Environnement et énergie , gestion des ressources , traitement et valorisation
Au milieu de la crise des coronavirus et des appels à une reprise verte, la transition énergétique a connu un nouvel élan, déclare Charlotte Morton de l'ADBA (The Anaerobic Digestion and Bioresources Association).
Le biométhane et l'hydrogène pourraient verdir l'approvisionnement en gaz et ils pourraient le faire ensemble: le biométhane pourrait être utilisé pour produire de l'hydrogène vert tout en réduisant le carbone aujourd'hui.
L'épidémie de coronavirus a fait la une de toutes les sources d'information au cours des derniers mois. Pourtant, l'urgence du changement climatique n'a remarquablement pas été éclipsée par la pandémie en cours.
Au contraire, des termes tels que la reprise verte, le net zéro et la transition verte ont dominé les actualités, les plans des entreprises et les annonces du gouvernement.
La nouvelle tendance à aspirer à un avenir meilleur, plus sûr et plus vert a été déclenchée par les mesures financières que les gouvernements doivent adopter pour relancer leurs économies de la crise actuelle et par le sentiment largement partagé que Covid-19 pourrait être une opportunité sans précédent de s'éloigner. du statu quo et créer une nouvelle économie.
La nouvelle tendance à aspirer à un avenir meilleur, plus sûr et plus vert a été déclenchée par les mesures financières que les gouvernements doivent adopter pour relancer leurs économies de la crise actuelle et par le sentiment largement partagé que Covid-19 pourrait être une opportunité sans précédent de s'éloigner. du statu quo et créer une nouvelle économie.
Dans ce contexte et dans le contexte de la chute des prix du pétrole déclenchée par la pandémie de coronavirus et la guerre des prix entre l'Arabie saoudite et la Russie, la transition énergétique a été réaffirmée comme une priorité du gouvernement britannique.
L'Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA) a défini la transition énergétique comme « une voie vers la transformation du secteur énergétique mondial de l'énergie fossile à zéro carbone d'ici la seconde moitié de ce siècle [1] ».
L'électrification jouera certainement un rôle clé dans la transition énergétique, mais comme le soutient l'Agence internationale de l'énergie (AIE), l'écologisation des infrastructures gazières est tout aussi critique [2] .
Les deux principales options pour décarboner l'approvisionnement en gaz sont le biométhane généré par digestion anaérobie (DA) et l'hydrogène à faible teneur en carbone [3] .
Le Comité sur le changement climatique (CCC) a informé à plusieurs reprises le gouvernement que les deux seraient nécessaires pour atteindre le zéro net.
Prêt à l'emploi
Contrairement à l'hydrogène, l'AD est une technologie prête à l'emploi qui produit déjà du biométhane en recyclant des déchets organiques. L'hydrogène a bénéficié d'une attention sans égale dans les médias et dans les plans du gouvernement visant à atteindre le zéro net d'ici 2050.
Bien que son potentiel soit incontestable, il n'est pas prêt à fournir la réduction du carbone que nous sommes tenus de fournir pour maintenir le réchauffement climatique en dessous de 1,5 ° C.
Les principaux obstacles à l'adoption de l'hydrogène résident dans l'infrastructure de distribution et les équipements des utilisateurs finaux, qui devront tous deux être adaptés pour être adaptés au transport de l'hydrogène.
D'autre part, le biométhane est indiscernable du gaz naturel et peut donc remplacer directement le gaz fossile sans aucune modification de l'infrastructure gazière existante. En effet, le biométhane est déjà injecté dans le réseau de gaz.
L'AIE a déclaré que «le biométhane est le principal contributeur à l'approvisionnement en gaz à faible émission de carbone dans l'horizon temporel des scénarios des Perspectives énergétiques mondiales (WEO) [4] .»
Soutenir AD maintenant pourrait garantir un tiers des économies nécessaires pour respecter le budget carbone de 2030 et, surtout, contribuer à l'avenir de l'hydrogène que le gouvernement britannique envisage.
Soutenir AD maintenant pourrait garantir un tiers des économies nécessaires pour respecter le budget carbone de 2030 et, surtout, contribuer à l'avenir de l'hydrogène que le gouvernement britannique envisage.
Les deux technologies ne sont pas mutuellement exclusives. Au contraire, le biométhane pourrait être utilisé pour produire de l'hydrogène vert, c'est-à-dire de l'hydrogène produit à partir de sources d'énergie renouvelables plutôt que de combustibles fossiles. La technique principale est la reformation à la vapeur, qui divise la molécule de méthane (CH 4 ) en dioxyde de carbone (CO 2 ) et en hydrogène (H 2 ).
Tant que le biométhane est utilisé, la libération du dioxyde de carbone est neutre en carbone. En effet, le CO 2 de la MA est ce qu'on appelle le CO 2 biogénique . Ces émissions sont compensées par la séquestration d'une absorption quasi simultanée (ou du moins proche dans le temps) de CO 2 équivalent à partir de la biomasse, contrairement au carbone fossile, pour lequel la séquestration se fait sur une échelle de temps géologique. L'hydrogène bleu est créé par le même processus de reformation à la vapeur, mais en utilisant du méthane fossile. Pour cette raison, le CO 2 doit être capté et stocké pour que l'hydrogène résultant devienne neutre en carbone, ce qui n'a pas encore été réalisé à grande échelle.
Il est intéressant de noter qu'une fois que la technologie de capture et de stockage du carbone (CSC) devient plus viable sur le plan économique, la combinaison du CSC et de la production d'hydrogène à partir de biométhane pourrait entraîner les soi-disant «émissions négatives».
La reformation à la vapeur n'est pas non plus la seule méthode. Le gouvernement australien a récemment accordé un soutien financier substantiel - 9,41 millions de dollars - au premier projet au monde visant à transformer le biométhane en hydrogène et en graphite.
En utilisant un oxyde de fer comme catalyseur, le biométhane des eaux usées sera converti en hydrogène renouvelable, séparant le carbone pour produire du graphite.
Le procédé a été développé par le groupe Hazer qui a levé des fonds pour lancer le développement d'une installation de production d'hydrogène à faibles émissions de 100 tonnes par an, afin de créer une voie alternative pour produire de l'hydrogène vert.
Deux faces d'une même pièce
Commentant le projet, Geoff Ward, PDG de Hazer Group, a déclaré: «Le méthane dans le biogaz [5] est le même que le méthane dans le gaz naturel, sauf que l'un a été créé par la dégradation de la matière organique il y a 20 à 60 millions d'années et l'autre par la décomposition de la matière organique il y a deux semaines à deux mois [6] . »
Le biométhane et l'hydrogène sont les deux faces d'une même pièce, les deux ont le potentiel de décarboner l'alimentation en gaz et le premier peut être utilisé pour produire le second.
Une dernière chose à considérer est que le biométhane est généré par le recyclage des déchets organiques. Les déchets alimentaires, les fumiers, les lisiers, les autres déchets agricoles et les eaux usées peuvent tous être convertis en biométhane grâce à la DA, empêchant les émissions de méthane nocives provenant des aliments pourris et des déchets agricoles.
Le sous-produit du processus est un biofertilisant riche en nutriments - le digestat - qui peut aider à restaurer les sols appauvris. Le biométhane a donc un rôle tout aussi important à jouer dans la création d'une véritable économie circulaire que dans la transition énergétique, et pour atteindre Net Zero, nous aurons besoin des deux.
N.D.L.R. Cet article nous rappelle, que le pétrole qui représente "l'énergie universelle" du moment, ne sera remplacée que par une somme d'énergies différentes, dans lequel le Bio Gaz renouvelable et circulaire en est une au même titre que l'hydrogène qui a certes plus de potentialités, mais pour lequel la société n'est pas encore outillée.
Références
[1] https://www.irena.org/energytransition
[2] https://webstore.iea.org/download/direct/2970?fileName=Outlook_for_biogas_and_biomethane.pdf
[3] Comme pour l'électricité, l'hydrogène est aussi écologique que la façon dont il est produit. Seuls l'hydrogène bleu généré à l'aide de gaz naturel avec utilisation et stockage du carbone (CCUS), et l'hydrogène vert produit à partir d'énergies renouvelables, sont compatibles avec Net Zero.
[4] La série World Energy Outlook (WEO) est une source majeure d'informations stratégiques sur l'avenir de l'énergie et des émissions liées à l'énergie, fournissant des scénarios détaillés qui cartographient les conséquences de différents choix de politique énergétique et d'investissement. L'horizon temporel se situe entre aujourd'hui et 2040. https://webstore.iea.org/download/direct/2970?fileName=Outlook_for_biogas_and_biomethane.pdf
[5] Le biométhane résulte de la purification du biogaz.