ETUDE COMPARATIVE ENTRE LE POWER-TO-GAS ET LE POWER-TO-LIQUID ABOURICHE Anissa – AKALAY Sarah - BENKHAY Hamza - BESSON Morgane - GIL Eduardo – MABROUKI Anouar - SOREL Angéla Département Génie Energétique et Environnement Février 2017

Actuellement, l’énergie nucléaire est prépondérante et les excédents sont essentiellement valorisés par les STEP. SCENARIO REALISABLE ? PROBLÈME = STOCKAGE DES EXCEDENTS Énergies renouvelables Fluctuation Enjeu : stocker l’énergie excédentaire (concernerait 24% de la production) 2

Photovoltaïque Eolien Hydraulique L’électrolyse Electrolyseur alcalin Electrolyseur PEM (Proton Exchange Membrane) Electrolyseur haute température (Solid Oxide). 3

Power-to-Gas 4 Ordre apparition : 1 = 2 filières 2 = H2 3 = méthane 4 = Filière H2 5 = Produit 6 = Co prod 7 = Rendement 88% 8 = Bulle rendement 9 = Bulle valorisation Avec valorisation des co-produits 2 filières : -Filière dihydrogène -Filière méthane 1/ Filière dihydrogène : -Co-produit = Chaleur -Produit = Dihydrogène -Rendement = 88% Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Concurrence Etude De Cas

CO2 H2O CH4 H2 CO2 CH4 H2O Réaction méthanation : Exothermique  Récupération de chaleur 5 Ordre apparition : 1 = 2/ filière méthane 2 = réaction méthanation + animation 3 = valorisation CO2 4 = produit / co- produit/rendement 2/ Filière méthane: Valorisation CO2 -Co-produits = chaleur + eau -Produit = méthane -Rendement = 85% Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Concurrence Etude De Cas

CO2 H2 CO2 CO H2O H2 CO H2O H2 CO H2O H2 CO H2O H2 H2O H2 CO H2O H2 CO CH2 Hydrocarbures Power-to-liquid Réacteur de Fischer-Tropsch Kérosène, Diesel... 6 Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Concurrence Etude De Cas

Hydrocarbure H2O CO2 H2O CO2 H2O CO2 H2O Power-to-liquid 7 70 % rendement Power-to-Liquid Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Concurrence Etude De Cas

Lieu : Francfort en Allemagne Thüga Power-to-Gas Plant Power-to-Gas : ITM 8 Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Etude De Cas Concurrence

“The Battery of the future” 9 Power-to-Gas : ITM Rendements de 65% à 77% pour toute la chaîne de production Stockage de l’énergie excédentaire Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Etude De Cas Concurrence

Réacteur de conversion Electrolyse : SOEC Réacteur de Fischer-Tropsch Colonne de distillation Lieu : Dresde en Allemagne Power-to-Liquid : Sunfire 10 Source : Sunfire Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Etude De Cas Concurrence

11 Blue crude Kérosène Diesel Essence PRODUITS AVANTAGES Rendement important: 70 % Niveau de pureté élevé Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Etude De Cas Concurrence Power-to-Liquid : Sunfire

La concurrence Stockage de l’énergie : → ressources non renouvelables → stockage de faibles puissances 12 STEP (Station de Transfert d’Énergie par Pompage) → meilleur rendement → nécessité d’un relief particulier → forte empreinte écologique Batteries → bon rendement Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Etude De Cas Concurrence

La concurrence Le Power-to-Gas Le Réseau de gaz naturel 13 Produit final : VS 2 x plus cher 3 x plus cher Caractère explosif  Ressource limitée  Empreinte carbone ~ 440 g eq CO2/kWh Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Etude De Cas Concurrence

La concurrence Le Power-to-Liquid Blue crude (Sunfire) 14 Produit final : Les Carburants Diesel, essence, etc Pétrole  ressource limitée Forte empreinte carbone : Diesel ~778 g e CO2 /kWh Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Etude De Cas Concurrence 2 x plus cher

Frein majeur : le nucléaire < 7% autres EnR Source : RTE 15 Énergies renouvelables minoritaires Mix énergétique actuel : 75% nucléaire 10% hydraulique Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Etude De Cas Concurrence

Le nucléaire : un lobby puissant 16 Coût de production relativement faible Source d’emplois Inconvénients Uranium Déchets radioactifs Tchernobyl Fukushima Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Etude De Cas Concurrence

Power-to-Gas et Power-to-Liquid 17 Transition énergétique Énergies renouvelables prépondérantes Soutien et investissement de l’ État Electrolyse Power To-Gaz Power To-Liquid Etude De Cas Concurrence