Projet DENOBIO

Pionnier français du recyclage du CO2 en gaz et carburants renouvelables par méthanation biologique, Enosis a démarré cet été la construction de sa première installation à taille industrielle couplée à une unité de méthanisation agricole, Energia Thiérache, située à Lesquielles-Saint-Germain dans le département de l’Aisne (Région des Hauts-de-France). Exploitée par Enosis, l’installation permettra d’injecter du e-méthane, le gaz produit par méthanation du CO2 issu de la méthanisation, dans le réseau de gaz naturel exploité par GRDF. Ces travaux s’inscrivent dans le cadre du volet « démonstration » de DENOBIO, un projet collaboratif associant Enosis à l’INSA Toulouse, partenaire scientifique historique d’Enosis.

Le projet DENOBIO est un jalon supplémentaire de l’industrialisation par Enosis de son procédé de méthanation biologique appliqué au traitement du dioxyde de carbone (CO2), ainsi qu’à celui du biogaz de méthanisation. Précédant le développement de projets commerciaux d’ores et déjà en préparation, DENOBIO est le fruit de dix années de recherche et de développements technologiques, allant de travaux en laboratoire à la conduite d’essais en environnement réel avec des unités pilotes semi-industrielles.

La technologie au cœur des systèmes conçus par Enosis : une innovation industrielle française au service de la transition écologique.

Enosis conçoit et déploie des systèmes industriels qui recyclent le CO2 et assurent sa conversion, via le procédé de « méthanation », en gaz renouvelable ou bas-carbone, injectable dans les réseaux gaziers existants, en substitution au gaz naturel fossile, réduisant les consommations de ce dernier. Le CO2 traité peut provenir d’unités de méthanisation[1], d’installations de pyrolyse ou de gazéification[2] ou de sites industriels.

La technologie de méthanation utilisée par Enosis est une biotechnologie innovante et durable fondée sur l'utilisation de micro-organismes, développée avec le soutien scientifique du laboratoire TBI (Toulouse Biotechnology Institute) de l’INSA Toulouse : on parle de méthanation biologique ou de biométhanation.

Intégrées à des sites de méthanisation, en traitant directement le biogaz, ou le CO2 rejeté par les systèmes d’épuration qui assurent la transformation du biogaz en biométhane, les unités de méthanation biologique d’Enosis augmentent la production de méthane des sites de plus de 50 %, sans consommation additionnelle de biomasse, répondant aux enjeux de « bouclage ».

Dans ce cas, les unités de biométhanation Enosis nécessitent l’utilisation d’hydrogène, dont la fourniture peut être assurée par électrolyse de l’eau à partir d’électricité renouvelable ou « bas-carbone ». Le méthane produit par méthanation, dénommé « e-méthane », pourra alors être qualifié de renouvelable ou bas-carbone[3] et substitué au gaz fossile, participant au « verdissement » du mix gazier. Acheminé et stocké via les infrastructures gazières existantes, le e-méthane permettra de desservir des usages spécifiques (tels que le transport maritime où il peut servir de carburant).

Le déploiement d'installations de biométhanation Enosis, couplées à la méthanisation et à l'électrolyse, constitue ainsi un vecteur d'ancrage et d’accélération, dans les territoires, de pôles de production d'hydrogène renouvelable ou bas carbone.

Dans « Perspectives gaz 2024 », les opérateurs français de réseaux de gaz[4] établissent la production française prévisionnelle de e-méthane à 3 TWh en 2030 et à 8 TWh en 2035, qui participe de la sorte à l’indépendance énergétique de la France (la production de biométhane en 2023 y est estimée à 9 TWh).  

DENOBIO, une installation de méthanation biologique à taille industrielle, dont la production de gaz est injectée dans le réseau de gaz naturel : une première française.

L’installation est une unité de démonstration. Elle vise à tester l’injection du gaz produit (du e-méthane) dans le réseau de gaz naturel exploité par GRDF, à optimiser les conditions et méthodes d’exploitation (en coopération avec les exploitants du site de méthanisation) et à évaluer son empreinte environnementale. Elle est alimentée avec de l’hydrogène stocké sur place, acheminé à partir d’une unité existante de production par électrolyse.

L’installation constitue ainsi la première unité de biométhanation à taille industrielle en France, produisant du e-méthane injecté dans les réseaux de gaz naturel, qui pourra être répliquée et adaptée à d'autres configurations (méthanisation territoriale, de boues de stations de traitement des eaux usées, etc.).  

Enosis prévoit d’exploiter l’installation à partir de 2025, tout d’abord en traitant le CO2 contenu dans le gaz rejeté par l’épurateur de l’unité de méthanisation, puis en traitant directement le biogaz.

DENOBIO, un projet collaboratif associant acteurs territoriaux, industriels et scientifiques.

Le projet DENOBIO est le fruit de collaborations d’Enosis avec différents partenaires.

Une collaboration avec Energia Thiérache, qui illustre les synergies entre l’agriculture locale et l’innovation industrielle. Energia Thiérache a accepté, dès l’origine du projet, d’accueillir l’installation de biométhanation et d’accompagner sa mise en œuvre.

Une collaboration technico-économique avec GRDF, visant à la mise en œuvre de nouveaux dispositifs de comptage spécifiques au e-méthane (mesure des volumes et de la qualité du gaz), ainsi que la conduite des opérations d’injection du e-méthane dans le réseau de gaz naturel. 

Une collaboration scientifique avec le laboratoire TBI de l’INSA Toulouse, partenaire historique d’Enosis qui réalisera des travaux connexes à la mise en œuvre de l’installation à taille industrielle. Ces travaux porteront sur la modélisation avancée du procédé, la réalisation d’un jumeau numérique, l’analyse de l’efficience énergétique du système méthanisation-biométhanation, l’optimisation des stratégies de contrôle. A cet effet, TBI conduira des essais avec son unité pilote semi-industrielle de biométhanation DEMETHA, codéveloppée avec Enosis et intégrée à la plateforme SOLIDIA.  

DENOBIO est un projet financé par l’Etat dans le cadre de France 2030, opéré par l’ADEME. Il est également soutenu par la Région des Hauts-de-France et GRDF.

DENOBIO est lauréat de l’appel à projets « Briques technologiques et démonstrateurs hydrogène », opéré par l’ADEME dans le cadre du plan d’investissement France 2030. Le projet est également lauréat de l’appel à projets porté et financé conjointement par GRDF et la Région des Hauts-de-France, pour soutenir le développement d’un premier démonstrateur de méthanation biologique adapté aux unités de méthanisation agricole. Plus particulièrement, DENOBIO fait l’objet d’un financement du Fond Régional d’Amplification de la Troisième révolution Industrielle (FRATRI) de la Région des Hauts-de-France.

[1] La méthanisation produit du biogaz, qui contient environ 40% de CO2, cette proportion variant en fonction de la nature des déchets traités (déchets agricoles, déchets alimentaires, déchets verts, déchets des industries agro-alimentaires, boues produites par les stations de traitement des eaux usées).

[2] La pyrolyse et la gazéification sont des procédés thermiques de traitement des déchets solides ou liquides qui produisent un gaz riche notamment en CO2.

[3] La qualification de gaz « renouvelable » ou « bas-carbone » est régie, en France, par le Code de l’énergie, qui définit des seuils d’émission de gaz à effet de serre auxquels il est nécessaire de se conformer, ainsi que les méthodes de calcul pour leur détermination.   

[4] GRDF, GRTgaz, Teréga.