Valorisation du CO2

Définition

Le biogaz produit par méthanisation contient principalement du méthane (50 à 60%) et du dioxyde de carbone (CO2, 40 à 45 %). Après épuration pour valoriser le biométhane, le flux rejeté, appelé “évent”, contient entre 90 et 99% de CO2. Il pourrait être commercialisé, éventuellement après purification supplémentaire, pour compléter les revenus des installations. Ce CO2 biogénique, car issu de ressources renouvelables, pourrait également constituer un produit “vert” pour les entreprises clientes.

Les principaux usages envisagés aujourd’hui pour le CO2 de méthanisation sont :

  • l’enrichissement de serres (idéal en terme de distribution sur le territoire par rapport à la méthanisation, maintien du lien avec le monde agricole) ou de culture d’algues,
  • l’industrie agro-alimentaire (gazéification, refroidissement)
  • l’usage en chimie (bicarbonate et autres composés).

Les projets dans l’ouest

A Machecoul dans les Pays de la Loire, l’unité de méthanisation de la SAS Méthatreil est la première en France à récupérer le CO2. Le CO2, représentant plus de 40% du biogaz, est récupéré, liquéfié et stocké pour être ensuite réutilisé par les maraîchers pour nourrir les plantes sous serre. La production annuelle est estimée à 1 500 tonnes. Si elle est insuffisante pour couvrir les besoins de l’entreprise en partenariat avec la SAS Méthatreil, elle lui permettra d’avoir une meilleure régularité d’approvisionnement et aux exploitants de l’unité d’aller au bout du cycle vertueux qu’est la méthanisation.

Les pistes de développement

D’autres voies de valorisation du CO2 sont actuellement à différents stades de développement, mais ne sont pas encore pérennes à l’horizon 2020.

Les voies biologiques de transformation du CO2 en molécules organiques sont à l’étude en laboratoire mais la recherche est encore peu fournie sur le sujet.

Une valorisation est particulièrement envisagée dans le secteur énergétique : la méthanation. Elle combine le CO2 et l’hydrogène obtenu à partir d’électrolyse de l’eau pour produire du méthane de synthèse CH4, produit identique et injectable dans les réseaux de gaz comme le biométhane. Cette voie aurait l’avantage de ne pas impliquer un client tiers mais de valoriser le CO2 directement au sein de l’unité pour en améliorer le taux de production de méthane. La méthanation catalytique à base de CO2 est commercialisée et développée à l’échelle industrielle. Elle est sensible à certains gaz empoisonnant les différents catalyseurs. La méthanation biologique, moins sensible à la pureté des flux, est en phase de démonstration industrielle.

Dans certaines configurations, la méthanation pourrait être utilisée comme moyen d’enrichir le biogaz directement sans passer par une épuration classique. Des pilotes industriels sont en train de voir le jour avec des mises en service 2021-2022, par exemple le projet CO2METH de Teréga qui traitera du CO2 de méthanisation pour injection de méthane de synthèse dans le réseau avec un dimensionnement de 100 Nm3/h. Ces pilotes ont pour objectif de valider un modèle économique rentable pour la valorisation du méthane de synthèse.