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Unité de recherche
OFEN
Numéro de projet
SI/502004
Titre du projet
CarbonATE – Development of an enzymatic CO2-capture strategy for an optimised microbiological methanation
Titre du projet anglais
CarbonATE – Development of an enzymatic CO2-capture strategy for an optimised microbiological methanation

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CatégorieTexte
Mots-clé
(Anglais)
Methanation, enzymatic C02-capture, power-to-gas, microbiology, bioprocess Parameters
Description succincte
(Allemand)
Die Europäische Union strebt einen Übergang zu erneuerbaren Energien an, indem sie untere an­derem die Nutzung von Biomasse verstärkt. Im Rahmen des Power-to-Gas (P2G)-Konzeptes er­möglicht die Biomethanisierung von CO2 aus Biomassekonversionssystemen mit H2 eine Gesamte­missionsreduktion. Für diesen Methanisierungsprozess ist die Menge der Gase, die als potentielle C02-Quellen in Frage kommen, durch Verunreinigungen wie O2 oder N2 in vielen Industrieabgasen begrenzt. Aufreinigungstechnologien für CO2 sind teuer und sehr energieintensiv. Durch den Ein­satz eines enzymatischen C02-Abscheideverfahrens werden der Energiebedarf und die Kosten re­duziert und "unreine" Gase wie z.B. Abgase aus der Biomasseverbrennung oder BHKW-Anlagen eingesetzt. Diese Gasströme dienen somit als alternative Kohlenstoffquellen und haben das Poten­zial, die Nutzung von Biomasse für die Produktion von Energieträgern erheblich zu steigern. Solche effizienten P2G-Systeme sind für eine Gesellschaft ohne fossile Brennstoffe obligatorisch und wer­den die Rolle der erneuerbaren Energien im künftigen europäischen Energiesystem stärken.
Description succincte
(Anglais)
The European Union aims at a transition towards a renewable energy System by strengthening bio- mass exploitation. Within power-to-gas (P2G) concept bio-methanation of CO2 from biomass con­version Systems with H2 enables an overall émission réduction. For this methanation process the amount of gases serving as potential CO2 sources is limited due to impurities like O2 or N2 in many industrial exhaust gases. Purification technologies for CO2 are costly and very energy consuming.By using an enzymatic CO2 capture process the energy demand and the costs will be reduced and “impure" gases like exhaust gases from e.g. biomass combustion or CHP-units will be applicable. Thus, these gas streams serve as alternative carbon sources and hâve the potential to substantially increasethe exploitation of biomass for the production of energy carriers. Such efficient P2G Systems are mandatory towards a fossil fuel free society and will strengthen the rôle of renewable energy in the future European energy System.
Rapport final
(Allemand)
Die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Sonnenenergie wird in Eu-ropa stetig ausgebaut. Viele Mitgliedsstaaten nutzen diese Wege als eine Lösung zur Dekarbonisierung ihrer Primärenergiequellen. Laut dem letzten Fortschrittsbericht zu erneuerbaren Energien werden 26% des Stroms in der EU aus erneuerbaren Energien erzeugt, und etwa 10% des gesamten EU-Stroms stammt aus fluktuierenden erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Solarkraftwerken. In den letzten Jahren wurde die diskontinuierliche Erzeugung von Strom als Hindernis für die Etablierung dieser Systeme zur Energieerzeugung gesehen. Das Power-to-Gas-Konzept (P2G) bietet eine Möglichkeit, diese diskontinuierlich erzeugte Energie in Form von Wasserstoff (H2) durch Elektrolyse von Wasser (H2O) zu speichern. Für die Umwandlung der Gase können sowohl katalytische als auch biologische Verfahren eingesetzt werden. In einem weiteren Schritt wird dieser aus der Elektrolyse erzeugte H2 für die Umwandlung von CO2 zu Methan (CH4) genutzt. Bei der biologischen Methanisierung erfolgt die Umwandlung von CO2 und H2 zu CH4 im anaeroben Vergärungsprozesses über den Schritt der hydrogenotrophen Methanogenese, was einer der letzten Schritte im anaeroben Vergärungsprozess darstellt. Das Verbundprojekt CarbonATE mit österreichischen und schweizerischen Projektpartnern umfasst verschiedene Zielsetzungen, um das Gesamtziel, der Erzeugung von nachhaltigen und erneuerbaren Energieträgern auf der Basis verschiedener Kohlenstoffquellen, zu erreichen. Das Projekt untersucht die enzymatische CO2 Abscheidung mittels Formiatdehydrogenase und carbonischer Anhydrase zu flüssigen Produkten und die anschliessende Nutzung der Kohlenstoffverbindungen zu Methan durch methanogene Archaeen. Damit soll nicht nur das Rohstoffportfolio für die biotechnologische Nutzung erweitert werden, sondern auch das Zwischenprodukt für Konversionsprozesse bereitgestellt werden. In verschiedenen Reaktortypen und auch Skalierungsstufen werden die Untersuchungen mit Mikroorganismen durchgeführt, wobei Rein- und Mischkulturen verwendet werden. Von den Mischkulturen wird die Zusammensetzung des Mikrobioms in Abhängigkeit von verschiedenen Prozessbedingungen unter-sucht. Abschliessend erfolgt eine wirtschaftliche Analyse des Biomethanisierungsprozesses. Die Ergebnisse der österreichischen Projektpartner einschliesslich der Erkenntnisse aus den Experimenten zur enzymatischen CO2 Abscheidung durch Formiatdehydrogenase und carbonischer Anhydrase im Labormaßstab sind in einem separaten Abschlussbericht des österreichischen Konsortiums zu finden. Die erste Aufgabe des Schweizer Konsortiums war die Auswahl von Medien für die Kultivierung von Archaeen. Dazu wurde eine Literaturstudie zur Kultivierung von Mischkulturen und Minimalmedien durchgeführt. Vier verschiedene Nährmedien wurden auf ihre Eignung für verschiedene Experimente untersucht. Von den vier getesteten Minimalmedien schnitt das Medium von Gerhard et al. (1993) bei allen fünf verschiedenen Inokula (zwei aus Biogasanlagen, zwei aus Kläranlagen und die Reinkultur Methanobacterium formicicum) am besten ab. Die Analyse der Gas- und Säureproduktion zeigte ähnliche Ergebnisse, während die Amplikon-Sequenzierung auf eine hohe Präsenz von Archaeen hinwies. Aus diesem Grund wurde dieses Wachstumsmedium anschliessend für alle kontinuierlichen Experimente in diesem Projekt verwendet. Zur Charakterisierung des Bioprozesses wurden mehrere Versuche zur Kultivierung von Mischkulturen in kontinuierlichen Rührkesselreaktoren (CSTRs) und einem Rieselbettreaktor im Labormaßstab durchgeführt. Die Auswertung der chemischen Daten (Gaszusammensetzung, pH-Wert, flüchtige Fettsäuren) aus den CSTR-Versuchen zeigte, dass sich je nach Betriebsweise Inokulum aus Klärschlamm oder Gärrest schneller an die Betriebsbedingungen in den CSTRs anpassten. Darüber hinaus deutet die Produktion höherer Säurekonzentrationen auf eine stärkere Konkurrenz zwischen Archaeen und säu-rebildenden Bakterien hin, wenn Gärrest als Inokula verwendet wird. Die Aufrechterhaltung eines pH-Werts von 7 oder mehr ist für die Methanproduktion von entscheidender Bedeutung. Die ersten Versuche, die im Rieselbettreaktor durchgeführt wurden, zeigten vielversprechende Ergebnisse. Ohne grossen Optimierungsaufwand konnten Methankonzentrationen von bis zu 90% erreicht werden. Aufgrund der langen Bauphase war es nicht möglich, den Prozess im Rieselbettreaktor zu optimieren. Der Einfluss von Temperatur und Druck auf den Methangehalt und die CH4-Produktionsrate muss noch weiter evaluiert und durch zusätzliche Experimente gezeigt werden, nachdem sich ein stabiles Misch-kulturkonsortium im Rieselbett etabliert hat. Das wichtigste Ergebnis der mikrobiellen Untersuchungen in den Systemen ist, dass die Herkunft des Inokulums einen großen Einfluss auf das Mikrobiom hat, das sich in einem System etablieren kann. Es zeigte sich aber auch, dass sich die Kulturen in gleichen Systemen nicht identisch entwickeln. Anhand der 16S rRNA-Genanalysen konnte kein Konsens über die bakteriellen Konsortien in den verschiedenen Reaktortypen gefunden werden. Dies zeigt, dass der im Experiment verwendete Reaktortyp ein eigenes Ökosystem bildet, das durch die verschiedenen in den Reaktoren verwendeten Parameter beeinflusst wird. Im Gegensatz dazu, zeigte sich bei den Archaeen ein anderes Bild. Die Zusammensetzung der Archaeen wurde nach kurzer Zeit des Betriebs hauptsächlich von einer einzigen Gattung (Methanobacterium) oder von wenigen Gattungen (Methanobacterium, Methanobrevibacter, Methanospirillum und/oder Methanoculleus) dominiert, was auf den hohen Selektionsdruck zurückzuführen ist, wenn nur H2 und CO2 als einzige Energiequellen zur Verfügung stehen. Da die im Rahmen dieses Projekts gewählten Wachstumsmedien spezifisch für Methananogene waren, ist der Verlust anderer Archaeen-Gattungen zu erwarten. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Art des Inokulums (Biogasanlage oder Klär-anlage) für den Betrieb der biologischen Methanisierung im grossen Massstab entscheidend sein wird, da sie die Bakterien- und Archaeengemeinschaft in unterschiedlichem Masse beeinflusst.
Abschliessend zeigten die Ergebnisse der technisch-wirtschaftlichen Analyse auf der Grundlage der aktuellen wirtschaftlichen (vor 2022) und technologischen Bedingungen, dass die CO2-Methanisierung mit der katalytischen Wirbelschichttechnologie im Vergleich zu biologischen Methanisierung in Rühr-kesseln am kostengünstigsten ist. Ausgehend von Stromkosten von 5 €-ct/kWhel und einer Anlagengröße von 6 MWel konnten Biomethan-Produktionskosten von 13.95 €-ct/kWh für die katalytische und 17.30 €-ct/kWh für die biologische Methanisierung ermittelt werden, jeweils einschließlich PEM-Elektrolyse. Bei der katalytischen Methanisierung wird im Vergleich zur biologischen Methanisierung in einem Rührkessel weniger als ein Drittel des Reaktorvolumens benötigt. Ein wichtiger Kostenfaktor bei der biologischen Methanisierung sind die Kosten für die Nährstoffzufuhr, wenn keine Nährstoffrückgewinnung eingesetzt wird. Die Verwendung natürlicher Medien aus dem Gärrest von Biogasanlagen oder dem anaeroben Schlamm von Kläranlagen könnte eine Möglichkeit sein, diese Kosten in Zukunft zu senken. Weitere Untersuchungen sollten durchgeführt werden, um Daten aus der biologischen Methanisierung mit einem im Pilotmaßstab betriebenen Rieselbettreaktorsystem zu erhalten. Die in der technisch-wirtschaftliche Analyse für die biologische Methanisierung verwendeten Daten basierten aus-schliesslich auf Rührkessel-Pilotanlagen und nicht auf Rieselbettreaktorsystemen.
Das Projekt zeigte, das die enzymatische CO2-Abscheidung durch Formiatdehydrogenase und carbonischer Anhydrase zu flüssigen Produkten und die anschliessende Verwertung der Kohlenstoffverbindungen zu Methan durch methanogene Archaeen, die Biomethanproduktion optimieren kann. Die viel-versprechenden Ergebnisse zeigten, dass diese Technologie ein großes Potenzial für die Erzeugung von hochkalorischem Gas vor Ort auch in kleineren Anlagen zukünftig haben wird. Darüber hinaus könnten die Kosten durch die Verwendung natürlicher Medien in Zukunft erheblich gesenkt werden. Darüber hinaus kann das produzierte Gas in die Netze eingespeist oder im Transportsektor verwendet werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Biomethanisierung sowohl aus ökonomischer als auch aus ökologischer Sicht ein interessantes Verfahren für eine nachhaltige und unabhängige Energieversorgung der Schweiz darstellt.
Rapport final
(Anglais)
The production of renewable energy from wind and solar energy sources is being continuously ex-panded in Europe. Many EU member states are already using these types of renewables for the decar-bonization of their primary energy consumption. According to the most recent progress report on renew-able energy 26% of electrical power in the EU comes from renewable energies, while 10% thereof comes from fluctuating renewable energy sources like wind turbines and photovoltaics. In the past years, the fluctuations and discontinuity of this type of power production was an obstacle for the further imple-mentation of wind and solar power into the energy system. With the Power-to-Gas (P2G) concept, it is possible to store the discontinuously produced energy in the form of hydrogen (H2) by the use of elec-trolysis. In a further step, this H2 generated from electrolysis is used to convert CO2 to methane (CH4). For the conversion of the gases, catalytic as well as biological processes can be used. With biological methanization, H2 and CO2 is converted to CH4 by hydrogenotrophic methanogenesis, which is one of the final steps in the anaerobic fermentation process. The collaborative project CarbonATE with Austrian and Swiss project partners included several objec-tives to achieve the overall goal of producing sustainable and renewable energy based on different carbon sources. The project investigates the enzymatic CO2 capture by formate dehydrogenase and carbonic anhydrase to liquid products and the subsequent utilization of the carbon compounds to me-thane by methanogenic archaea. This is intended not only to expand the raw material portfolio for bio-technological use, but also to provide the intermediate for conversion processes. In different types of reactors and also scaling stages, the studies are carried out with microorganisms, investigating pure and mixed cultures. Of the mixed cultures, the composition of the microbiome is studied depending on different process conditions. Finally, the biomethanation process is highlighted by an economic analysis. The results of the Austrian project partners including the findings of experiments to enzymatic CO2 cap-ture by formate dehydrogenase and carbonic anhydrase in lab scale can be found in a separate final report of the Austrian consortium. The first task for the Swiss consortium was the selection of media for cultivation of archaea. Therefore, a literature study on cultivation of mixed cultures and minimal media was conducted. Four different nutrient media were evaluated to be suitable for different experiments. From the four tested minimal media, the medium of Gerhard et al. (1993) had the best performance with all the five different inocula (two from biogas plants, two from wastewater plants and the pure culture Methanobacterium formi-cicum). The analysis of the gas and acid production showed similar results, whereas amplicon sequenc-ing indicated a good presence of the archaea. It was assumed that this growth medium should be used for all continuous experiments in this project. For bioprocess characterization, the cultivation of mixed cultures in continuous stirred tank reactors (CSTRs) and a trickle-bed reactor on a laboratory scale were carried out in several experiments. The analysis of the chemical data (gas composition, pH value, volatile fatty acids) from CSTR experiments showed that, depending on the operation mode, WWTP sludge or BGP inocula adapted faster to the operating conditions in the CSTRs. Furthermore, the production of higher acid concentrations indicating higher competition between archaea and acid producing bacteria, using inocula from BGP. The mainte-nance of the pH value around 7 or more is crucial for methane production. The preliminary experiments, performed in the trickle-bed bioreactor, showed promising results. Methane concentrations up to 90% could be reached without large optimization effort. Due to the long construction phase, it was not possi-ble to optimize the process in the trickle-bed bioreactor. The effect of temperature and pressure on methane content and CH4 flowrate still must be further evaluated and shown by additional experiments, having a stable mixed culture consortium in the trickle-bed. The main finding to the microbial consortia in the systems indicated that the origin of the inoculum has a major influence on the microbiome that can establish in a system. However, it was also shown that the cultures in identical systems afterwards also did not develop similarly. Based on the 16S rRNA gene analyses, no consensus could be found on the bacterial consortia in the different reactor types. This shows that the type of reactor used in the experiment is creating an ecosystem on its own, that is influ-enced by different parameters used in the reactors. In contrast, a different picture is observed with Ar-chaea, as the Archaeal composition was, after short time during operation, mainly dominated by a single genus (Methanobacterium) or by few genera (Methanobacterium, Methanobrevibacter, Methanospiril-lum and/or Methanoculleus), based on the selection pressure to grow with H2 and CO2 as sole energy sources. As the growth media chosen during this project were specific for methanogens, the loss of other Archaeal genera can be expected. This information shows that the type of inoculum (biogas plant or wastewater treatment plant) will be crucial for operating biological methanation in full scale, as it influences the bacterial and archeal community to different extends. Finally, the results from the techno-economic analysis based on current economic (before 2022) and technological circumstances, showed CO2 methanation using the catalytic bubbling fluidized bed (BFB) technology is the most cost effective compared to biological methane ins CSTR systems. Based on electricity costs of 5 €-ct/kWhel and a plant size of 6 MWel, biomethane production costs of 13.95 €-ct./kWh for catalytic and 17.30 €-ct./kWh for biological methanation could be obtained, both including PEM electrolysis. Using a catalytic methanation, less than a third of the reactor volume is required compared to biological methanation in a CSTR. A major cost factor in the biological methana-tion process could be identified in the expenses related to the nutrients supply, if no nutrient recovery is applied. The use of natural media from biogas plant digestate or wastewater treatment plant anaerobic sludge could be one chance to reduce these costs in future. Further investigation should be conducted to provide data from biological methanation with a trickle-bed reactor system, operated at pilot scale. The used data in the techno-economic analysis for biological methanation were based only on CSTR pilot plants and not on trickle-bed reactor systems. The project revealed the enzymatic CO2 capture by formate dehydrogenase and carbonic anhydrase to liquid products and the subsequent utilization of the carbon compounds to methane by methanogenic archaea, optimizing biomethanation production. The promising results showed that this technology has great potential in producing on-site high calorific gas also in smaller units. In addition, the costs might be significantly reduced, due to the usage of natural media in future. Furthermore, the produced gas can be injected into the grids or can be used in the transportation sector. To summarize, the biomethana-tion is an interesting process for a sustainable and independent energy supply system in Switzerland in both economic and ecological perspectives.
Documents annexés
Rapport final
(Français)
La production d'électricité à partir de sources d'énergie renouvelables, telles que l'énergie éolienne et solaire, est en augmentation constante en Europe. De nombreux États membres utilisent ces technolo-gies pour décarboniser leurs sources d'énergie primaire. Selon le dernier rapport d'avancement sur les énergies renouvelables, 26% de l'électricité de l'UE est produite à partir de sources d'énergie renouve-lables. Environ 10% de l'électricité totale de l'UE provient de sources d'énergie renouvelables fluc-tuantes, telles que les centrales éoliennes et solaires. Ces dernières années, cette production disconti-nue d'électricité a été considérée comme un obstacle à l'établissement de ces systèmes de production d'énergie renouvelable. Le concept Power-to-Gas (P2G) offre une possibilité de stocker cette énergie sous forme d'hydrogène (H2) par l’électrolyse de l'eau (H2O). Pour la conversion des gaz, il est possible d'utiliser des procédés catalytiques et biologiques. Dans une étape ultérieure, ce H2 produit par l'élec-trolyse est utilisé pour la transformation du CO2 en méthane (CH4). Dans le cas de la méthanisation biologique, la transformation du CO2 et du H2 en CH4 s'effectue dans le processus de fermentation anaérobie par l'intermédiaire de l'étape de méthanogenèse hydrogénotrophe, qui constitue l'une des dernières étapes du processus de fermentation anaérobie. Le projet CarbonATE, qui réunit des partenaires autrichiens et suisses, poursuit différents objectifs afin d'atteindre l'objectif global de production d'énergie durable et renouvelable à partir de différentes sources de carbone. Le projet étudie la séparation enzymatique de CO2 au moyen de la formiate dés-hydrogénase et de l’anhydrase carbonique, générant un produit liquide composé de carbonés qui sert à la production du méthane généré par des archées méthanogènes. Cela doit non seulement permettre d'élargir le portefeuille de matières premières pour une utilisation biotechnologique, mais aussi de four-nir le produit intermédiaire pour les processus de conversion. Dans différents types de réacteurs et d'études d'échelle, les analyses sont effectuées avec des microorganismes, en utilisant tant des cultures pures que des cultures mixtes. La composition du microbiome des cultures mixtes sera étudiée en fonc-tion de différentes conditions de processus. Enfin, une analyse économique du processus de biométha-nisation sera effectuée. Les résultats des partenaires autrichiens du projet, y compris les résultats des expériences sur la cap-ture enzymatique du CO2 par la formiate déshydrogénase et l'anhydrase carbonique à l'échelle du la-boratoire, sont présentés dans un rapport final par le consortium autrichien. La première tâche du consortium suisse était de sélectionner des milieux pour la culture d'archées. Pour ce faire, une étude bibliographique a été menée sur la culture de cultures mixtes et de milieux nutritifs minimaux. Quatre milieux de cultures différents ont été examinés pour déterminer leur aptitude à diffé-rentes expériences. Parmi les quatre milieux minimaux testés, le milieu de Gerhard et al. (1993) a ob-tenu les meilleurs résultats pour les cinq inocula différents (deux provenant d'installations de biogaz, deux provenant de stations d'épuration et la culture pure provenant du Methanobacterium formicicum). L'analyse de la production de gaz et d'acides a donné des résultats similaires, tandis que le séquençage des amplicons a révélé une forte présence d'archées. C'est pourquoi ce milieu de croissance a été utilisé pour toutes les expériences continues de ce projet. Pour caractériser le bio processus, plusieurs expériences de cultures mixtes ont été réalisées à l'échelle du laboratoire dans des réacteurs à cuve agitée en continu (CSTR) et dans un réacteur à lit fluidisé. L'évaluation des données chimiques (composition des gaz, pH, acides gras volatils) des essais CSTR a montré que, selon le mode de fonctionnement, l'inoculum des boues d'épuration ou du digestat s'adap-tait plus rapidement aux conditions de fonctionnement dans les CSTRs. En outre, la production de con-centrations d'acide plus élevées indique une plus grande concurrence entre les archées et les bactéries acidogènes lorsque les digestats sont utilisés comme inoculum. Le maintien d'un pH de 7 ou plus est essentiel pour la production de méthane. Les premiers essais réalisés dans le réacteur à lit fluidisé ont donné des résultats prometteurs. Des concentrations de méthane jusqu'à 90% ont pu être atteintes sans grand effort d'optimisation. A cause de la longue phase de construction, il n'a pas été possible d'optimiser le processus dans le réacteur à lit fluidisé. L'influence de la température et de la pression sur la teneur en méthane et le taux de production de CH4 doit encore être évaluée et démontrée par des expériences supplémentaires, une fois qu'un consortium stable de cultures mixtes a été établi dans le lit fluidisé. Le résultat principal des analyses microbiennes dans les systèmes est que l'origine de l'inoculum a une grande influence sur le microbiome qui peut s'établir dans un système. Mais il s'est également avéré que les cultures ne se développent pas de manière identique dans les mêmes systèmes. Les analyses génétiques de l'ARNr 16S n'ont pas permis de trouver un consensus sur les consortiums bactériens dans les différents types de réacteurs. Cela montre que le type de réacteur utilisé dans l'expérience constitue un écosystème propre, qui est influencé par les différents paramètres utilisés dans les réac-teurs. En revanche, la situation est différente pour les archées. Après peu de temps, la composition des archées était principalement dominée par un seul genre (Methanobacterium) ou par quelques genres (Methanobacterium, Methanobrevibacter, Methanospirillum et/ou Methanoculleus), ce qui est attribuéà la forte pression de sélection lorsque les seules sources d'énergie disponibles sont le H2 et le CO2. Comme les milieux de croissance choisis dans le cadre de ce projet étaient adaptés aux méthanogènes, on peut s'attendre à la perte d'autres genres d'archées. Ces résultats montrent que le type d'inoculum (installation de biogaz ou station d'épuration) sera déterminant pour le fonctionnement de la méthani-sation biologique à grande échelle, car il influence la communauté de bactéries et d'archées dans une mesure différente. En conclusion, les résultats de l'analyse technico-économique basée sur les conditions économiques (avant 2022) et les technologiques actuelles ont montré que la méthanisation du CO2 par la technologie du lit fluidisé catalytique est la plus rentable par rapport à la méthanisation biologique dans des réacteurs agitées. En partant d'un coût d’électricité de 5 €/ct/kWhel et d'une taille d'installation de 6 MWel, il a été possible de déterminer un coût de production du biométhane de 13,95 €/ct/kWh pour la méthanisation catalytique et de 17,30 €/ct/kWh pour la méthanisation biologique, y compris l'électrolyse PEM. La mé-thanisation catalytique nécessite moins d'un tiers du volume du réacteur par rapport à la méthanisation biologique dans une cuve agitée. Un facteur de coût important dans la méthanisation biologique est le coût des nutriments si les nutriments ne sont pas récuperés. L'utilisation de milieux naturels provenant du digestat des installations de biogaz ou des boues anaérobies des stations d'épuration pourrait être une solution pour réduire ces coûts à l'avenir. Des études supplémentaires devraient être menées afin d'obtenir des données sur la méthanisation biologique avec un système de réacteur à lit fluidisé à l'échelle pilote. Les données utilisées dans l'analyse technico-économique pour la méthanisation biolo-gique étaient exclusivement basées sur des installations pilotes à cuve agitée et pas sur des systèmes de réacteur à lit fluidisé.
Le projet a montré que la capture enzymatique du CO2 par la formiate déshydrogénase et l'anhydrase carbonique générant des produits liquideset l'utilisation de ces composés carbonés par des archées méthanogènes générant du méthane, peut optimiser la production de biométhane. Les résultats pro-metteurs ont montré que cette technologie aura un grand potentiel pour la production de gaz hautement calorique sur place à l'avenir, même dans de petites installations. En outre, les coûts pourraient être considérablement réduits grâce à l'utilisation de milieux naturels. En outre, le gaz produit peut-être in-jecté dans les réseaux ou utilisé dans le secteur des transports. En résumé, la biométhanisation repré-sente un procédé intéressant pour un approvisionnement énergétique durable et indépendant de la Suisse, tant du point de vue économique qu'écologique.