Bio-méthane et CO₂ directement à partir de biogaz humide
La technologie ouvre de nouvelles perspectives pour l'utilisation matérielle du méthane et du CO₂
Annonces
Utilisation efficace du méthane et du CO₂ du biogaz : Grâce à de nouvelles membranes plates, le biogaz peut être traité directement et de manière efficace sur le plan énergétique, même dans les petites installations. Dans le cadre du projet Bio4Value, l'Institut Fraunhofer de recherche sur les polymères appliqués IAP, situé dans le parc scientifique de Potsdam, développe, en collaboration avec KS Kunststoffbau GmbH et l'Institut Leibniz pour l'ingénierie agricole et la bioéconomie ATB, une technologie qui ouvre de nouvelles perspectives pour l'utilisation matérielle du méthane et du CO₂.
Manipulation aisée sans séchage préalable du biogaz
Le biogaz offre un large éventail d'applications - par exemple comme carburant, pour la production de chaleur ou comme base pour les engrais et les produits chimiques. Jusqu'à présent, la valorisation du biogaz en biométhane était techniquement complexe et difficilement rentable pour les petites installations. Les méthodes conventionnelles nécessitent un pré-séchage et un lavage des gaz complexes. C'est précisément là qu'intervient le projet Bio4Value : un nouveau procédé membranaire qui ne nécessite pas de pré-séchage du biogaz promet une simplification considérable. De nouvelles membranes plates, développées par le Fraunhofer IAP, constituent l'élément central. Elles séparent le méthane du CO₂ directement à partir du flux de biogaz humide. Par conséquent, aucune énergie supplémentaire n'est nécessaire pour refroidir et réchauffer le biogaz brut avant la séparation des membranes. Des essais à long terme ont également montré que les membranes nouvellement développées sont résistantes au sulfure d'hydrogène contenu dans le biogaz brut.
Plus que de l'énergie : utilisation matérielle du CO₂ et du méthane
La séparation ciblée du CO₂ et du méthane directement à la source est une étape importante pour éviter les émissions et utiliser efficacement les gaz séparés. "Le CO₂ récupéré peut être utilisé comme une matière première précieuse pour les processus industriels, tels que l'électrosynthèse, la production de carburant ou la fabrication de produits chimiques. Il peut également servir de source de carbone dans les serres ou être utilisé pour produire de l'eau gazeuse", explique Steffen Tröger-Müller du Fraunhofer IAP, qui coordonne le projet.
Le méthane, quant à lui, sert principalement de carburant biosourcé (bio-CNG, gaz naturel comprimé à partir de biogaz) pour les véhicules agricoles ou pour alimenter le réseau de gaz naturel. Mais il peut aussi être utilisé matériellement, par exemple comme matière première pour des synthèses chimiques telles que la production d'ammoniac ou de méthanol.
Du polymère à la membrane plate hautement sélective
L'un des principaux défis que pose le développement de matériaux membranaires appropriés est l'applicabilité industrielle. Pour obtenir la séparation sélective requise du méthane et du CO₂ à des pressions relativement faibles en utilisant du biogaz brut non traité, de nouveaux matériaux ont dû être développés - les polymères disponibles dans le commerce ne répondent pas à ces exigences. Le Fraunhofer IAP a donc spécifiquement synthétisé des polymères appropriés et produit des membranes plates à partir de ceux-ci. L'expertise de longue date des chercheurs en matière de développement de membranes et de processus a joué un rôle clé. "Nos nouvelles membranes plates répondent à toutes les exigences et se caractérisent notamment par leur stabilité mécanique et des couches de séparation extrêmement fines et optimisées en termes de flux", explique Tröger-Müller.
De la membrane au module prêt à être commercialisé
Pour que la technologie puisse également être utilisée de manière autonome dans les petites installations de biogaz des zones rurales, KS Kunststoffbau GmbH travaille sur des solutions compactes et modulaires. "Notre objectif est de mettre au point un module prêt à être commercialisé, qui puisse être utilisé localement et qui soit facile à manipuler, même pour les utilisateurs ne disposant pas d'une expertise technique particulière. Les membranes plates nouvellement développées rendent cela possible", explique Markus Huth de KS Kunststoffbau GmbH.
L'ATB est chargée d'intégrer le processus dans les usines de biogaz existantes et d'évaluer la nouvelle technologie en termes d'utilisation des matériaux. "Nous étudions la manière dont le module membranaire peut être intégré dans des processus de biogaz réels - nous y voyons un grand potentiel", explique Christiane Herrmann d'ATB. L'ATB analyse également les aspects technico-économiques du processus et procède à des évaluations du cycle de vie. "Grâce aux économies d'énergie permises par la membrane nouvellement développée, nous voyons une forte opportunité d'utiliser la technologie des membranes de manière décentralisée dans les petites installations de biogaz", ajoute Mme Herrmann.
Une technologie validée à la recherche de partenaires pour une mise en œuvre industrielle
Actuellement, la technologie de valorisation du biogaz est en phase de validation à l'échelle du laboratoire. "Notre objectif est de poursuivre le développement de la technologie afin qu'elle puisse être démontrée dans des conditions réelles dans le cadre de projets de suivi et mise à l'échelle par des partenaires industriels. Les entreprises des secteurs du biogaz, de l'énergie ou de la chimie sont cordialement invitées à participer à ce développement", déclare Mme Tröger-Müller.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Autres actualités du département science
Ces produits pourraient vous intéresser
Anopore™ de Cytiva
Les membranes inorganiques Anopore
Membrane filtrante en oxyde d'aluminium qui peut augmenter la pureté ou rendement de votre analyte
Catalogue Hahnemühle LifeScience Industrie & Laboratoire de Hahnemühle
Grande variété de papiers-filtres pour toutes les applications industrielles et de laboratoire
Solutions de filtration dans les secteurs des sciences de la vie, de la chimie et de la pharmacie
