La biométhanation permet la conversion d’hydrogène et de dioxyde de carbone ou de monoxyde de carbone en méthane. Cette bioconversion peut présenter une brique technologique intéressante dans le cas des filières de traitement de biomasses et résidus organiques et des filières de production d’énergie renouvelable :

(i) Couplée à la méthanisation et à l’électrolyse de l’eau, elle permet de transférer et stocker dans le réseau de gaz les excédents d’électricité d’origine solaire ou éolienne. En 2050, la capacité installée de Power-to-Gas pourrait permettre une production de 14 à 46 TWh_PCS de biométhane : 

(ii) couplée à la gazeification/pyrolyse de biomasse ou de Combustibles Solides de Récupération, elle permet de valoriser le syngas en biométhane injectable dans le réseau de gaz. En 2050, le potentiel de production de biométhane par méthanation du syngas est évalué à 250 TWh :

Quel que soit le contexte, des travaux de recherche sont nécessaires pour améliorer la compréhension des processus clefs afin d’envisager une optimisation du procédé de biométhanation. En particulier, l’H₂ étant un gaz peu soluble dans l’eau, le transfert de matière gaz-liquide est une étape limitante. De plus, les microorganismes de la biométhanation sont très sensibles à des concentrations élevées en H₂ , CO, CO₂  dissous. Par conséquent, les interactions entre les processus physiques et biologiques sont fortes et doivent être élucidées afin d’améliorer les performances et les modes de conduite des procédés de biométhanation.

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Renaud Escudié et Jean-Philippe Delgenes