Mélangeurs SNG (GPL + Air) et systèmes d'enrichissement de biométhane (BioCH4 + GPL)

Mélangeurs SNG et systèmes d'enrichissement en biométhane : formule pour un avenir énergétique durable

Le rôle des approches de traitement du gaz devient de plus en plus crucial dans le secteur mondial de l'énergie, qui se tourne rapidement vers des sources d'énergie propres et durables. Dans ce contexte, les systèmes de mélange de gaz en général, et les mélangeurs de SNG ainsi que les systèmes d'enrichissement en biométhane en particulier, prennent une place centrale en tant que composants importants pour améliorer la qualité du gaz, assurer sa compatibilité avec les infrastructures modernes et faciliter l'adoption plus large des énergies renouvelables. De plus, nous passerons en revue ces technologies, leur rôle et leur influence sur les systèmes énergétiques actuels.

Systèmes de mélange de gaz

Les mélangeurs de gaz ont été conçus pour mélanger divers gaz dans des ratios précis afin de générer un mélange gazeux uniforme conforme à certaines spécifications de qualité. Les systèmes de mélange de gaz industriels sont utilisés dans différentes industries, notamment la production chimique, la production d'électricité et les applications d'énergie durable.

Un des objectifs prioritaires de l'équipement de mélange de gaz est de produire une composition de gaz compatible avec les installations de pipeline actuelles et les systèmes de distribution de carburant. Par exemple, dans les régions où le gaz naturel est complété ou remplacé par de l'hydrogène ou du biogaz, un système de mélange de gaz garantit que le mélange final conserve une valeur de combustion et des propriétés dans des limites raisonnables.

Les technologies de mélange les plus récentes utilisent des capteurs de pointe et des unités de contrôle pour superviser des paramètres tels que la pression, la vitesse du gaz, la composition et la température en temps réel. Cela permet un auto-ajustement des ratios de mélange, assurant une qualité de gaz pertinente même lorsque les caractéristiques du gaz brut sont inconstantes. Dans de nombreux cas, un mélangeur de gaz peut s'intégrer au système SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) pour des diagnostics à distance et une supervision, optimisant ainsi l'efficacité opérationnelle et la sécurité.

Mélangeurs SNG (GPL + Air)

Le SNG (Gaz Naturel Synthétique) est un substitut du gaz naturel traditionnel, généralement produit à partir de biomasse, de charbon ou d'électricité durable via des processus de méthanation. Le mélangeur d'air de gaz naturel, c'est-à-dire le mélangeur SNG, est un système complexe de mélange de gaz développé pour combiner divers flux de gaz, y compris le dioxyde de carbone et l'hydrogène, avec d'autres hydrocarbures, afin de générer un mélange gazeux répondant à des spécifications analogues à celles du gaz naturel.

L'utilisation des mélangeurs SNG prend de l'importance en raison de leur capacité à décarboniser le système de circulation du gaz. Par exemple, l'hydrogène créé par électrolyse, en utilisant de l'électricité durable, peut être mélangé avec du CO₂ biogénique dans des réacteurs de méthanation pour produire du méthane renouvelable. Ce processus, appelé P2G (Power-to-Gas), est une approche réussie pour stocker l'électricité durable et l'intégrer dans l'installation de gaz.

Les mélangeurs SNG doivent être très précis car la moindre déviation dans les caractéristiques du gaz peut avoir un impact sur les performances de l'équipement associé et les émissions. Les mélangeurs SNG de pointe sont équipés de systèmes d'injection de carburant électronique séquentiels et d'une régulation contrôlée par rétroaction pour maintenir des tolérances strictes. De plus, ils doivent être fabriqués à partir de matériaux appropriés à l'hydrogène, qui peut provoquer un fragilisation de certains métaux.

Systèmes d'enrichissement de biométhane (BioCH4 + GPL)

Le biométhane est une forme super fine et ultra propre de biogaz qui a été traitée pour être conforme aux normes du gaz naturel. Le biogaz de base est généralement composé de 50 à 70 % de méthane, le reste contenant principalement du dioxyde de carbone et des polluants traces tels que la vapeur d'eau, le sulfure d'hydrogène et les siloxanes. Ce biogaz doit être enrichi avant d'être injecté dans le réseau de gaz.

Le système d'enrichissement en biométhane utilise différentes technologies pour se débarrasser des impuretés et optimiser la concentration en méthane à plus de 95%. Les techniques traditionnelles comprennent l'APS (Adsorption par Balayage de Pression), le lavage à l'eau, l'adsorption chimique et la séparation par membrane. Chaque technique présente des avantages en termes d'efficacité, de coût et de pertinence pour différentes compositions de biogaz et débits.

Par exemple, la séparation par membrane est une technologie couramment utilisée en raison de sa modularité et de sa faible consommation d'électricité. Cette méthode utilise des membranes semi-perméables pour séparer le CO₂ du CH₄ en fonction de la diffusivité et de la taille moléculaire. En même temps, la méthode PSA implique l'adsorption sélective du CO₂ et d'autres polluants sur des matériaux adsorbants sous haute pression, libérant ainsi du méthane purifié lors de la phase de désorption.

Après l'enrichissement du biométhane, il peut être mélangé au gaz naturel en utilisant la technologie du mélangeur de gaz ou injecté directement dans le pipeline. De plus, il peut être liquéfié pour produire du bio-LNG ou comprimé pour fabriquer du bio-CNG. Les deux peuvent être des options complémentaires et alternatives aux combustibles fossiles dans le secteur maritime.

Intégration et applications

L'intégration des systèmes et technologies mentionnés ci-dessus est importante pour la création d'infrastructures énergétiques fiables et renouvelables. Dans les hubs énergétiques durables, ces technologies sont combinées pour maintenir et fournir des flux de gaz conformes aux normes réglementaires et aux exigences des consommateurs.

Par exemple, une usine de biogaz équipée d'un système d'enrichissement en biométhane peut fournir du méthane durable dans un réseau de distribution de gaz. Dans le cas où la teneur en méthane diffère légèrement ou nécessite d'être ajustée pour sa valeur de combustion, un système de mélange de gaz effectue des corrections précises. De même, dans les installations Power-to-Gas, l'hydrogène provenant de l'excès d'énergie éolienne ou solaire est transformé en SNG en utilisant des mélangeurs et des réacteurs de méthanation, soutenant l'équilibre du réseau électrique et stockant l'énergie sous une forme fiable et transportable.

En plus des avantages environnementaux, ces technologies offrent des bénéfices économiques. Elles offrent des opportunités aux producteurs d'énergie de tirer un profit des déchets, de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de participer au marché du gaz durable.

Ligne de fond

Les mélangeurs SNG et les technologies d'enrichissement en biométhane sont des éléments cruciaux lorsqu'il s'agit de passer à un système énergétique propre et résilient. De nos jours, lorsque les pays cherchent des moyens de se conformer aux exigences de sécurité climatique et de décarboner leurs installations gazières, ces technologies offrent des solutions fiables. Les investissements et les innovations incessants dans ce domaine seront le pivot qui contribuera à atteindre la durabilité à long terme dans le secteur énergétique mondial.