Créée en janvier 2020, la start-up Azola, filiale de Storengy, a développé une solution de liquéfaction et de stockage de biométhane sous forme liquide et de regazéification pour injection dans les réseaux. Outil de flexibilité au service des producteurs de biométhane et des gestionnaires du réseau de distribution, elle constitue une brique technologique supplémentaire pour accompagner le développement de la filière gaz renouvelable en France et plus largement en Europe.

Par Laura Icart

C’est en 2014, au sein du laboratoire R&D d’Engie, que l’aventure débute lorsque le premier brevet pour développer une technologie de stockage cryogénique tampon afin de transformer à la demande le biométhane en bioGNL est déposé. Suivront les premiers prototypes en 2016 et le premier pilote en 2017, installé sur le site de Létang Hoche Biogaz, à Épaux-Bézu (Aisne), mis à l’échelle en 2019. Connu alors sous le nom de Lili Box, cette solution, qui s’apparente à un système de micro-liquéfaction combinée à du micro-stockage permettant d’accélérer le développement de la filière biométhane en levant la problématique des congestions réseaux, va entrer en phase de commercialisation cette année pour les unités de méthanisation et l’année prochaine pour les réseaux de distribution.

Un maître-mot : la flexibilité

L’offre, complètement modulaire, comprend cinq modules (épuration, liquéfaction, stockage, réinjection et contrôle-commande) plus un sixième dédié à l’épuration de gaz de réseau, avec deux solutions : une pour les producteurs de biométhane, baptisée « Azola Bio », qui mise sur une valorisation maximale de leur production, et une autre pour les distributeurs (« Azola Grid ») permettant l’optimisation de son réseau lorsque celui-ci est saturé, en stockant le gaz sous forme liquide. Une fois la congestion passée, l’unité réinjecte au même endroit ou ailleurs sur le réseau (injection portée). Le procédé, pour lequel cinq brevets ont été déposés, combine un procédé de liquéfaction à cycle ouvert d’azote liquide et un procédé propriétaire de purification CO₂.

Plus de rendement et moins de GES

Maximiser la production de biométhane et donc implicitement les revenus des unités de méthanisation mais aussi réduire les émissions de gaz à effet de serre, c’est la promesse d’Azola Bio, une technologie qui permet stocker temporairement jusqu’à 60 000 Nm³ de biométhane. Une taille de stockage maximum équivalente à près de 14 jours de production pour une unité de 200 Nm³ par heure, « qui est soumise à une simple déclaration ICPE » indique Claudio Bucella, président de la start-up Azola. Le biométhane ainsi stocké est regazéifié et injecté dans le réseau lorsque les congestions ont disparu, évitant son torchage. « Une solution à faibles Capex » qui permet d’améliorer la rentabilité du méthaniseur où elle est installée, en garantissant au producteur de biométhane « un débit de production mais aussi d’injection constant ». Autrement dit, quand la capacité du réseau le permet, le biométhane est réinjecté automatiquement dans la journée, la semaine ou le mois suivant. « Au débit nominal prévu, nous allons ajouter un débit additionnel correspondant au flux stocké. » Azola Bio s’adresse principalement aux unités de méthanisation agricole en injection dont la capacité installée est comprise entre 150 et 750 Nm³/h. Une solution dont le coût est compris autour de 600 000 euros, auquel il convient d’ajouter le prix de l’azote liquide, environ 20 euros par MWh liquéfié, stocké et réinjecté. Un investissement « rentabilisé en quatre ou cinq ans » précise Claudio Bucella, qui permet de valoriser « entre 10 et 20 % de biométhane supplémentaire ».

Vers une optimisation des réseaux

Complémentaire des maillages et des rebours, la solution Azola Grid sera testée en conditions semi-réelles d’utilisation à Villeurbanne, sur un site de GRDF, partenaire de l’expérimentation pendant sept ou huit mois. Ce démonstrateur doit permettre d’optimiser la flexibilité du réseau et de gérer au mieux les variations de la demande. Une solution qui pourrait permettre de stocker, à même le réseau, jusqu’à 20 jours de production d’un site de méthanisation, soit 760 MWh, ou la consommation annuelle de près de 200 logements neufs se chauffant au gaz. Plusieurs tests seront menés et notamment la séparation de plusieurs composés du gaz de réseau (CO₂, tétrahydrothiophène, hydrocarbures lourds, eau…), le « principal verrou technologique » selon Claudio Bucella, qu’il va falloir épurer en amont de la phase de liquéfaction. Ce démonstrateur va également permettre de tester la solution sur trois niveaux de pression du réseau de GRDF : 4b, 8b et 16b et « de tester la réactivité de notre solution vis-à-vis du réseau et son adaptabilité aux différents scénarios possibles ». Une solution Azola Grid qui peut être « installée de manière ponctuelle, voire définitive » précise-t-il.

Pour le président d’Azola, 2021 est une « année charnière » avec la mise en service d’une unité de méthanisation agricole équipée de la technologie Azola Bio auprès de Plainval Biométhane et une perspective d’un ou deux nouveaux projets en service d’ici la fin de l’année 2022. D’ici là, l’expérimentation d’Azola Grid avec GRDF sera terminée et un premier projet aura probablement vu le jour. Si les niveaux de maturité technologique sont différents, la commercialisation à grande échelle d’Azola Bio cette année va permettre de lancer la dynamique en France mais aussi en Europe, et particulièrement au Royaume-Uni où la décorrélation entre zones de production et zones de consommation rendrait cette solution particulièrement pertinente.

Crédit : Azola.