METHASIM
Modélisation d'un bioréacteur de méthanation ex-situ à agitation pneumatique
La méthanation est une réaction chimique permettant de convertir le dioxyde de carbone (CO2) en méthane (CH4) en présence d’hydrogène (H2). Elle constitue une brique technologique essentielle dans la stratégie de décarbonation de l’ensemble des usages gaziers qui devra être atteinte en 2050. Couplée à la production d’hydrogène renouvelable, la méthanation offre ainsi une solution efficace pour valoriser les excédents d’électricité issus de sources intermittentes sous forme d’un gaz vert, facilement stockable et transportable via les infrastructures existantes. Le procédé de méthanation biologique repose sur l’activité de micro-organismes anaérobies, capables de réaliser cette conversion dans des conditions opératoires plus douces que les procédés catalytiques thermochimiques. Il présente un fort potentiel d’intégration dans la filière de la méthanisation, en permettant une valorisation du CO2 du biogaz (jusqu’à 45 % du biogaz brut) et donc une augmentation substantielle de la productivité des méthaniseurs.
Les responsables scientifiques
Christophe Vial, professeur des universités à l'Institut Pascal de l'Université Clermont Auvergne.
Alina Violeta Ursu, enseignante-chercheuse à l'Institut Pascal de l'Université Clermont Auvergne.
Le résumé
L’objectif du projet METHASIM est d’intensifier le procédé de méthanation biologique développé depuis 2017 au sein de l’Institut Pascal à l’échelle du laboratoire, en partenariat avec la startup deeptech BioUpp, issue des activités de l’Institut et lauréate du concours national d’innovation i-Lab 2024. En mobilisant des compétences complémentaires en génie microbiologique, génie des bioprocédés, mécanique des fluides et simulation numérique, le projet vise à lever les verrous liés à la cinétique de transfert de matière gaz-liquide de l’hydrogène ainsi qu’aux hétérogénéités spatiales engendrées par la réduction du volume gazeux. Pour ce faire, MethaSim associe une démarche expérimentale à une méthodologie de modélisation multi-échelles.
"Le projet METHASIM est cofinancé par L'Union Européenne dans le cadre du Fonds Européen de Développement Régional."