Comment le charbon actif innovant fabriqué en Europe façonne l'avenir circulaire du biogaz

L'épurateur a longtemps été la méthode de référence pour éliminer le sulfure d'hydrogène (H₂S) du biogaz. Cependant, la production circulaire de charbon actif de DESOTEC, réalisée dans l'UE, offre une alternative plus économique et plus écologique. Cet article présente les avantages de cette technologie de désulfuration. Avant cela, examinons l'importance de l'élimination du H₂S du biogaz.

Pourquoi la désulfuration est-elle importante pour les producteurs de biogaz ?

Le sulfure d'hydrogène ( H₂S ) dégage une odeur nauséabonde, ce qui entraîne souvent des plaintes du voisinage et, dans le pire des cas, la révocation de l'autorisation d'exploitation d'une installation de biogaz. Pour les producteurs de biogaz en particulier, le H₂S représente également une menace financière, car il peut endommager les équipements de traitement (généralement les membranes). Par conséquent, afin de garantir que le biométhane réponde aux exigences d'injection dans les réseaux nationaux de gaz (teneur en H₂S inférieure à 5 ppm), les membranes doivent être protégées par un dispositif de traitement supplémentaire en amont, tel qu'une filtration sur charbon actif.

Quels sont les avantages de la filtration au charbon actif par rapport à un épurateur ou laveur ?

En matière d'élimination du H₂S, la filtration mobile au charbon actif présente un certain nombre d'avantages par rapport à un épurateur ou laveur.

Tout d'abord, les unités mobiles de filtration au charbon actif sont moins coûteuses à exploiter. Les unités de lavage de gaz nécessitent une vérification quotidienne par plusieurs opérateurs afin de prévenir ou de résoudre les problèmes d'encrassement. En revanche, les filtres à charbon actif mobiles sont vidés hors site, ce qui rend leur remplacement plus rapide, plus propre et plus sûr.

De plus, une fois installées, ces unités ne nécessitent aucun entretien, ce qui permet de gagner du temps et de l'argent pour la production.

De plus, l'utilisation d'une filtration au charbon actif permet d'éliminer à la fois le H₂S et les composés organiques volatils (COV) en une seule étape. En revanche, si l'on opte pour des épurateurs, un filtre à charbon actif en aval reste nécessaire pour respecter les exigences de pureté du biométhane.

Une méthode innovante et circulaire pour produire du charbon actif de haute qualité dans l'UE

Une production plus résiliente et plus rentable

Après des années de recherche et développement, DESOTEC, leader européen des solutions de filtration mobiles, a franchi une nouvelle étape dans la filtration au charbon actif. Outre l'utilisation d'unités mobiles, nous avons développé en Belgique une installation inédite qui transforme le charbon à haute teneur en soufre en un nouveau charbon actif d'une qualité équivalente au charbon vierge . Cette dernière a été validée par des tests de charge et de cinétique réalisés en laboratoire.

Concernant notre procédé de production, la première étape consiste à séparer le soufre et les autres polluants du charbon usé. Dans un second temps, ce charbon est raffiné afin d'être réutilisé pour la production de biogaz. En valorisant un déchet coûteux en un charbon actif fabriqué en Europe, nous renforçons la résilience de la production de biogaz face aux pénuries de matières premières et au durcissement des réglementations. De plus, les acteurs du biogaz sont libérés des contraintes liées au traitement des déchets, ce qui réduit leur coût total de possession (CTP) .

Transformer les sous-produits en ressources précieuses : un processus entièrement circulaire

Pour rendre notre processus totalement circulaire, nous transformons le soufre récupéré en gypse, matière première pour le secteur de la construction. Selon nos estimations, nous pourrions produire jusqu'à 25 000 tonnes de gypse par an. En valorisant un sous-produit en un produit à forte valeur ajoutée , nous renforçons encore davantage nos engagements en matière de développement durable. À cet égard, DESOTEC a également intégré une turbine à sa chaudière, transformant ainsi une partie de la vapeur résiduelle en électricité.

Réduction des émissions de CO₂ liées aux transports grâce au charbon actif produit localement

Cette installation belge innovante permet à DESOTEC de réduire jusqu'à 80 % ses approvisionnements en charbon actif vierge d'origine non européenne . Ce faisant, nous réduisons nos émissions de CO₂, comme le montrent les études de cas ci-dessous. Les chiffres ont été estimés par une analyse du cycle de vie (ACV) selon la méthodologie Bilan Carbone.

Réduction des coûts et de l'impact du CO₂ sur la désulfuration : études de cas

Aider un gestionnaire de décharge à doubler sa production de biogaz

Après avoir doublé la quantité de biogaz produite par sa décharge, une entreprise française a dû traiter une quantité importante de H₂S (5 000 à 6 000 ppm en moyenne, avec des pics supérieurs à 9 000 ppm). Le responsable de la décharge a contacté DESOTEC pour obtenir une solution de purification. Nous avons installé trois filtres mobiles (AIRCON HC-XL) pour traiter le flux contaminé (800 Nm³/h). Ces filtres ont été garnis de notre charbon actif renouvelable innovant, produit dans notre nouvelle usine en Belgique. Outre une réduction de 15 % du coût total de possession (CTP) pour le client (aucun traitement des déchets n'étant nécessaire), l'utilisation d'un charbon actif fabriqué dans l'UE, au lieu d'un produit asiatique à base de charbon, a permis de réduire les émissions de CO₂ de plus de 80 %.

Gestion des déchets : résoudre deux problèmes en une seule fois

Une entreprise devait éliminer le H₂S de son biogaz issu d'une décharge avant de l'injecter dans une centrale de cogénération afin d'éviter d'endommager le moteur. De plus, elle devait éliminer les COV avant de transformer son biogaz en biométhane pour prévenir la défaillance des membranes. Pour relever ces deux défis, le responsable de la décharge a fait appel à DESOTEC. Nous avons initialement installé deux filtres mobiles (AIRCON HC-XL) remplis de charbon actif d'origine asiatique. Ce charbon actif a ensuite été remplacé par notre charbon actif renouvelable, produit dans notre usine européenne. Cette stratégie nous a permis de réduire le coût total de possession (TCO) du client de 22 % et ses émissions de CO₂ de plus de 80 %.