Capteurs innovants pour mesure de paramètres dans les Méthaniseurs

Le biogaz est une source d’énergie renouvelable issue de la dégradation de matières organiques (d’origine agricole, industrielle, etc.) par des microorganismes dans un milieu sans oxygène. Il peut être valorisé sous forme de chaleur et d’électricité ou bien injecté après épuration pour une utilisation sous forme de carburant ou en substitution du gaz naturel.

Cette énergie « verte » participe aux objectifs nationaux de production d’énergie renouvelable. Le développement de la filière en

Le suivi de la biologie du méthaniseur vise plusieurs paramètres. Certains sont déjà mesurés en continu (ph, température) mais pour d’autres, l’opérateur doit réaliser un prélèvement, puis réaliser l’analyse sur place ou envoyer l’échantillon dans un laboratoire.

Les conséquences négatives sont :

• L’exploitant ne peut intervenir qu’à réception des résultats (en différé),
• La manière dont est fait le prélèvement peut avoir un impact sur la représentativité de l’échant

Objectifs

Le biogaz est une source d’énergie renouvelable issue de la dégradation de matières organiques (d’origine agricole, industrielle, etc.) par des microorganismes dans un milieu sans oxygène. Il peut être valorisé sous forme de chaleur et d’électricité ou bien injecté après épuration pour une utilisation sous forme de carburant ou en substitution du gaz naturel.

Cette énergie « verte » participe aux objectifs nationaux de production d’énergie renouvelable. Le développement de la filière en France est ambitieux avec notamment un objectif visé de 10 % de gaz renouvelable dans les réseaux à l’horizon 2030.

La maîtrise de la conduite de la réaction biologique dans le digesteur (cinétique, compétition des mécanismes,..) représente l’un des facteurs essentiels dans l’optimisation de la disponibilité de l’installation et de la viabilité du site. Cette maitrise technique passe par une capacité à « prendre le pouls » du méthaniseur à tout moment afin d’anticiper le comportement biologique du méthaniseur en fonction des substrats introduits.

Les développements récents des systèmes communicants et objets connectés ainsi que des nanotechnologies de mesure in situ à bas coût pourraient permettre d’améliorer et de simplifier la mesure des paramètres clés de la méthanisation. Ces capteurs et les données ainsi générées pourront s’inscrire dans des outils de monitoring et d’exploitation « experts ».

La méthanisation et le suivi des digesteurs

Le suivi de la biologie du méthaniseur vise plusieurs paramètres. Certains sont déjà mesurés en continu (ph, température) mais pour d’autres, l’opérateur doit réaliser un prélèvement, puis réaliser l’analyse sur place ou envoyer l’échantillon dans un laboratoire.

Les conséquences négatives sont :

• L’exploitant ne peut intervenir qu’à réception des résultats (en différé),
• La manière dont est fait le prélèvement peut avoir un impact sur la représentativité de l’échantillon,
• Le temps et le mode de conservation de l’échantillon ne sont pas neutres sur le résultat.

De plus, certains paramètres sont modifiés dans le digesteur en fonction du niveau de gravité des dysfonctionnements rencontrés. Une identification plus précoce permettrait de corriger le problème avec de meilleures chances de succès.

Le champ d’application concerné par l’appel à projet touche notamment:

• la teneur en Acides Gras Volatils dans le biogaz
• le conductivité et le potentiel d’oxydo-réduction du milieu,
• la mesure des matières sèches, du pH et de l’alcalinité en ligne et en continu de manière robuste
• la mesure de paramètres globaux dans le biogaz (exemples : empreinte isotopique, empreinte odeur, etc…)

Ces développements peuvent être réalisés autour des sondes utilisées pour la mesure, comme des sondes spécifiques, stables dans les milieux difficiles et corrosifs comme les substrats. Elles nécessiteraient une maintenance minimale tout en conservant une robustesse élevée.

Eligibilité et critères de sélection

Les dossiers seront jugés selon plusieurs critères qui seront confirmés avec le Comité de Sélection.

• Adéquation avec le sujet
• Caractère innovant (nouvelles technologies / connectivité)
• Stade de maturité de la technologie
• Bénéfices / faisabilité
• Capacité à être expérimenté et/ ou déployé rapidement
• Adéquation technologie / usage
• Performance sociétale, environnementale et énergétique
• Implémentation dans des outils d’exploitation et de supervision existants

Le comité de sélection

Les projets lauréats seront sélectionnés par un jury composé des experts du Groupe et des filiales d'ENGIE, d’acteurs économiques locaux et nationaux.

Composition du jury* :

• des experts innovations d'ENGIE
• des représentants des entités locales d'ENGIE
• des experts universitaires et institutionnels

Gains et bénéfices pour les projets sélectionnés

Cet appel à projets est un véritable accélérateur d’innovation.

Les projets sélectionnés bénéficieront :

• d’un accompagnement par les filiales et les experts d'ENGIE afin d’accélérer leur développement et concrétisation

• d’une visibilité assurée lors d’événements dédiés*, dans la presse et au travers des relais-partenaires (Cluster de l’Internet des Objets)

• d’un terrain de test, d’expérimentation et de démonstration grandeur nature.

* Evénements externes / internes organisés par le Groupe ENGIE

Procédure de sélection

La sélection se fera en 2 temps :

• Phase 1. une présélection sur dossier permettra de retenir les 8 à 10 projets qui se détachent

• Phase 2. chaque porteur des projets sélectionnées sera invité à présenter en 20minutes et à tour de rôle son projet en présence des membres du comité de sélection*.

Calendrier prévisionnel

• Samedi 30 Mai 2015 (minuit) : date limite de dépôt des dossiers.

• Du samedi 30 Mai au lundi 15 Juin 2015 : Notation des dossiers, par chacun des membres du Comité de Sélection, et sélection de 8 à 10 projets finalistes

• Du lundi 15 Juin au vendredi 19 Juin 2015 : Séance de pitch des finalistes & annonce des lauréats