Traitement des gaz

Traiter les gaz pour accompagner la transition énergétique

Avant d’être transporté, liquéfié ou utilisé par l’industrie, un gaz doit respecter des caractéristiques précises. Le gaz naturel, le biogaz et certains gaz de synthèse peuvent notamment contenir du dioxyde de carbone (CO₂), du sulfure d’hydrogène (H₂S), du mercure ou d’autres composés qui doivent être retirés selon l’usage envisagé. 

Le traitement des gaz consiste à retirer du gaz certains composés indésirables, notamment par des procédés de séparation ou de purification. Il permet d’atteindre la qualité requise pour chaque usage, mais aussi de protéger les équipements et de répondre aux exigences de sécurité et de protection de l’environnement.

En quelques chiffres :

• 44 TWh en 2030 : objectif de production de biométhane injecté dans les réseaux de gaz naturel fixé par la Programmation pluriannuelle de l’énergie 2026-2035. L’objectif pour 2035 est compris entre 47 et 82 TWh. (Source : ministère de la Transition écologique, « Biogaz ») 
• 803 installations : nombre de sites injectant du biométhane dans les réseaux français fin 2025, pour une capacité installée de 15,6 TWh par an. (Source : Panorama des gaz renouvelables 2025, SER, Gaz et Territoires, GRDF, NaTran et Teréga)
• CO₂ < 2,5 % et H₂S + COS < 5 mgS/m³(n) : valeurs de référence applicables au biométhane injecté dans les réseaux français de distribution. (Source : GRDF, « Biomethane in the gas grid: over a decade of reliable gas quality », 2025)

Améliorer les procédés et étendre leurs applications

Les procédés de lavage aux amines utilisés pour désacidifier le gaz naturel sont aujourd’hui maîtrisés. Les recherches menées par IFPEN visent à améliorer leurs performances et leur rentabilité. Les connaissances acquises dans le traitement du gaz naturel et le captage du CO₂ sont également mobilisées pour purifier le biogaz et traiter certains gaz de synthèse. 

Défis

• améliorer les procédés de désacidification du gaz naturel 
• adapter les solvants et les procédés à la purification du biogaz 
• capter le CO₂ présent dans certains gaz de synthèse
• améliorer l'efficacité énergétique des procédés
• réduire les coûts d’investissement et d’exploitation 
• limiter leur empreinte environnementale. 
   

IFPEN fait ainsi évoluer le traitement des gaz pour concilier diversification des gaz traités, performance industrielle et maîtrise de l’empreinte environnementale.

Une expertise scientifique du matériau au procédé industriel

IFPEN associe chimie, science des matériaux et génie des procédés pour concevoir et améliorer les différentes composantes du traitement des gaz : solvants, adsorbants, garnissages et équipements de séparation. Cette approche permet d’étudier les phénomènes à plusieurs échelles, depuis les interactions entre les molécules et les matériaux jusqu’au fonctionnement d’une unité industrielle. 

Compétences scientifiques mobilisées

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Fluides complexes, colloïdes et matière condensée Science des surfaces, des interfaces et des matériaux Génie chimique et génie des procédés Modélisation et simulation des systèmes
Physique du transfert et du transport Méthodes numériques et optimisation 
 

Infrastructures et plateformes

• essais de caractérisation et de performance des solvants et des adsorbants
• dispositifs expérimentaux pour étudier les écoulements et les transferts de matière
• colonnes d’essais de différents diamètres pour évaluer les performances des garnissages
• outils de modélisation pour représenter le fonctionnement des procédés et préparer leur changement d’échelle. 

Accéder aux infrastructures

Vidéo : Julien Grandjean, ingénieur de recherche à IFPEN