[L’Actu – Avril 2023 ]
Valorisation de biogaz : et si on testait de nouveaux procédés à l’échelle semi-industrielle ?
Si la transition énergétique est l’un des enjeux forts que l’INSA Toulouse souhaite inscrire dans sa nouvelle maquette de formation, c’était déjà un axe fort exploré par des équipes de recherche depuis plusieurs années. Un nouveau cap vient aujourd’hui d’être franchi avec l’inauguration de SOLIDIA BIOGAZ, une plateforme de recherche et de développement dédiée à la valorisation du biogaz, conçue par le CRITT Génie des Procédés et Technologies Environnementales avec deux partenaires, Teréga et CLER VERTS.
Produire du biogaz à partir de matériaux organiques ou d’autres gaz comme le CO2 constitue assurément l’une des réponses les plus intéressantes aujourd’hui pour répondre à l’enjeu énergétique auquel est confronté le territoire. Un enjeu à la fois de transition mais aussi d’indépendance énergétique, second enjeu devenu particulièrement important depuis la guerre en Ukraine.
Ici, les projets autour des procédés de fabrication et de valorisation du biogaz, un gaz issu de la fermentation d’éléments organiques sous l’action de micro-organismes selon un processus dit de méthanisation, remontent à plusieurs années. Les équipes de recherche anticipaient ainsi le virage qu’allait prendre l’établissement, aujourd’hui désireux d’intégrer cet enjeu dans toutes les dimensions de l’école en plus de la recherche : dans la formation mais aussi dans les pratiques sur le campus. Et c’est dès 2016 que ces travaux avaient donné naissance à un service dédié à la recherche de démonstration industrielle dans le domaine des énergies renouvelables, grâce à un partenariat monté avec CLER VERTS (spécialisée dans la valorisation des biodéchets en énergie thermique et électrique et en fertilisants et qui produit notamment du biogaz), qui accueillait déjà sur son site à Bélesta-en-Lauragais en Haute-Garonne ce service qui allait préfigurer la plateforme SOLIDIA.
La rencontre de deux trajectoires complémentaires
Ce cap a été rendu possible lorsque l’entreprise Teréga, un acteur majeur des infrastructures de transport et de stockage de gaz en France, qui gère le réseau dans le quart Sud-Ouest de la France, s’est également rapprochée des laboratoires de l’INSA et du CRITT GPTE. Ce nouveau partenaire a alors permis de décrocher un financement à la Région et de donner naissance à cette nouvelle plateforme, via l’appel à projets Plateforme Régionale de Recherche et d’Innovation (PRRI), qui ont vocation à soutenir des projets au bénéfice d’entreprises et en phase avec la stratégie d’innovation définie par la Région Occitanie.
« C’est l’histoire de la rencontre de deux trajectoires complémentaires », aime bien d’ailleurs résumer l’ingénieur de recherche qui a piloté le projet, Sébastien Pommier. « Celle d’un laboratoire qui avait besoin de moyens pour faire avancer ses recherches, avec une grande entreprise dont la transition vers le gaz vert était une condition pour assurer sa survie. » Et c’est dans le cadre de ce projet dédié aux procédés de méthanisation pour produire du biogaz que les équipes du CRITT GPTE avaient dès lors identifié « le besoin d’expérimenter à plus grande échelle pour arriver à élaborer des procédés industrialisables ».
Un changement d’échelle important pour les expérimentations
Cette nouvelle plateforme va en effet permettre de franchir une nouvelle étape importante en permettant de faire réellement de la R&D. « Les travaux portaient auparavant sur des petits volumes de gaz, ce qui ne permettait pas aux entreprises de réellement éprouver leurs technologies », poursuit Sébastien Pommier. « Avec ce nouvel équipement, la plateforme permettra dès lors de mobiliser un volume de plusieurs mètres cubes de gaz à l’heure contre quelques dizaines de litres par heure dans le précédent laboratoire, soit un volume qui pourra être 100 à 1 000 fois supérieur. »
La plateforme a été inaugurée officiellement le 15 mars dernier. Elle accueillera les premiers projets, soutenus par des laboratoires de l’INSA, dans les semaines qui viennent, des projets qui s’intéresseront plutôt aux procédés de méthanation que de méthanisation, l’objectif étant d’arriver à la production de biométhane à partir du CO2 et d’hydrogène « de manière fiable et peu coûteuse », précise encore l’ingénieur de recherche.
Un outil au service de l’ensemble de la filière…
Le premier, DEMETHA, qui implique TBI (Toulouse Biotechnology Institute), porte sur la méthanation par voie biologique, donc la transformation du CO2 et de l’hydrogène en méthane par des micro-organismes, alors que le second, METHAMAG, accompagné par le LPCNO (Laboratoire de physique et chimie des nano-objets) et mené en collaboration avec Toulouse Tech Transfer, évalue un nouveau procédé catalytique par induction magnétique.
Mais si la plateforme démarre avec des projets accompagnés par des laboratoires de l’INSA, celle-ci a néanmoins pour vocation à s’ouvrir à d’autres organismes de recherche et entreprises, « objectif étant de soutenir l’ensemble de la filière », souligne encore Sébastien Pommier. S’être installé directement dans une usine de production de biogaz sert d’ailleurs cet objectif. « Le fait que la plateforme soit elle-même raccordée à une usine de biogaz permet de bénéficier des protocoles de sécurité et de s’affranchir des contraintes techniques et contractuelles, donc de réduire les délais, les coûts et les risques. Comme l’interfaçage est déjà fait, on n’a plus qu’à venir avec un prototype, se brancher, faire ses essais et optimiser ses procédés. » De plus, la plateforme pourra accueillir simultanément jusqu’à 6 pilotes de taille semi-industrielle puisqu’elle dispose de 3 emplacements sous une halle couverte et de 3 emplacements extérieurs.
… mais aussi des laboratoires et des étudiants
L’outil a quant à lui vocation à « être poreux dans les deux sens », servir les entreprises mais aussi nourrir la recherche et l’enseignement. « Certes, les connaissances, compétences et technologies développées par les laboratoires servent des problématiques d’entreprises, mais en même temps les partenariats permettent de faire remonter vers les laboratoires les questions que se posent ces entreprises », précise encore Sébastien Pommier. « De plus, pour valider une hypothèse, il faut parfois des observations à grande échelle, ce que va permettre cette plateforme. Enfin, cet outil pourra servir de base à la construction d’un espace d’échanges avec tous les acteurs de la filière du biogaz. »
La plateforme servira également, dans un second temps, de support pédagogique pour l’enseignement. Des visites pourront par exemple y être organisées pour illustrer concrètement des concepts et points techniques abordés durant les cours. Les données issues des expérimentations pourront également servir des projets de TD et TP. Enfin, le fonctionnement au sein d’une unité opérationnelle en conditions industrielles pourra permettre d’alimenter des modules supplémentaires, par exemple sur la sécurité industrielle.
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J'ai toujours été passionné par les avions.
Après une rentrée en classe préparatoire, il réalise rapidement que ce modèle ne lui correspond pas pleinement. Il trouve alors à l'INSA un équilibre entre exigence académique et ouverture à d'autres centres d'intérêt.
J'aimais aussi lire, sortir, avoir une vie en dehors des études.
Le choix du génie électrique s'impose ensuite naturellement. Pour celui qui rêve d'aéronautique, cette spécialité représente alors « le centre nerveux des avions ».
De la technologie au collectif
Diplômé, après des stages à Motorola, Jean-Marie Garigue rejoint Alcatel, où il travaille sur des systèmes de traitement du signal et de l'image pour satellites. Guidé par son goût pour les technologies, il poursuit ensuite son parcours chez Alcatel puis Thales, dans des domaines aussi variés que les radars, la cybersécurité, la navigation, l'observation optique ou les télécommunications spatiales.
Au fil des années, se renforce cette idée que la performance technique seule ne suffit pas.
La performance technique a besoin de la performance collective pour conserver une longueur d'avance.
Cette conviction l'amène vers le management de projets puis vers des fonctions de direction. Dans une famille d'enseignants où l'accomplissement collectif comptait davantage que les titres, il voit dans ces responsabilités une occasion d'agir sur la transformation des organisations, leur compétitivité et leur avenir.
Ces responsabilités nourrissent également chez lui un véritable sens entrepreneurial. Au fil de sa carrière, il a vu des entreprises prospérer, se transformer ou parfois disparaître faute d'avoir su anticiper les évolutions de leur marché. Pour lui, l'ingénieur a donc aussi un rôle à jouer dans la capacité des organisations à innover, à se réinventer et à préparer l'avenir.
Après plus de vingt ans chez Thales Alésia Space, il choisit de découvrir un nouvel univers en rejoignant la division avionique de Thales, en tant que responsable de l’ingénierie des équipements, avant d'intégrer Airbus en 2020. Une étape importante pour celui qui se dit particulièrement attaché à la dimension européenne du groupe et à son ancrage territorial.
Diversité, ouverture et sens pratique
Malgré un parcours qui l'a conduit vers de hautes responsabilités industrielles, Jean-Marie Garigue reste profondément attaché au modèle de formation de l'INSA. Il en retient d'abord la diversité. « J'ai eu beaucoup de plaisir à découvrir l'international, à côtoyer des étudiants tunisiens, norvégiens et bien d'autres. Cela ouvre les horizons. »
Cette expérience lui paraît aujourd'hui essentielle dans des entreprises mondiales comme Airbus, où la diversité des parcours nourrit la qualité des décisions.
Il souligne également la force du modèle des sciences appliquées. Les travaux pratiques, les projets et le contact avec le terrain développent un sens concret de la résolution de problèmes qu'il continue de valoriser chez les jeunes ingénieurs.
Mais, à ses yeux, l'INSA forme surtout des ingénieurs capables d'aller au-delà de la technique.
Comprendre le monde pour agir
Jean-Marie Garigue insiste sur l'importance des humanités dans la formation. Elles développent la capacité à analyser, argumenter et dialoguer avec des acteurs très différents. « Les ingénieurs doivent être capables de s'intégrer dans leur environnement et de comprendre le monde dans lequel ils agissent. »
Lecteur d'histoire des sciences et de conquête spatiale, il considère qu'aucune innovation ne peut être pensée indépendamment de son contexte économique, social, environnemental ou géopolitique. Cette compréhension des écosystèmes est devenue selon lui une compétence essentielle. Les entreprises, les technologies et les territoires n'évoluent jamais isolément ; leur performance dépend de leur capacité à interagir avec leur environnement et à aller chercher de l'intelligence à l'extérieur.
Très attaché à sa région d'origine, le Lot, il y voit également une manière de rester connecté aux réalités humaines qui doivent entourer l'innovation.
À cela s'ajoutent d'autres marqueurs du modèle INSA auxquels il reste très attaché : les activités associatives et la pratique sportive obligatoire. « Le sport, la culture, les passions personnelles participent aussi à la formation de l'ingénieur et du développement de sa curiosité. Les entreprises ont besoin de profils ouverts sur le monde, pas seulement de spécialistes enfermés dans leur domaine. »
Former les ingénieurs de demain
Face aux défis contemporains, Jean-Marie Garigue estime que le rôle de l'ingénieur est particulièrement stratégique. Transition climatique, intelligence artificielle, souveraineté technologique ou tensions géopolitiques imposent une approche toujours plus globale des problèmes.
Les compétences scientifiques demeurent fondamentales, mais elles doivent désormais s'accompagner d'autres qualités : apprendre en permanence, exercer son esprit critique, comprendre des écosystèmes complexes et fédérer des équipes.
« Le rôle de l'ingénieur se déplace progressivement de la technique pure vers la capacité à agréger des savoirs, interagir avec différents acteurs et construire une vision. »
Des premiers satellites aux systèmes spatiaux d'Airbus, son parcours illustre une conviction forgée au fil des années : les ingénieurs de demain devront maîtriser les technologies autant que les écosystèmes dans lesquels ils évoluent.
Dans un souci d'alléger le texte et sans aucune discrimination de genre, l'emploi du genre masculin est utilisé à titre épicène.