Le dérèglement climatique est un problème qui nous concerne tous. Ce dernier peut être relié aux gaz à effet de serre, dont le CO2 fait partie. Avons-nous une solution pour réduire nos émissions de CO2 ? Remplacer les énergies fossiles par les énergies renouvelables ? Oui, mais leur production est irrégulière. Nous explorons une solution à ce problème : le Power-to-Gas.

Le dérèglement climatique ainsi que la lutte contre ce dernier est devenu un sujet dont personne, ou presque, n’ignore l’importance. Néanmoins, pouvoir expliquer la raison de ce dérèglement est souvent moins aisé pour des non-scientifiques. De manière très succincte, le dérèglement climatique peut être relié aux gaz à effet de serre. Une solution serait alors de réduire le taux d’émission de ces gaz dans l’atmosphère. Nous nous focaliserons ici sur le cas du CO₂ pour lequel une réduction serait possible par le biais de la transition énergétique. Cette dernière consiste à remplacer les sources d’énergie fossile, fortement utilisées mondialement et qui produisent d’importantes quantités de CO₂, par des sources d’énergie renouvelable, comme l’énergie solaire ou éolienne.

 

Néanmoins, un des problèmes majeurs des énergies renouvelables par rapport aux énergies fossiles est que leur production est irrégulière car tributaire de différents facteurs tels que les conditions météorologiques. Par exemple, les panneaux solaires dépendent de la présence du soleil et les éoliennes de celle du vent. Ce faisant, la production en énergie peut s’avérer trop faible pour couvrir les besoins énergétiques en l’absence de soleil ou de vent et trop élevée si la météo est optimale pendant un certain temps, produisant alors un surplus. Nous arrivons ici à un autre problème, le surplus d’énergie produit qu’il faut pouvoir stocker afin de l’utiliser lorsque le besoin s’en fait sentir. Le Power-to-Gas permet de stocker ce surplus d’énergie produit sous forme de gaz, l’énergie contenu dans ces derniers permet ainsi, en effectuant leur combustion, de couvrir les besoins énergétiques de manière permanente.

 

Le Power-to-Gas comporte deux étapes successives de formation de gaz. La première consiste à former du dihydrogène (H₂) à partir de l’électrolyse de l’eau, effectuée au moyen des énergies renouvelables. Le dihydrogène peut être stocké dans des réservoirs spéciaux et reconverti ensuite en électricité au moyen de piles à combustible ou de moteurs à combustion d’hydrogène. Une autre possibilité est de l’injecter dans le réseau de gaz naturel. Néanmoins, le dihydrogène est difficilement stockable dans des réservoirs de gaz en raison de ses propriétés physico-chimiques. De plus, le réseau de gaz naturel n’est pas adapté à l’injection d’une quantité importante de dihydrogène.

 

C’est pourquoi il existe une deuxième étape de formation de gaz dans le Power-to-Gas. Cette dernière consiste à mélanger du dihydrogène avec du dioxyde de carbone afin de former du méthane au moyen d’une réaction appelée méthanation ou encore, réaction de Sabatier.  Le méthane a l’avantage d’être facilement stockable et peut aisément être injecté dans le réseau de gaz naturel, ce dernier étant parfaitement adapté. De plus, nous pouvons voir que la réaction de méthanation nécessite du dioxyde de carbone. Cela implique que le CO₂ ne joue plus seulement le rôle d’un gaz à effet de serre mais aussi celui d’un composé qui peut être recyclé pour former du méthane, devenant ainsi un acteur de la transition énergétique.