Les analyseurs de biogaz permettent d'atteindre de grands objectifs
Il n'y a pas si longtemps, des termes tels que changement climatique, neutralité carbone ou transition énergétique étaient des notions vagues. Depuis lors, ils ont lentement marqué les esprits, surtout dans l'industrie, auprès des PDG et des entrepreneurs. Les citoyens sont largement convaincus que nous devons tous essayer d'éviter que le réchauffement climatique se poursuive. Les responsables politiques ont entendu le signal et fixé des objectifs ambitieux. Par exemple, l'Europe souhaite réduire ses émissions de CO2 de 55 % d'ici à 2030 et atteindre la neutralité climatique d'ici à 2050. Le biogaz et le biométhane jouent un rôle clé sur ce plan.
Waste to Energy, WtE
Aujourd'hui, nous utilisons les déchets comme source d'énergie. La production de biogaz, par fermentation des déchets organiques, en est le meilleur exemple. Le biogaz est converti en chaleur et en électricité dans une centrale de cogénération. La production de biogaz peut déjà se faire à petite échelle, comme dans des boulangeries ou restaurants qui couvrent de cette manière (une partie de) leurs besoins en énergie. À plus grande échelle, elle assure le chauffage des zones résidentielles, des centres sportifs ou des prisons.
L'étape suivante consiste à épurer le biogaz en biométhane. Le biométhane est identique au gaz naturel sur le plan chimique. Il peut donc être injecté directement dans le réseau existant de gaz naturel, fournissant ainsi l’énergie nécessaire aux processus industriels de production.
Les sondes multigaz peuvent être utilisées partout
Dans le processus de biogaz et de biométhanisation, un analyseur est très utile à plusieurs endroits. Vous pouvez ainsi déterminer le rapport CH4/CO2 juste après la fermentation, ce qui vous donne une idée du rapport bactérien dans le processus de fermentation et vous permet d'intervenir si nécessaire. Plus loin dans le processus, la mesure de l'humidité est surtout importante pour contrôler l'efficacité de l'échangeur de chaleur et du filtre à charbon. La protection de la cogénération ou du moteur à gaz contre la corrosion n'est pas un luxe superflu.
Les membranes qui assurent la séparation entre le CH4 et le CO2 lors de la valorisation du biogaz en biométhane sont soumises à une pression élevée, ce qui augmente le risque de condensation. La mesure de l'humidité vous aide à augmenter la durée de vie et le rendement des membranes. Enfin, il faut encore surveiller les émanations de méthane. Sur la base de cette mesure en ligne, vous pouvez réacheminer le gaz riche en méthane vers l'entrée de l'installation pour répéter la séparation.
Captage du CO2
La meilleure façon de ne pas émettre de gaz à effet de serre, c’est de ne pas en produire. C'est évident. Si ce n'est pas possible - les processus de combustion continueront d’exister pendant un moment - il faut éviter les rejets de CO2 et de CH4 (méthane) dans l'atmosphère. Ce piégeage, principalement du CO2, est connu sous le terme « captage du carbone ». Il existe de nombreux processus et techniques permettant d'isoler le CO2 d'un flux gazeux. Certaines méthodes produisent même du CO2 très pur, utilisé par exemple dans l'industrie alimentaire. Dans les universités, les chercheurs travaillent d'arrache-pied sur des techniques plus performantes et surtout moins coûteuses.
Le CO2 capté doit être stocké (CCS, Carbon Capture and Storage) pour être utilisé plus tard comme matière première (CCU, Carbon Capture and Utilization) pour la production de substances chimiques produites aujourd'hui selon une méthode moins durable.
Réalisez des économies tout en augmentant votre rendement en mesurant simultanément le CH4, le CO2 et l'humidité (H2O).
Combien ? Mesurer, c'est savoir !
Dans tous les processus, dans la production de biogaz et de biométhane, mais aussi dans les CCU et CCS, des appareils de mesure sont nécessaires. La mesure en ligne directe du méthane (CH4) et du CO2 fournit de précieuses informations sur le fonctionnement actuel du processus. Non seulement les résultats des mesures peuvent être utilisés immédiatement pour régler le processus, mais les informations obtenues sont essentielles pour mieux comprendre et optimiser le processus. Tout cela garantit un meilleur rendement et une réduction des coûts.
Le biogaz contient beaucoup d'humidité après l'étape de fermentation. L'humidité relative (HR) est (presque) de 100 % et l'eau est un « tueur » pour les moteurs, les pompes et la cogénération. Outre la mesure de la teneur en CH4 dans le biogaz, il est donc indispensable de déterminer le taux d’humidité en ligne. L’humidité doit être totalement proscrite pour épurer le biogaz en biométhane. Bien entendu, il est nécessaire de mesurer en continu les émanations de méthane, le flux résiduel de CH4 dans les effluents gazeux, afin de pouvoir contrôler et ajuster le processus d'épuration.
Dans les processus CCU et CCS, il est important de déterminer en permanence le rendement. Ce n'est possible qu'avec une analyse en ligne de CH4 et de CO2. Les analyseurs extractifs classiques, tels que la CG ou l'absorption IR, sont moins adaptés à cette fin en raison, entre autres, de leur temps de réponse lent, de leur maintenance fréquente et de la nécessité d'éliminer au préalable l'humidité de l'échantillon, ce qui modifie la composition du flux gazeux.
Sondes multigaz VAISALA
Dans la technologie PAT (Process Analyzer Technology), la fiabilité, la robustesse et la précision sont primordiales. Dans un environnement industriel, le temps nécessaire à la maintenance d'un analyseur est un facteur décisif pour le choix d'un analyseur. Heureusement, VAISALA propose des sondes multigaz (MGP). VAISALA a développé les tout premiers analyseurs en ligne pour le biogaz et le biométhane. Le MGP261 mesure le méthane, le CO2 et l'humidité simultanément, en ligne et en continu, sans pompe ni autre pièce mobile. L'entretien périodique est ainsi réduit au minimum. L'étalonnage ne doit être effectué qu'une fois par an. Le MGP ne nécessite pas de gaz vecteur ou de gaz de purge et fonctionne donc de manière complètement autonome.
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