pas anticipé, c'est que cette crise allait durer plus longtemps que prévu (François Hollande)

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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par mobar » 16 janv. 2014, 14:15

mahiahi a écrit :Tout cela renforce les arguments en faveur d'un stockage de l'électricité non utilisée.
Bon, une idée encore meilleure serait de ne pas transformer l'énergie primaire en électricité mais directement en quelque chose de stockable
Tout à fait Thierry

La théorie des shaddoks :
- on produit de l'électricité en pagaille,
- on installe des surcapacité à tour de bras,-
- avec des techno dont la puissance est peu modulable (suivez mon regard)
- de préférence par des procédés inefficaces et subventionnés qui chauffent les oiseaux et les poissons,
- on subventionne le chauffage électrique dans tous les logements (sociaux de préférence) pour augmenter les pics de consommation
- on vends une partie des excédents à des prix négatifs aux voisin lors des creux (chez nous) ou des pics (chez eux)
Et avec le reste des excédents on produit du méthane pour le turbiner pour alimenter les pics générées par les bourrins qui utilisent leur chauffage électrique subventionné (en leur faisant payer le prix fort aux heures de pointes, si possible)

Génial, Pieplu y avait pensé, nous on l'a fait et on en est fier

Coco Rico (où est tu passé?) :-k
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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par mobar » 15 févr. 2014, 17:28

Le projet Helmeth du KIT de Karlsruhe
Une solution qui vise 85% de rendement sur le cycle stockage/déstockage d'électricité renouvelable
http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /75717.htm
Le projet européen HELMETH, coordonné par l'Institut technologique de Karlsruhe (KIT, Bade-Wurtemberg), s'est fixé pour objectif de montrer qu'un rendement de plus de 85% est possible, en exploitant mieux les synergies entre les différentes étapes

...

Le projet HELMETH débute cette semaine avec une réunion de coup d'envoi, regroupant les partenaires du projet au KIT. Sa durée est de 3 ans, et son budget s'élève à environ 3,8 millions d'euros. Il est financé à hauteur de 2,5 millions d'euros dans le cadre de l'initiative technologique commune pour les piles à combustible et l'hydrogène, dans le cadre du 7e PCRD européen. HELMETH est un acronyme pour "Integrated High-Temperature ELectrolysis and METHanation for Effective Power to Gas Conversion". Les partenaires du projet sont, outre le KIT, l'Université de Turin et l'Université technique d'Athènes, les entreprises Sunfire et Turbo Service Torino, l'Institut européen de recherche sur la catalyse (ERIC) et la Fédération allemande des industries du gaz et de l'eau (DVGW).
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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par energy_isere » 16 sept. 2014, 19:30

mobar a écrit :
sceptique a écrit :
Il faut tenir compte du cout de l'électrolyse, du stockage, puis de la restitution de l'électricité. Au final, même avec une électricité gratuite au départ, le bilan est défavorable.
Taratata, plus pour longtemps!

Avec des prix de vente du gaz naturel qui dépassent les 60 €/MW pour le tertiaire et qui progressent en Europe de plus de 3% par an (tant que Poutine reste calme :mrgreen: ) la méthanation offre une rentabilité supérieure aux 8% exigées par les investisseurs dans le cadre franco-français

Dans le cadre des contrats de rachat de biométhane injecté réseau le tarif est compris entre 64 et 95 €/MWh sans les primes aux entrants, le TRI projet est alors compris entre 10 et 12% et exonéré d'impot

Les allemand ne s'y sont pas trompé et on commencé à investir il ya plus de 10 ans. Ils ont mis en route à Morbach une unité de méthanation en 2011 qui produit du méthane entièrement renouvelable

Et dans dix ans, on viendra se plaindre qu'on leur achète le savoir-faire, la technologie ...

http://www.actu-environnement.com/ae/ne ... 18505.php4

Et des prese de Solarfuel pour voir à quoi ça ressemble :
http://setis.ec.europa.eu/system/files/ ... 0RIEKE.pdf
http://www.dbi-gut.de/fileadmin/downloa ... ETOGAS.pdf

Let the fossils and nuke rest in peace
je replace dans le bon fil. (methanation)

pour
''Les allemand ne s'y sont pas trompé et on commencé à investir il ya plus de 10 ans. Ils ont mis en route à Morbach une unité de méthanation en 2011 qui produit du méthane entièrement renouvelable

Et dans dix ans, on viendra se plaindre qu'on leur achète le savoir-faire, la technologie ...

http://www.actu-environnement.com/ae/ne ... 18505.php4''

moi j' y lis surtout
Le principe du VGV s'inspire d'un modèle développé en Allemagne avec un pilote d'une puissance de 25 kilowatts (kW) et un démonstrateur à l'échelle industrielle de 6,3 mégawatts (MW) qui devrait être opérationnel en juin 2013. Le démonstrateur industriel est soutenu par Alsthom et Schneider Electric, des industriels français qui ont pris une participation significative, faisant d'eux le deuxième actionnaire après Audi le porteur du projet.
et puis on tousse quand méme :
Reste qu'actuellement, les coûts du VGV s'élèvent à environ 250 euros par MWh de gaz produit. Cependant, le pilote industriel allemand entend les faire chuter à 80 euros par MWh en 2018.
Bon, les éoliennes et solaire PV c' était cher aussi au début, alors voyons voir ......

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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par Silenius » 17 sept. 2014, 02:32

Surtout que le coût de l’électrolyse doit pouvoir diminuer : http://www.greencarcongress.com/2014/09 ... asgow.html

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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par mobar » 17 sept. 2014, 17:41

Silenius a écrit :Surtout que le coût de l’électrolyse doit pouvoir diminuer : http://www.greencarcongress.com/2014/09 ... asgow.html
L'article que tu cites permet de produire plus vite, pas moins cher

Produire plus rapidement, fera un peu baisser le prix des équipements (plus légers, moins de matière à capacité de production constante) mais de changera pas le cout énergétique de la transformation de l'eau en H2 +1/2 O2. Hors ce cout est plus de 75% du cout complet

Quelques chiffres :
- H2 produit par vaporeformage du gaz naturel : 1.5 €/kg (avec un gaz nat à 40 €/MWh PCS)
- H2 produit par électrolyse de l'eau : 5 €/kg (avec une élec réseau à 80 €/MWh)
Le PCI de l'hydrogéne étant de 33.3 kWh/kg, le MWh d'H2 revient à 45 € lorsqu'il est produit avec du gaz nat et 150 € lorsqu'il est produit avec de l'électricité du réseau. YAPAFOTO

Pour que l'hydrogène électrolytique soit compétitif par rapport au gaz naturel, le prix de l'électricité qui sert à la produire ne doit pas dépasser les 15 €/MWh, ce qui n'arrive que quelques heures sur les 8 760 heures que compte une année

L'intérêt de la méthanation est donc plutot réservé à la valorisation de l'électricité fatale des sources non modulables (qui permet de produire un combustible gazeux moins cher que le prix moyen du marché grace à de l'électricité excédenteaire qui est bradée dans les creux de consommation)

Mais ça aussi c'est du court terme lorsque un parc d'électrolyseur important sera opérationnel, il n'y aura beaucoup moins de période creuse de consommation, chaque opérateur se ruant sur les puissances disponibles dès que le prix sera en dessous de celui assurant la rentabilité de leur équipement. Verra t'on alors le prix de l'électicité augmenter inexorablement, se stabiliser ou baisser?

Il faudra alors trouver une logique autre que l'économique pour déclencher des investissements ou maitriser l'anticipation de l'évolution des prix spot de l'électricité, comme ci-dessous (pour les matheux invétérés)
http://www.cerna.ensmp.fr/Documents/CVs ... odeles.pdf
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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par energy_isere » 02 avr. 2016, 14:24

GRTgaz va développer sur le Port de Marseille un projet de stockage d'électricité sous forme de gaz

AFP le 30 mars 2016

GRTgaz et le Grand Port Maritime de Marseille (GPMM) ont annoncé mercredi la prochaine installation sur le port du démonstrateur "Jupiter 1000", un projet de conversion et de stockage de l'électricité sous forme de gaz.

Le démonstrateur, le premier installé au sein de la pépinière "Innovex", destinée à l'accueil de projets au stade pré-industriel, sera le premier projet dit "Power to gas" relié au réseau de transport de gaz en France, précisent GRTgaz et le Port dans un communiqué commun. "Ce projet unique en France permettra d'étudier la validité technico-économique du procédé et de faire émerger une nouvelle filière de production de gaz renouvelable à l'horizon 2030", ajoutent-ils.

L'idée derrière le "Power to gas" est de pouvoir stocker l'électricité produite par les énergies renouvelables intermittentes (éoliennes par exemple) en produisant de l'hydrogène par électrolyse de l'eau. Ce dernier gaz peut ensuite être combiné à du dioxyde de carbone pour obtenir du méthane de synthèse, aux propriétés identiques à celles du gaz naturel: le gaz ainsi produit peut ensuite être réinjecté dans le réseau de transport.

"Le « Powert to gas » favorise le développement des énergies renouvelables en facilitant l'équilibrage des réseaux électriques et en valorisant les surplus de production", résument les porteurs du projet, qui associe, outre GRTgaz et le Port, Atmostat, CNR, le CEA, Leroux & Lotz Technologies, McPhy Energy et TIGF.

Le démonstrateur devrait être mis en service en 2018. Le montant du projet s'élève à 30 millions d'euros et est subventionné à hauteur d'un tiers par l'Union européenne, l'Etat et la région Paca.
http://www.connaissancedesenergies.org/ ... gaz-160330

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Re: Obtenir du Gaz méthane par ''méthanation''

Message par energy_isere » 03 avr. 2016, 13:57

suite de la news au dessus.

Il y a un petit site sur le sujet : http://www.jupiter1000.com/en/projet.html

le démonstrateur fera donc 1 MW électrique, moitié en électrolyse alcaline et moitié en PEM (membrane échangeuse de proton) pour ce qui est de l' électrolyse de l' eau pour obtenir l' H2
GRTgaz is currently designing to build a plant of 1 MWe. The project implements two technologies of electrolyzers: PEM (Proton Exchange Membrane) and Alkaline. The CO2 will be captured from industrial flue gas. The electricity will be provided form renewable energy. The injection / mixing unit will be used to ensure in all circumstances the injected gas satisfies the specifications of the natural gas grid. For instance in France 6% of H2 are permitted in the natural gas networks. This maximum content could evolve in the future in the frame of a harmonization in Europe.
Image

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