Les énergies renouvelables comme l’éolien et le solaire sont appelées à gagner en importance dans la lutte contre les changements climatiques; toutefois ces solutions de remplacement ne sont pas sans écueils, l’un d’eux étant le stockage. Et si on pouvait transformer l’électricité en gaz naturel renouvelable? C’est exactement ce que propose de faire une équipe de chercheurs de l’Université McGill, en collaboration avec l’entreprise Xebec Adsorption.
Grâce à une subvention du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, l’équipe de Jan Kopyscinski, professeur au Département de génie chimique de l’Université McGill, planche sur un prototype de réacteur capable de transformer les surplus d’électricité provenant de sources renouvelables en gaz naturel.
« Il y a beaucoup de projets de recherche en cours au Canada sur la mise au point de batteries plus efficaces, mais il n’existe aucun projet sur la transformation de l’électricité en gaz comme ça se fait déjà ailleurs », explique le professeur Kopyscinski.
Les réacteurs de conversion de l’électricité en gaz ont l’avantage de pouvoir transformer les surplus d’énergie produits à des moments où la demande en électricité est moins élevée. Il s’agit donc d’une solution intéressante pour la production éolienne qui fluctue et la production solaire qui est intermittente.
Ces réacteurs utilisent les surplus de l’électricité pour réaliser l’électrolyse de l’eau, c’est-à-dire décomposer les molécules d’eau en hydrogène et en oxygène. Le prototype du laboratoire du professeur Kopyscinski produira du gaz naturel (méthane) à partir de cet hydrogène et de CO2 généré lors de la décomposition de déchets organiques.
Réduire les gaz à effet de serre
Le projet de Jan Kopyscinski est également financé par Xebec Adsorption, entreprise spécialisée dans la purification du biogaz (composé de méthane et de 30 à 40 % de CO2) généré lors de la décomposition de déchets organiques.
« Nous sommes ravis de travailler avec le professeur Jan Kopyscinski à la mise au point d’un méthaniseur rentable, se réjouit Prabhu Rao, directeur de l’exploitation chez Xebec Adsorption inc. La méthanisation est une méthode viable de captage du CO2 en vue de sa transformation en gaz renouvelable. Ce projet est particulièrement pertinent au Québec, où l’énergie électrique renouvelable à faible coût est un excellent catalyseur pour la production de l’hydrogène nécessaire à la réaction de méthanisation. »
Le réacteur aura, dans un premier temps, une capacité de 0,3 à 0,5 kW; on prévoit augmenter la capacité de production dans la deuxième phase du projet.
À l’avenir, il serait aussi envisageable de capter le CO2 provenant d’autres industries polluantes, précise le professeur Kopyscinski.
« On pourrait aussi imaginer faire de la séquestration de CO2 dans les cimenteries de la province, par exemple. Lorsqu’on brûle du méthane, on produit de l’eau et du CO2. Donc selon l’utilisation qui sera faite du méthane des réacteurs, le CO2 issu de sa combustion pourrait lui aussi être capté et réutilisé pour produire d’autre gaz naturel renouvelable », précise-t-il.
Le projet du professeur Kopyscinski a aussi le potentiel de répondre à une demande croissante de gaz naturel renouvelable. En effet, l’Association canadienne du gaz s’est fixé comme objectif de transporter 5 % de gaz naturel renouvelable dans le réseau de distribution canadien de gaz naturel d’ici 2025 et 10 % d’ici 2030. L’atteinte de cet objectif se traduirait, à terme, par une réduction de 14 mégatonnes par an des émissions de gaz à effets de serre, soit l’équivalent du retrait de 3 millions de voitures de la circulation. La Régie de l’énergie du Québec a pour sa part proposé un objectif de distribution de gaz naturel renouvelable de 1 % d’ici 2020 et de 5 % d’ici 2025.
