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GAYA à Viva Technology 2022 : du projet de R&D à l’industrialisation de la méthanation

Alessandra Barba, Lab Manager "Biogas, Biomass & Waste" au ENGIE Lab CRIGEN nous parle du réacteur de méthanation industriel développé dans le cadre du projet de Recherche et Développement GAYA a été présenté au salon Viva Technology sur le stand ENGIE. 

GAYA est une vraie success-story. Nous sommes parvenus à concevoir une chaîne de procédés complète, flexible de production de biométhane capable à l’avenir de se substituer au gaz naturel.

Alessandra BARBA - Lab Manager "Biogas, Biomass & Waste" - ENGIE Lab CRIGEN

Bonjour Alessandra, pouvez-vous présenter le projet  Gaya en quelques mots ?

Le Projet GAYA est multifacettes. Il s’agit d’un projet de R&D regroupant 11 partenaires d’excellence et coordonné par ENGIE. Lancé en 2010 avec le soutien financier de l’ADEME et achevé en 2021, ce projet avait pour objectif de développer une filière innovante, compétitive et durable pour produire du biométhane par pyrogazéification de biomasse sèche (résidus forestiers, résidus agricoles…). GAYA est aussi le nom de la plateforme R&D de pointe construite par ENGIE dans le cadre de ce projet. Unique au monde, cette plateforme à l’échelle semi-industrielle a l’avantage de fournir une vue complète et intégrée de l’ensemble de la chaîne de production du biométhane : prétraitement de la biomasse, pyrogazéification, épuration du syngaz produit et méthanation. Globalement, cette chaîne de procédés consiste à porter la biomasse sèche à haute température pour permettre après conversion d’avoir un gaz renouvelable substituable au gaz naturel, d’origine fossile. Ce site expérimental a ainsi permis de démontrer la faisabilité technique, économique et environnementale de cette filière. 
Par la suite, ENGIE s’est également intéressé à la valorisation des déchets, s’inscrivant dans les objectifs fixés par la Loi de Transition Energétique pour la Croissance Verte qui vise à réduire de 50 % les quantités de déchets enfouis d’ici 2025 par rapport à 2010. La plateforme GAYA a ainsi réalisé une première mondiale fin 2020 en produisant un méthane de synthèse bas carbone à partir de la pyrogazéification de Combustibles Solides de Récupération (CSR). 


La plateforme expérimentale GAYA de St Fons repose sur la synergie de deux entités : ENGIE Solutions qui opère la plateforme via une équipe dédiée en salle de contrôle et à la maintenance et ENGIE Lab CRIGEN qui, sous le pilotage de Marion MAHEUT, cheffe de projet, construit et mène les programmes de recherche pour répondre à l’ambition du Groupe d’industrialiser cette chaîne de procédés. Ainsi, sur la base des travaux menés notamment sur la plateforme GAYA, ENGIE projette la construction d’une première unité industrielle au Havre, le projet Salamandre, à partir de 2023.  


Qu’allez-vous mettre en avant sur le salon Viva Technology ?  

Nous souhaitons montrer comment un projet de R&D d’envergure a pu se transformer et aboutir à son industrialisation. Comment une idée qui a émergé d’une page blanche a fini par atteindre un niveau d’industrialisation et de maturité élevé. En ce sens, GAYA est une vraie success-story. Nous sommes parvenus à concevoir une chaîne de procédés complète, flexible de production de biométhane capable à l’avenir de se substituer au gaz naturel. La filière pyrogazéification ne suffira pas seule, mais sera à coup sûr l’une des filières qui répondra au besoin de décarboner le gaz.
Ainsi nous pourrons témoigner qu’à la Recherche et Innovation d’ENGIE nous pouvons être au cœur de l’industrialisation de nouveaux procédés et en appui au développement commercial de futures unités industrielles à l’image de la plateforme Salamandre au Havre

Quels sont pour vous les aspects les plus innovants de GAYA ? 

La technologie de méthanation reste à mon sens l'innovation majeure de GAYA. C’est l’étape qui permet de convertir les molécules contenues dans le syngaz (CO - CO2 et hydrogène) en méthane. L’exploitation de la plateforme GAYA pendant le projet, et encore aujourd’hui, montre que cette solution technologique fonctionne, est robuste, flexible en terme de débit en entrée, en terme de qualité du gaz en entrée et permet d’atteindre le taux de conversion maximal en méthane en une seule étape ! 
A l’origine, les experts étaient partis du constat que les technologies disponibles sur le marché présentaient certains inconvénients techniques et économiques. L'idée a alors été lancée de développer une nouvelle technologie basée sur un réacteur à lit fluidisé isotherme, permettant de maîtriser les échanges thermiques. C’est le point clé de cette étape de conversion car la quantité de méthane produite dépend directement de la capacité à gérer ces échanges thermiques dans le réacteur de méthanation. Le réacteur conçu par Dr Yilmaz KARA, senior key expert en procédés de production et traitement des gaz a été mis en œuvre sur la plateforme GAYA et, avec l’ensemble des équipes d’exploitation et de recherche, nous avons pu démontrer le bon fonctionnement de cette innovation qui a engendré différents brevets. 
Résultat, notre réacteur est aujourd’hui totalement industrialisable et parce qu’il est flexible, en termes de débit, de qualité et de composition du gaz en entrée, il pourrait se mettre derrière n'importe quel gazéifieur. Nous avons aussi démontré que ce réacteur, parce qu’il fonctionne avec du CO2 et de l'hydrogène, pourrait aussi s'adapter à la filière Power to gaz. Dans les deux cas, le réacteur permet de produire un méthane de synthèse qui pourra être injecté dans le réseau de gazou répondre aux enjeux de la mobilité verte, etc.

Qu'est-ce que vous attendez de la participation à Viva tech ? 

J’aimerais que nous puissions sensibiliser les visiteurs du stand ENGIE sur la réalité des  filières de production de gaz vert aujourd’hui et qui plus est dans le contexte géopolitique actuel sur l’approvisionnement en gaz. Avec ce projet de R&D puis d’industrialisation de la filière GAYA nous pouvons prouver qu’ENGIE agit pour accélérer la transition vers une économie neutre en carbone Puisque nous sommes sur Viva technology qui est peu l’expo du monde de demain et des nouvelles technos, il est important de montrer que chez ENGIE, nous bougeons aussi pour faire avancer la recherche et l’innovation. 

Et pour vous l’avenir sera … ?

Décarboné. C’est une nécessité. Il y a toutefois encore énormément de challenges à relever pour faire que cela devienne une réalité. 




Découvrir GAYA en vidéo :


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