Des chercheurs de l’Université de Twente ont reçu une subvention « Demonstrator » de l’Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique (NWO) afin de construire une installation pilote capable de séparer le biogaz en dioxyde de carbone et bio-méthane pur.
Dans cette installation, les chercheurs utilisent un matériau qu’ils ont développé, permettant une séparation plus efficace et moins coûteuse que les technologies existantes.
Les défis de la purification du biogaz
La production de biogaz libère à la fois du dioxyde de carbone et du méthane. Le biométhane est utile en tant que carburant renouvelable, entre autres, mais la présence de dioxyde de carbone rend le gaz moins utile. Il est donc nécessaire de purifier ce gaz.
Actuellement, cela se fait encore avec, par exemple, des membranes ou d’autres matériaux capables de capturer le dioxyde de carbone, mais ces techniques sont coûteuses et consomment beaucoup d’énergie.
Des granulés de chat pour capturer le dioxyde de carbone
Les équipes de Frieder Mugele et Wim Brilman de Twente ont développé un nouveau matériau qu’ils fabriquent à partir du type d’argile Bentonite. Il s’agit de la même argile à partir de laquelle sont fabriqués les granulés absorbants pour les litières pour chats.
En utilisant de petites particules chargées positivement, les chercheurs de Twente s’assurent que les espaces dans l’argile sont de la taille idéale.
Ces espaces doivent être suffisamment grands pour que le dioxyde de carbone puisse s’y loger, mais pas les molécules de méthane plus grandes.
Passer de la preuve de concept à l’échelle industrielle
Le matériau a déjà démontré en laboratoire sa capacité à capturer efficacement le dioxyde de carbone. Avec l’installation pilote, les chercheurs souhaitent maintenant vérifier si cela fonctionne également à plus grande échelle.
« Nous testerons à l’échelle d’une ferme individuelle et dans des conditions réalistes », précise Frieder Mugele. « Nous voulons purifier des centaines de kilos de biogaz par jour. »
D’ici 2025, l’installation devrait être construite et les premiers résultats des tests disponibles.
Le bentonite : propriétés et utilisations
Le bentonite est un type d’argile composé principalement de montmorillonite, un minéral du groupe des smectites. Cette argile possède des propriétés absorbantes, agglomérantes et gonflantes, ce qui la rend utile dans divers domaines.
Propriétés du bentonite
Le bentonite présente plusieurs propriétés intéressantes :
- Absorption : Il a une grande capacité à absorber l’eau et d’autres liquides, ce qui lui confère des propriétés d’épaississement et de stabilisation.
- Agglomération : Le bentonite peut agglomérer des particules fines, facilitant ainsi leur séparation des liquides.
- Gonflement : Lorsqu’il est mélangé à de l’eau, le bentonite gonfle et forme un gel, ce qui lui confère des propriétés d’étanchéité.
Utilisations du bentonite
Le bentonite est utilisé dans divers domaines, notamment :
- Industrie pétrolière : Il est utilisé comme boue de forage pour stabiliser les parois des puits de pétrole et de gaz.
- Industrie alimentaire : Le bentonite est utilisé comme additif alimentaire pour stabiliser et épaissir les produits.
- Agriculture : Il est utilisé comme amendement du sol pour améliorer la rétention d’eau et la structure du sol.
- Industrie de la construction : Le bentonite est utilisé pour étanchéifier les fondations, les tunnels et les réservoirs.
- Industrie cosmétique : Il est utilisé dans les produits de soins de la peau et les masques faciaux pour ses propriétés absorbantes et purifiantes.
En synthèse
Les chercheurs de l’Université de Twente ont développé un matériau innovant permettant de séparer plus efficacement et à moindre coût le biogaz en dioxyde de carbone et bio-méthane. Grâce à une subvention, ils construiront une installation pilote pour tester cette technologie à plus grande échelle, avec l’objectif d’obtenir des résultats d’ici 2025.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que le biogaz ?
Le biogaz est un mélange gazeux produit par la dégradation de matières organiques en l’absence d’oxygène. Il est principalement composé de méthane et de dioxyde de carbone.
Quel est l’intérêt du bio-méthane ?
Le bio-méthane est un gaz renouvelable qui peut être utilisé comme carburant, pour la production d’électricité ou de chaleur, et comme source d’énergie pour diverses industries.
Qu’est-ce que la Bentonite ?
La Bentonite est un type d’argile qui possède des propriétés absorbantes et agglomérantes. Elle est notamment utilisée dans la fabrication de granulés pour chats.
Quel est le but de l’installation pilote ?
L’installation pilote vise à tester la capacité du nouveau matériau à séparer le biogaz en dioxyde de carbone et bio-méthane à plus grande échelle et dans des conditions réalistes.
Quand les premiers résultats des tests seront-ils disponibles ?
Les chercheurs espèrent obtenir les premiers résultats des tests d’ici 2025.
La subvention pour les démonstrateurs est une subvention de l’Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique (NWO) qui permet d’appliquer les connaissances issues de la recherche et de les mettre sur le marché. L’objectif du financement est de développer les connaissances scientifiques dans une usine pilote (démonstrateur) qui rend les connaissances attrayantes pour le marché. Frieder Mugele est professeur au département de physique des fluides complexes (PCF). Wim Brilman est professeur au département de technologie des procédés durables (SPT ; tous deux membres de la faculté TNW).
