Ces dernières années, les processus de conversions biochimiques de la biomasse (il s’agit de matières organiques, aussi bien d’origine végétale -bois, résidus alimentaires- qu’animale, utilisables comme source d’énergie comme la gazéification) sont devenus des solutions intéressantes pour la production d’hydrogène renouvelable (selon la Commission européenne, la conversion biochimique de la biomasse permet bien de produire de l’hydrogène renouvelable).
Toutefois, l’inconvénient de ce système est qu’il nécessite un processus de purification complexe nécessitant un apport énergétique élevé. Dans le cadre du projet Horizon 2020 « Reactor Optimization by Membrane Enhanced Operation » (ROMEO), le centre de compétences Bioenergy and Sustainable Technologies (BEST), basé à Graz, a cherché à optimiser ce processus, en collaboration avec huit autres partenaires européens. L’équipe a en effet mis au point un réacteur permettant de produire de l’hydrogène à partir de déchets de bois avec un faible apport énergétique.
Comment fonctionne ce réacteur ? Outre le carbone, le bois contient de l’hydrogène sous forme d’hydrocarbures. La gazéification permise par le réacteur permet d’extraire cet hydrogène à partir d’eau et d’un gaz de synthèse contenant du monoxyde de carbone au moyen d’un catalyseur. La réaction ainsi produite, qui génère également du dioxyde de carbone en plus de l’hydrogène, est appelée « Water Gas Shift reaction » (litt. « réaction de conversion du gaz à l’eau »).
Ces réactions se font généralement à partir d’installations complexes où l’hydrogène est séparé du dioxyde de carbone par des procédés très coûteux en énergie. Là où ce nouveau réacteur innove est qu’il permet de combiner la séparation du dioxyde de carbone et la conversion du monoxyde de carbone en hydrogène en une seule étape. Cela est permis par un catalyseur spécial, doté de nouvelles membranes de séparation qui permettent des taux de conversion élevés avec des apports en ressources et en énergie beaucoup plus faibles que d’habitude. Cela se note par exemple au niveau des températures de conversion (environ 120 au lieu de 500 degrés Celsius normalement).
Le développement d’un tel réacteur, qui en est pour l’instant à un stade pilote, a ainsi permis une réduction radicale de la consommation et des émissions d’énergie, selon une déclaration du BEST. Plus précisément, la consommation d’énergie a été réduite jusqu’à 15 % et les émissions jusqu’à 40 %, bien que la production d’hydrogène ait été nettement supérieure aux prévisions. Le centre de Graz a, par ailleurs, souligné que des développements supplémentaires étaient encore nécessaires pour une application industrielle.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
