Récupération des émissions directes de CO2 (en méthanisation)
Valorisation du coproduit CO2 issu de la méthanisation

1 - Enjeux

• 1.1 - Réglementation et énergie renouvelable
• 1.2 - Traitement des déchets et économie circulaire
  Figure 2 - Hiérarchie des modes de traitement des déchets (source : adaptation directive 2008/98/CE [7]) Figure 3 - Origine du biogaz dans les pays européens en 2014 (source : [8])
• 1.3 - Encouragement de pratiques « bas carbone »

2 - Méthanisation et gaz à effet de serre

• 2.1 - Principe de la méthanisation
  Figure 4 - Schéma de principe de la méthanisation Figure 5 - Schéma des étapes intermédiaires de la digestion anaérobie et des micro-organismes impliqués (adapté de [13] [14] [BIO 5 100] [J 3 943])
• 2.2 - Émission de gaz à effet de serre en méthanisation

  • Quiz d'entraînement
  Figure 6 - Évolution des potentiels de réchauffement global (horizon 100 ans) (source [18]) Figure 7 - Principales émissions de GES et potentiel de réduction de la filière méthanisation (source : adaptation APESA de EBA [20]) Tableau 1

3 - Récupération des émissions directes de CO2 (en méthanisation)

• 3.1 - Capture et purification du CO2
  Figure 9 - Schéma de principe de la cryodistillation [25] [21] Figure 10 - Schéma de principe de l’absorption par solvant [21] [25] Figure 11 - Schéma de principe de l’adsorption PSA [25] Figure 12 - Schéma de principe de la séparation par membranes [25] Tableau 2 Tableau 3 Tableau 4 Tableau 5 Tableau 6 Tableau 7 Tableau 8
• 3.2 - Transport du CO2
  Tableau 9
• 3.3 - Coûts

  • Quiz d'entraînement

4 - Voies de valorisation de CO2 en méthanisation

• 4.1 - Marché du CO2
  Figure 13 - Marché du CO2 en France (source : analyse Sia Partners, données Eurostat et Air Liquide – [36]) Figure 14 - De nouveaux usages du CO2 à fort potentiel de développement (source : analyse Sia Partners, données Eurostat et Air Liquide – [36]) Tableau 10
• 4.2 - Généralités sur les voies de valorisation
  Figure 15 - Aperçu des voies de valorisation de CO2 par catégorie, taille de marché mondial et degré d’avancée technologique (TRL) (source : adaptation de [37] et de [31]) Figure 16 - Correspondance des quantités de CO2 produites par différents types de méthanisation et consommées par des voies de valorisation (source : adaptation de [31] [38] [39]) Tableau 11 Tableau 12
• 4.3 - Usages agricoles
  Figure 17 - Cuve de stockage et camion-citerne pour le transport du CO2 liquide produit sur le site de Méthatreil (crédit photographique Verdemobil Biogaz) Figure 18 - Photobioréacteurs installés à Abou Dabi (crédit photographique Easy)
• 4.4 - Méthanation
  Figure 19 - Schémas de principe de mise en œuvre de la méthanation biologique ex situ, in situ et catalytique Figure 20 - Schéma de principe de la méthanisation par réacteur (a) infiniment mélangé, (b) à lit fixé et (c) colonne à bulles (adapté de [66]) Figure 21 - Unité de biométhanation BIMOTEP (crédit photo Enosis) installée sur le site de la SCLE à Toulouse. Unité réalisée avec le concours des Investissements d’Avenir de l’État et le soutien de la région Occitanie Figure 22 - Modèle du double film de Whitman (adapté de [73]) Tableau 13 Tableau 14
• 4.5 - Autres voies de valorisation adaptées

  • Quiz d'entraînement
  Tableau 15

5 - Conclusions et perspectives

• Quiz d'entraînement

Tableau 16

6 - Sigles, notations et symboles