Ammoniac vert : comment est-il produit et utilisé??

Pour l’heure, l’ammoniac est produit à partir de gaz fossile. Mais demain, il pourrait l’être à partir d’une électricité bas carbone. Cet ammoniac vert deviendrait alors utile pour la décarbonation notamment, du transport lourd.

L'ammoniac (NH3), c'est tout simplement le deuxième produit chimique le plus fabriqué au monde. Il a d'abord été obtenu par distillation de purin et de fumier et par décomposition de l'urée puis, comme sous-produit de l'industrie du gaz de ville parce qu'il se forme avec la carbonisation de la houille. Finalement, au tout début du XXe siècle, des chimistes démontrent qu'il est possible de produire de l'ammoniac en faisant réagir de l'hydrogène (H2) avec du diazote (N2). Grâce à un catalyseur à base d'oxydes de fer et sous haute pression. C'est le procédé connu sous le nom de procédé Haber-Bosch mis en œuvre pour la première fois en usine en 1913.

Aujourd'hui, le procédé Haber-Bosch permet toujours de produire plus de 230 millions de tonnes d'ammoniac par an. La grande majorité étant utilisée pour la production d’engrais azotés. Il peut aussi servir à la fabrication d'explosifs, de plastiques, de fibres synthétiques ou de fluides frigorigènes. On le trouve aussi dans les cigarettes. Après dissolution dans l'eau, il devient ammoniaque et sert de désinfectant.

DANS LES CONDITIONS NORMALES DE TEMPÉRATURE ET DE PRESSION, L’AMMONIAC EST UN GAZ, INCOLORE ET IRRITANT. ON LE RECONNAIT À SA FORTE ODEUR. © BLINKING SPIRIT, WIKIPEDIA, DOMAINE PUBLIC

L’ammoniac vert pour la transition énergétique

L'ennui, c'est que la production d'ammoniac est fortement émettrice de CO2. Parce qu'elle repose sur la consommation de gaz fossile duquel on récupère l'hydrogène nécessaire. Mais il est possible de fabriquer de l'ammoniac vert. Grâce à des unités de séparation d'air qui permettent de générer du N2. Et en utilisant comme autre base, un H2 lui aussi vert. Un hydrogène non pas issu de gaz fossile, mais produit par électrolyse de l'eau. À partir d'une source d'électricité bas carbone.

De quoi faire de cet ammoniac vert, un vecteur énergétique. Il pourrait être facilement transporté et rendre de l'énergie par combustion directe dans des turbines à gaz et sans émission de dioxyde de carbone (CO2) -- puisqu'il ne contient pas de carbone, mais attention toutefois aux oxydes d'azote qu'il émet, les fameux NOx. Ou plutôt en passant par une pile à combustible.

Ainsi, l'ammoniac vert pourrait servir de carburants au transport maritime -- et plus généralement au transport lourd. Le secteur le voit en effet comme celui qui pourrait lui permettre de réduire ses émissions de CO2. Grâce à une densité énergétique bien plus élevée que celle des batteries ou même que celle de l'hydrogène. Idéal pour les gros moteurs.

L'ammoniac vert pourrait aussi servir à produire de l'électricité. Le Japon a déjà commencé à en brûler dans ses centrales thermiques. En remplacement du gaz fossile.

Pour stocker une électricité verte

Aujourd'hui, certains voient surtout dans l'ammoniac, un moyen efficace de stocker pendant des jours, des mois, voire des années, l'électricité produite par des énergies renouvelables. De stocker et même d'exporter cette électricité. D'une part, parce que l'ammoniac se liquéfie plus facilement que l'hydrogène. D'autre part parce que l'ammoniac -- liquide ou gazeux -- voyageant déjà dans le monde pour d'autres usages, les installations dédiées à son transport et à son traitement sont nombreuses. On imagine qu'il pourrait ainsi être produit par des éoliennes ou des panneaux solaires installés dans des pays venteux ou ensoleillés avant d'être acheminé vers des pays en demande.

Pour l'heure, quelques verrous technologiques demeurent. L'efficacité du procédé de production ou sa fiabilité et sa compatibilité avec l'intermittence des énergies renouvelables, par exemple, doivent encore être améliorées. Et produire de l'ammoniac vert coûte encore très cher. Trop cher. Mais à force d'incitations, de réglementations et de subventions, il pourrait bientôt devenir économiquement rentable.

Le 8 AVRIL 2023

Source web par : futura-sciences