Projet Jupiter 1000 : Transformer le surplus d’électricité renouvelable en gaz pour le stocker et recycler le dioxyde de carbone
Power to Gas : transformer l’électricité en gaz pour la stocker
Soutenu par la Commission de Régulation de l’Énergie
Cofinancé par l’Union Européenne et l’État à hauteur de 30% (Région Sud, ADEME, Fonds Européen de Développement Régional)
Partenaires :
Contexte et objectifs
Dans ses feuilles de route vers la décarbonation, l’industrie exprime un besoin grandissant et massif d’hydrogène décarboné produit dans les territoires.
De plus, l’électricité produite par les champs éoliens terrestres, marins et les centrales solaires peut ne pas être intégralement consommée ou exportée. Faute de solution de stockage, la production est alors arrêtée ou l’électricité est perdue pour ne pas saturer les réseaux.
L’innovation technologique apportée par le démonstrateur Power to Gas offre une solution pour stocker et utiliser cette électricité renouvelable, en la transformant en gaz (hydrogène ou méthane de synthèse).
Le 1er projet Power to Gas raccordé au réseau de transport de gaz français, baptisé Jupiter 1000, a été lancé à Fos-sur-Mer en 2016. Il s’agit de mettre en place une première brique de déploiement d’une chaine hydrogène sur le territoire.
Transformer l’électricité en gaz pour la stocker
L'objectif est de transformer l’électricité en hydrogène par un processus d'électrolyse de l’eau.
L'hydrogène peut ensuite être combiné à du dioxyde de carbone, capté par exemple depuis les industries, pour obtenir du méthane de synthèse. C'est le processus de méthanation. Cela offre une voie de valorisation supplémentaire.
Afin de créer des synergies avec les industriels déjà implantés, technologie de captage du dioxyde de carbone se développe en parallèle. Elle permet de séparer le dioxyde de carbone des fumées industrielles émises par Marcegaglia.
Contribuer à l’approvisionnement en gaz avec un bilan carbone neutre
Cet hydrogène peut par exemple alimenter des usages industriels, voire être injecté dans les réseaux de gaz. L’injection directe dans les réseaux n’est plus l’objectif principal visé, la demande grandissante en hydrogène ayant fait émerger une valorisation directe de cette énergie renouvelable.
Une fois transformé en gaz de synthèse, il peut aussi avoir tous les usages du gaz naturel (industrie, chauffage…). Moins émetteur de dioxyde de carbone et de particules fines que l’essence ou le gasoil, il constitue aussi une alternative sérieuse aux carburants classiques pour les transports, avec pour effet de diminuer la pollution de l'air. On l’appelle alors Gaz Naturel Véhicule.
Ces gaz verts produits localement contribueront à l'indépendance énergétique du pays.
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Production d’hydrogène par électrolyse de l’eau :
Le projet a permis de faire fonctionner les électrolyseurs :
- Électrolyseurs à membrane électrolytique polymère : en 2019, lors de la mise en service, un défaut de conception des réseaux annexes de séparation des gaz a entrainé une modification de ces derniers.
- Électrolyseurs alcalins V1 : en 2020, un défaut a été détecté sur le modèle initial, ce qui a amené McPhy à faire évoluer sa conception.
- Électrolyseurs alcalins V2 : en 2021, ce modèle corrigeant le défaut a permis de réaliser les essais Jupiter 1000.
Les essais sur les 2 électrolyseurs (alcalin V2 et PEM) ont permis d’atteindre les performances annoncées.
En 2024 : électrolyseurs alcalins V3 (0,5 MW) et V4 (1MW) testés sur le site en 2024, dans le cadre d’une prestation de NaTran à destination de McPhy (hors Jupiter 1000)
Production de gaz de synthèse :
Le méthaneur de Khimod a fonctionné et produit du gaz de synthèse à partir de dioxyde de carbone en bouteilles
- 2021 : début des tests technologiques visant à créer du méthane de synthèse en combinant de l’hydrogène et du dioxyde de carbone
- 2022 : première production de méthane de synthèse sur site
- 2023 : traitement des défaillances techniques sur le compresseur d’hydrogène
- 2024 : amélioration des performances du méthaneur
- 2025 : performance espérée multipliée par 5 entre les études initiales (10 modules de méthanation prévus pour produire le débit nominal de 25 m3 /h) et la fin du projet (3 modules)
Comme prévu dans le projet de démonstration, dans un souci de simplification et d’économie, il reste de l’hydrogène dans le gaz de synthèse produit. Sur une installation industrielle et commerciale, il faudrait baisser ce taux d’hydrogène résiduel, soit grâce à un dispositif de séparation et de recirculation de l’hydrogène, soit par un second étage de méthanation.
En 2025, des essais sont encore en cours avec Khimod avec des modules de nouvelle génération dans le cadre d’une prestation de NaTran à destination de Khimod (hors Jupiter 1000). Après ces essais, Khimod envisage de ne remettre en place que 2 modules pour produire le débit nominal.
Captage et acheminement du dioxyde de carbone depuis Marcegaglia vers Jupiter 1000 :
- En 2021 : début de la construction de la canalisation reliant Marcegaglia à Jupiter 1000, pour alimenter le méthaneur en dioxyde de carbone d’origine industrielle
- En 2025 : le captage n’est pas encore fonctionnel pour plusieurs raisons :
- Retards sur la construction de la canalisation (maintenant prête et en attente)
- Transfert de propriété entre Ascométal et Marcegaglia
- Arrêts de la chaudière sur laquelle est branché le captage (arrêts volontaires dus à la stratégie de production de Marcegaglia)
- Difficultés avec la qualité de la vapeur disponible sur le site Marcegaglia, vapeur indispensable au fonctionnement du captage
Leroux & Lotz (captage) a bon espoir de réussir la démonstration de fonctionnement du captage.
(Mise à jour le 20/08/2025, 13/12/2024, 31/01/2024, 25/01/2023, 14/12/2021, 04/05/2020)
NaTran s’interroge sur les suites à donner au projet :
- Vente du site, ou démantèlement ?
- Centre d’essais offrant des prestations à des développeurs de technologies (électrolyseurs, matériels divers, hydrogène, etc.) ?
- Site de formation (opérateurs d’installations de transport hydrogène, opérateurs d’équipements spécifiques, sensibilisation au risque hydrogène, etc.) ?
- Accueil et collaboration avec de nouveaux démonstrateurs pour d’autres filières innovantes dont certaines sont en lien avec les projets de transformation du territoire industrialo-portuaire de Fos-Berre (pyrogazéification, gazéification hydrothermale, pyrolyse du méthane, production de e-méthanol, etc.) ?
Pour ce faire, NaTran a lancé un Appel à Manifestation d’Intérêt en avril 2025. Les réponses sont en cours de traitement.
Les attentes exprimées par les riverains auxquelles cette action répond :
- Clés pour comprendre