Valorisation du biogaz par conversion du CO2 avec une biorafinerie avancée // Biogas upgrading with an advanced Biorefinery for CO2 conversion

L'utilisation de sources d'énergie renouvelables est un défi majeur pour les décennies à venir. L'une des façons de répondre à la demande croissante d'énergie est de valoriser les déchets. Parmi les différentes stratégies actuellement développées, la valorisation de biogaz issu des stations de méthanisation apparaît comme une approche prometteuse. En effet, le biogaz est composé majoritairement de méthane, mais aussi de CO2 (environ 40%) non utilisé. Le projet proposé ici est le reformage du biogaz en utilisant une source de biohydrogène renouvelable pour convertir le CO2 restant en CH4 pur. Nous proposons de mettre en place une bioraffinerie avancée autonome qui combinera la photoproduction d'hydrogène à partir de déchets de l'industrie laitière réalisée par la bactérie Rhodobacter capsulatus combiné avec le CO2 présent dans le biogaz dans une unité de biométhanation contenant une culture de Methanococcus maripaludis, une archée méthanogène capable de produire du CH4 à partir de CO2 et de H2 selon la réaction de Sabatier. Le but est de produire du méthane de façon non énergivore et respectueuse de l'environnement.

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The use of renewable energy sources is a major challenge for the coming decades. One way of meeting the growing demand for energy is to valorize waste. Among the various strategies currently developed, the recovery of biogas from anaerobic digestion plants appears to be a promising approach. Biogas is composed mainly of methane, but also of unused CO2 (around 40%). The project proposed here is to reform biogas using a renewable biohydrogen source to convert the remaining CO2 into pure CH4. We propose to set up a stand-alone advanced biorefinery that will combine photoproduction of hydrogen from waste (e.g.: lactoserum) by the bacterium Rhodobacter capsulatus combined with the CO2 present in the biogas in a biomethanation unit containing a culture of Methanococcus maripaludis, a methanogenic archaea able to produce CH4 from CO2 and H2 only (according to the Sabatier reaction). The aim is to produce CH4 in an energy-efficient and environmentally-friendly way.


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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DIESE
Laboratoire : Chimie et Biologie des Métaux
Date de début souhaitée : 01-10-2025
Ecole doctorale : Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
Directeur de thèse : CAVAZZA Christine
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/IRIG//CBM
URL : https://www.cbm-lab.fr/Pages/BEE/Presentation.aspx
URL : https://www.cbm-lab.fr/Pages/BEE/Presentation.aspx

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DIESE

Microbiologie, génie des procédés