Gaz naturel synthétique
Une source d’énergie prometteuse et flexible qui pose des défis en matière de fabrication.
Le gaz naturel synthétique, également connu sous le nom de SNG (Synthetic Natural Gas), est un gaz artificiel doté de propriétés similaires à celles du gaz naturel.
Le SNG est extrêmement flexible dans son application, il peut donc être utilisé comme support de stockage d’énergie renouvelable excédentaire, utilisé pour produire de l’électricité ou de la chaleur si nécessaire, ou utilisé comme carburant pour les véhicules.
Parce qu’il est fabriqué à partir de sources d’énergie renouvelables, il ne produit pratiquement aucune émission de gaz à effet de serre, ce qui le rend largement neutre pour le climat lors de son utilisation. Cette précieuse contribution de SNG permet d’atteindre les objectifs de réduction des émissions de CO2. Cependant, la production est coûteuse par rapport aux autres sources d’énergie, ce qui peut affecter sa compétitivité par rapport au gaz naturel traditionnel.
Le SNG possède un certain nombre de propriétés qui en font une source d’énergie prometteuse pour un approvisionnement énergétique durable et à faible émission de carbone. Ceux-ci incluent la flexibilité, la neutralité climatique, la compatibilité avec l’infrastructure de gaz naturel existante et la capacité de stockage.
Production
Le gaz naturel synthétique (GNS) peut être produit de différentes manières. Le procédé consiste essentiellement à convertir l’hydrogène et le dioxyde de carbone en méthane, principal composant du gaz naturel. Les méthodes possibles sont le Power-to-Gas (PtG),
- Power-to-Gas (PtG): Cette méthode utilise l’énergie électrique pour produire de l’hydrogène. L’hydrogène produit est ensuite combiné avec du dioxyde de carbone (CO2) dans un processus de méthanation pour produire du méthane. Ce méthane peut ensuite être utilisé comme SNG.
- Gazéification de la biomasse: La biomasse telle que le bois, la paille ou les déchets est transformée en gaz de synthèse, composé principalement de monoxyde de carbone et d’hydrogène, par gazéification. Ce gaz est transformé en méthane dans un autre processus pour produire du SNG.
- Méthanation directe du CO2: Dans ce procédé, le dioxyde de carbone est transformé en méthane avec de l’hydrogène. Le CO2 utilisé est par exemple capté dans l’atmosphère ou dans des processus industriels pour produire du méthane. Liquéfaction du biogaz ou du gaz naturel : Cette méthode refroidit le biométhane ou le gaz naturel à des températures très basses pour le transformer en gaz liquéfié. Cela peut être utilisé comme SNG.
Des facteurs tels que la disponibilité des matières premières, les infrastructures locales et la viabilité économique influencent le choix de la méthode de production.
Stockage et transport
Le stockage et le transport du SNG sont très similaires à ceux du gaz naturel.
- Stockage souterrain: Comme le gaz naturel, le GNS peut être stocké dans des cavernes ou des installations de stockage souterraines. Les installations de stockage offrent un moyen sûr et efficace de stocker de grandes quantités de gaz sur de longues périodes.
- Récipients sous pression: dans les installations industrielles ou dans la production d’énergie décentralisée, de plus petites quantités sont souvent stockées dans des récipients sous pression.
- Gaz naturel liquéfié (GNL*): lorsqu’il refroidit, le gaz naturel de synthèse se liquéfie en gaz naturel liquéfié (GNL), qui offre un moyen compact de stocker et de transporter de grandes quantités de gaz.
La méthode de stockage la plus appropriée a souvent un lien direct avec quelles quantités sont transportées et par quel moyen de transport.
- Pipelines: Comme le gaz naturel, le gaz synthétique peut également être transporté par pipelines. Cela offre la possibilité d’utiliser les gazoducs existants et de transporter du GNS sur de plus longues distances.
- Camions-citernes et conteneurs-citernes: cette méthode est principalement utilisée pour le transport terrestre depuis l’installation de production directement jusqu’au consommateur.
- Navires: Pour de longues distances, il est possible de transporter du SNG par bateau, soit sous forme de gaz liquide, soit dans des récipients sous pression spéciaux.
Avantages et inconvénients du gaz de synthèse (SNG)
Avantages:
- Polyvalence: le SNG peut être utilisé dans les infrastructures de gaz naturel existantes sans apporter de modifications majeures.
- Stockage: Le stockage du SNG nécessite relativement peu d’efforts, ce qui garantit une grande flexibilité dans l’approvisionnement énergétique.
- Réduction des émissions: La production de SNG à partir d’énergies renouvelables ou de biomasse peut réduire les émissions de CO2 par rapport aux combustibles fossiles traditionnels.
Désavantages:
- Production: La production de SNG à partir de biomasse ou d’énergies renouvelables nécessite souvent des processus énergivores tels que la conversion de la biomasse en gaz de synthèse.
- Ressources: La production de GSN à partir de la biomasse peut nécessiter une grande quantité de ressources agricoles, potentiellement en concurrence avec la production alimentaire.
- Évolutivité: La production à grande échelle de SNG à partir de sources renouvelables pourrait être confrontée à des défis en raison de problèmes de mise à l’échelle et de ressources limitées.
Perspectives
Malgré les défis, des travaux intensifs sont en cours pour développer davantage les technologies afin d’accroître l’efficacité et de réduire les coûts. Cela pourrait faire du SNG un élément prometteur et compétitif de l’approvisionnement énergétique futur.
*GNL signifie « gaz naturel liquéfié » et fait référence au gaz naturel qui a été liquéfié par refroidissement à de très basses températures (-162°C ou -259°F).