La méthanation est le processus de création de méthane (CH4) en combinant des oxydes de carbone gazeux avec de l’hydrogène gazeux. Ce procédé peut être réalisé dans un certain nombre de conditions mais est le plus souvent utilisé comme traitement des gaz résiduaires produits par les centrales électriques au charbon et installations similaires ainsi que lors d’un type de procédé de fabrication d’ammoniac. La méthanation présente deux avantages : elle élimine le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone indésirables des gaz d’échappement et des matériaux utilisés pour la production d’ammoniac, et elle entraîne la production d’un carburant utile similaire au gaz naturel.
Le procédé de méthanation, également appelé gazéification, est connu depuis près de cent ans mais n’est devenu courant à l’échelle industrielle que depuis les années 1970 pour éliminer les oxydes de carbone gazeux afin de purifier les matières premières utilisées dans la production d’ammoniac. Dans la production industrielle d’ammoniac, l’ammoniac est synthétisé à l’aide d’un catalyseur. La présence de quantités même infimes de monoxyde ou de dioxyde de carbone dans les matières premières peut rendre le catalyseur inefficace, réduisant considérablement la production. Pour cette raison, la méthanation est utilisée pour traiter la matière première afin de maintenir la synthèse d’ammoniac à son rendement maximal.
C’est également une méthode efficace sur le plan environnemental et financier pour éliminer les oxydes de carbone potentiellement nocifs qui sont libérés par les centrales électriques et les usines à charbon. L’hydrogène gazeux (H2) est introduit dans le flux de gaz d’échappement dans un environnement contrôlé où il se combine avec les oxydes de carbone, produisant du méthane et de l’eau. Le processus doit être soigneusement contrôlé car la réaction libère une grande quantité d’énergie sous forme de chaleur. De nombreux types d’appareils de méthanisation ont été conçus et construits au cours des cent dernières années, mais ils fonctionnent tous sur le même principe de base consistant à combiner l’hydrogène et les oxydes de carbone.
Le méthane produit par méthanisation est utile comme carburant et produit chimique industriel. C’est le principal composant du gaz naturel, un mélange naturel d’hydrocarbures fossiles extraits de la Terre et utilisés comme combustible. Le méthane produit par méthanation est connu sous le nom de gaz de synthèse, ce qui dénote sa similitude avec le gaz naturel sans ses impuretés normales. Il peut être utilisé de la même manière que le gaz naturel est utilisé.