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L'Usine Auto

Pourquoi Audi s’est offert une usine power-to-gas

Aurélie Barbaux , , , ,

Publié le

Le constructeur automobile allemand a investi près de 30 millions d‘euros dans une usine de production de méthane de synthèse d’origine renouvelable en Allemagne.

Pourquoi Audi s’est offert une usine power-to-gas
L'usine de fabrication de méthane de synthèse décarboné d'Audi à Werlte (Basse-Sax) et sa colonne de captage de CO2.
© ababraux

Le véhicule électrique n’est pas le seul horizon d’une mobilité décarbonée ! Dans la course aux réductions des émissions de CO2 des véhicules particuliers, le groupe Volkswagen mise aussi sur le gaz. Dans les gammes de ses différentes marques (Audi, Volkswagen, Seat, Škoda…) on trouve déjà plus d’une dizaine de modèles roulant au GNV (gaz naturel véhicule). Les moteurs à gaz émettent 25% de moins de CO2 que les moteurs à essence. C’est mieux, mais pour les grosses berlines, ce n’est pas suffisant pour descendre sous 130 g/km au-dessus desquels chaque constructeur payera une pénalité de 475 euros/tonnes de CO2. Un seuil qui va descendre à 95 g de CO2/km en 2021. Pour les véhicules sobres en émissions, les certificats verts ne coûtent que 6 euros la tonne de CO2. 

Audi a donc eu une idée, compenser les émissions de carbone de véhicule roulant au GNV en injectant dans le réseau de gaz du gaz de synthèse décarboné, fabriqué par méthanation à partir de CO2 capté et d’hydrogène vert, c’est-à-dire produit par électrolyse de l’eau avec de l’électricité renouvelable. C’est ce qu’on appelle le power-to-gas. Mais, en 2010, lorsque la décision a été prise, la technologie était encore au stade de démonstrateurs R&D. Audi décide néanmoins de passer au stade industriel et de construire sa propre usine. Une initiative pionnière et unique observée avec grand intérêt par les autres constructeurs mais aussi par les énergéticiens, comme le transporteur de gaz français GRTgaz, venu en force il y a quelques jours visiter le site power-to-gas d’Audi. 

1000 tonnes de méthane de synthèse par an

L’usine, installée sur un important site de production de biométhane (gaz produit par méthanisation à partir de déchets agricoles) à Werlte, en Basse-Saxe, fonctionne depuis 2013. Elle a coûté "entre 10 et 30 millions d’euros",  accepte de révéler Hermann Pengg, directeur du département Audio e-fuels et analyse du cycle de vie Audi. Elle produit environ 1000 tonnes par an de méthane de synthèse, baptisé e-gas par Audi. "Cela permet à 1500 modèles d’Audi g-tron de parcourir 15000 km par an en n’émettant pratiquement aucun CO2", explique le constructeur.

Audi a choisi le site de Werlte car il est à proximité de champs d’éoliennes. L’installation de méthanisation, construite en 2002, traite 45000 tonnes de déchets par an et produit l’équivalent de 40 à 44 GW/h d’énergie par an. Le méthane qu’elle produit est injecté à 100% dans le réseau. Mais la méthanisation produit aussi un surplus de CO2, qui est capté par lavage avec une solution aqueuse d’amine, pour alimenter l’usine power-to-gas d’Audi. On y trouve trois électrolyseurs de 2MW pour fabriquer l’hydrogène à partir d’eau et d’électricité renouvelable produites par les champs d’éoliennes à proximité et un réacteur de méthanation pour produire par catalyse le méthane de synthèses en associant l'hydrogène et le CO2. L’usine capterait ainsi environ 2800 tonnes de CO2 par an, qui seraient rejetés dans l’atmosphère sans cette solution. Toute l’installation a été réalisée par la start-up Etogas, spin-off du Center for Solar Energy and Hydrogen Research Baden-Württemberg (ZSW), dont Hermann Pengg était l’un des quatre cofondateurs. Elle a été achetée en 2016 par la société suisse Hitachi Zosen Inova.

Compenser les emisisons des Audi g-tron

Le premier modèle à gaz d’Audi, l’A3 Sportback g-tron, été lancé en 2014. Il consomme 3,3 kg de GNV au 100 km et émet 89 g de CO2/km en mode GNV, ou 128 g/km en mode essence. L’autonomie est de 400 km en mode GNV avec 900 km supplémentaires grâce au réservoir d’essence de 50 litres. Leur coût à l’achat est à peu près équivalent aux modèles diesel, explique le constructeur. Le plein de GNV revenant lui à environ 4 euros pour 100 km. A l’été 2017, Audi a lancé deux autres modèles hybride GNV,  l’A4 Avant g-tron et A5 Sportback g-tron, qui émettent respectivement en motorisation GNV, 117 et 115 g de CO2/km. Les propriétaires d’Audi g-tron disposent d’une carte qui permet de comptabiliser leur plein en GNV pour qu’il soit compensé en e-gas. Cette carte coûte 15 euros par mois. A partir de 2018, elle sera gratuite pendant 3 ans.

" Audi prouve ainsi que la conversion électricité en gaz (donc en carburant) fonctionne et que l’e-gas permet de stabiliser le réseau électrique à des tarifs élevés de rachat d’énergies renouvelables", explique un communiqué.  Certes, mais avec des pertes. Pour Audi l’opération n’est pas rentable. "Jusqu’à il y a peu on vendait l’e-gas, que nous réinjectons dans le réseau, au prix du gaz fossile, ce qui est ridicule. Depuis peu, on peut le vendre comme du biogaz, soit un tout petit peu plus cher", observe Hermann Pengg. De plus, même s’il s’agit d’un démonstrateur, Audi doit payer 65 € du MWh de taxe verte sur le gaz injecté dans le réseau.

Le GNV vert alternative à l'électrique

L’usine power-to-gas de Werlte et ses 1000 tonnes de gaz de synthèse produites par an ne va pas suffire. Si le constructeur ne donne aucun chiffre de ventes de sa gamme g-tron, il explique qu’il y a déjà 100 000 véhicules GNV en Allemagne et que l’objectif est d’atteindre 1 million en 2025. Dans même temps, le nombre de stations-services GNV devrait passer de 900 à 2000 dans le pays. 1 million de véhicule GNV roulent déjà en Italie qui vise les 6 millions en 2025. L’énergéticien ENI et le constructeur Fiat ayant beaucoup poussé ce type de motorisation. Audi cherche donc des alternatives à la production de gaz de synthèse décarbonée avec le groupe Thüga et  Viessmann GmbH, qui travaillent sur un processus de méthanation biologique plutôt que chimique. Audi achète aussi du biométhane issu de matériaux résiduels certifiés.

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