La nouvelle installation de méthanation « move MEGA » de l’Empa réunit des éléments clés de la transi-tion énergétique : elle produit du méthane à partir d’hydrogène renouvelable et de CO₂, tout en aug-mentant délibérément la flexibilité de charge du procédé – un avantage décisif pour l’utilisation de sources d’électricité renouvelable fluctuantes. L’installation de démonstration innovante montre com-ment l’électricité solaire renouvelable peut être convertie directement en hydrogène par électrolyse, puis transformée avec du CO₂ capté dans l’air ambiant en méthane synthétique – prêt à être injecté dans le réseau de gaz. L’intégration directe de ces processus sur un même site est unique en son genre.

Nouvelle approche axée sur la flexibilité de charge et l’efficacitéLe cœur de la nouvelle installation est la méthanation à sorption renforcée, où des pellets de zéolithe à porosité définie servent de support catalytique. Ceux-ci adsorbent l’eau produite comme sous-produit lors de la réaction de méthanation, déplaçant ainsi l’équilibre chimique en faveur de la formation de mé-thane. Le procédé peut ainsi fonctionner à des pressions et températures plus basses, et le méthane pro-duit peut être utilisé directement ou injecté dans le réseau sans purification complexe.

La gestion thermique était centrale dans le développement de ce nouveau procédé : pour garantir un fonctionnement continu, au moins deux réacteurs sont nécessaires, fonctionnant en alternance pour produire du méthane ou pour être régénérés/séchés. Pour ce séchage, une gestion thermique sophisti-quée est essentielle, permettant soit d’extraire la chaleur résiduelle du réacteur, soit de la stocker dans le lit catalytique. L’équipe de l’Empa autour de Florian Kiefer et Andreas Borgschulte a travaillé plus de cinq ans pour développer cette technologie, depuis la recherche fondamentale jusqu’au démonstrateur fonc-tionnel en passant par l’échelle du laboratoire.

« Grâce à la méthanation à sorption renforcée et à la gestion thermique, nous atteignons des rende-ments élevés et une flexibilité de charge nettement supérieure à celle des procédés conventionnels. Cela rend la technologie particulièrement attractive pour un couplage direct avec des installations photovol-taïques ou éoliennes », explique Florian Kiefer, chef de projet move MEGA.

Du méthane synthétique au puits de CO₂ – de nouvelles voies pour la protection du climat