Comment les restes de nourriture alimenteront les avions à l'avenir
Mise en service de la première installation au monde produisant du carburant à partir de biogaz
Photo by Kevin Woblick on Unsplash
Réformeur, réacteur Fischer-Tropsch et électrolyseur combinés
Afin de tester ces approches dans la pratique et de construire une installation pilote, les instituts de recherche Fraunhofer IKTS, TU Bergakademie Freiberg et TU Dresden se sont associés aux entreprises saxonnes Ökotec-Anlagenbau GmbH, Sunfire GmbH et DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH pour former une association de développement. Ökotec-Anlagenbau a mis à disposition son installation de biogaz déjà existante. Les partenaires y ont également installé un reformeur, un réacteur Fischer-Tropsch et un électrolyseur. Dans un premier temps, l'installation ainsi agrandie envoie le biogaz et la vapeur d'eau dans le reformeur, qui produit du gaz de synthèse - un mélange d'hydrogène et de monoxyde de carbone. L'agrégat Fischer-Tropsch transforme ensuite ce gaz de synthèse en méthane, en hydrocarbures liquides et en cire. Le méthane est immédiatement réintroduit dans le processus pour chauffer le parc d'installations. Il ne reste plus que la cire et les produits liquides, dans une proportion de 50/50. Ces derniers peuvent ensuite être transformés en diesel synthétique ou en kérosène dans les raffineries.
Comme source alternative et supplémentaire de gaz de synthèse, un conteneur est amarré avec l'électrolyseur mentionné. Celui-ci est activé lorsque peu de biogaz est disponible ou lorsque l'offre en électricité est particulièrement importante en raison des pics de livraison des centrales solaires ou éoliennes. Cet électrolyseur décompose la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone en hydrogène et en monoxyde de carbone, donc à nouveau en gaz de synthèse. Il assure en outre l'approvisionnement continu de l'installation de synthèse Fischer-Tropsch, qui ne fonctionne de manière vraiment efficace que s'il y a toujours suffisamment de gaz de synthèse disponible.
Produire de l'électricité verte ou des carburants ou cires sans pétrole en fonction de la situation du marché
Une installation de biogaz équipée de cette manière a donc plusieurs possibilités de réagir aux fluctuations du marché : L'exploitant peut continuer à transformer le biogaz en électricité, par exemple à l'aide d'un moteur à gaz et d'un générateur, si les prix d'achat de l'électricité sont élevés. Si les tarifs de rachat sont bas, il se tourne vers la production de cire biogène et de carburants synthétiques. Et lorsque beaucoup d'électricité issue d'énergies renouvelables est disponible, il met en marche l'électrolyseur.
Les carburants et cires sans pétrole obtenus sont certes toujours plus chers que les produits correspondants à base d'énergie fossile, mais ils permettent de réduire les coûts de production. Ainsi, les carburants synthétiques et les cires ont un coût de production d'environ 2,50 € par kilogramme. La crise actuelle des prix de l'énergie a toutefois déjà fortement réduit les différences de coûts autrefois immenses par rapport aux produits à base de pétrole. Et même si l'on s'attend à une nouvelle baisse des prix sur les bourses du pétrole et du gaz, le besoin de nombreux secteurs industriels en sources d'énergie et en matériaux obtenus de manière durable ne cesse de croître. Les compagnies aériennes, en particulier, sont sous pression en raison de lois environnementales plus restrictives. Le gouvernement fédéral a annoncé l'introduction d'un quota obligatoire de kérosène électrique (e-kérosène) dans le carburant d'aviation traditionnel à partir de 2026.
D'autres demandes pourraient à l'avenir provenir d'autres secteurs, comme les fabricants de peintures et de vernis, qui pourraient utiliser la cire obtenue pour la fabrication d'additifs. L'industrie cosmétique et l'industrie des lubrifiants trouveront également suffisamment d'acheteurs, estime Erik Reichelt. Dans cette mesure, les exploitants d'installations de biogaz qui équipent rapidement leurs exploitations de la nouvelle technique peuvent être les premiers à répondre à cette demande du marché pour les cires biogènes. Et si ce marché partiel devait être saturé, la cire pourrait également être liquéfiée en carburant grâce à des installations supplémentaires.
Transfert à l'échelle industrielle prévu
Le passage de l'installation pilote à l'échelle industrielle est maintenant à l'ordre du jour. Pour cette phase de transfert, le Fraunhofer IKTS cherche actuellement à obtenir des fonds dans le cadre des programmes de soutien aux changements structurels dans les bassins houillers. La prochaine étape du projet consistera à concevoir une installation capable de produire plusieurs centaines de litres de produits de synthèse par heure.
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 Allemand peut être trouvé ici.