Cette histoire à l’origine Est apparu sur Yale Environnement 360 et fait partie de la Bureau du climat collaboration.
Au Minnesota, il y a une ferme de recherche parsemée d’éoliennes qui, lorsqu’elles tournent à plein régime, ont une empreinte carbone étonnamment faible. Le vent alimente une usine chimique qui fabrique de l’ammoniac, qui peut non seulement être répandu comme engrais sous les turbines, mais aussi alimente un tracteur expérimental, stocke de l’énergie pour une journée sans vent et, bientôt, chauffera les granges qui sèchent leurs grains. . Le tout sans produire de CO2.
« Pour une décarbonisation profonde de l’agriculture, vous passez à l’ammoniac vert », explique Michael Reese, directeur du projet de l’Université du Minnesota. Les études de l’université ont montré que l’utilisation d’ammoniac vert (« vert » dans le sens où il est fabriqué avec de l’énergie renouvelable) pour les engrais, le carburant et la chaleur pourrait réduire l’empreinte carbone de l’agriculture jusqu’à 90 % pour le maïs et les petites céréales. « C’est transformateur », dit Reese.
Les partisans de ce carburant liquide alternatif sans carbone voient la portée de l’ammoniac vert s’étendre bien au-delà des fermes. Ils prédisent un vaste nouveau marché pour l’ammoniac vert comme carburant, dépassant éventuellement la demande déjà énorme (et croissante) d’ammoniac comme engrais de la planète. Un rapport de l’Agence internationale de l’énergie de 2021 prévoit que pour atteindre zéro émission d’ici 2050, les carburants à base d’hydrogène (y compris l’ammoniac) devraient représenter près de 30 % des carburants de transport d’ici 2050, contre pratiquement zéro aujourd’hui. Ce rapport prédit que les voitures fonctionneront avec des batteries et les avions avec des biocarburants, mais l’ammoniac sera vital pour l’industrie du transport maritime, qui est actuellement responsable de 3 % des émissions mondiales et s’efforce de réduire cela rapidement.
L’ammoniac est également l’un des principaux candidats au stockage et au transport de l’énergie des centrales électriques renouvelables afin que l’électricité soit disponible quand et où elle est nécessaire. L’idée est d’utiliser l’énergie renouvelable pour produire de l’ammoniac vert à partir de sources de combustibles non fossiles, de l’envoyer par pipeline ou par bateau et de le brûler dans des centrales de production d’électricité avec des turbines conçues pour fonctionner à l’ammoniac. Bien que les batteries soient efficaces, elles sont mieux adaptées pour stocker de petites quantités d’électricité pendant des heures ou des jours ; un rapport de 2020 de l’Oxford Institute of Energy Studies a conclu que pour le stockage d’énergie à grande échelle et à long terme, l’ammoniac liquide est difficile à battre. Des pays comme le Japon, l’Australie, les Pays-Bas et le Royaume-Uni ont des plans nationaux pour utiliser l’ammoniac vert pour stocker (et exporter) leurs excédents d’énergie renouvelable.
Au total, le chimiste Douglas Macfarlane de l’Université Monash de Melbourne, en Australie, prévoit que la production d’ammoniac augmentera d’environ 100 fois dans les décennies à venir.
Pour l’instant, cependant, la production d’ammoniac est tout sauf verte. Le monde produit actuellement 175 millions de tonnes d’ammoniac par an, principalement pour être utilisé comme engrais, en utilisant un processus industriel centenaire à forte intensité énergétique qui produit beaucoup de gaz à effet de serre : l’industrie est responsable d’environ 1 à 2 % de émissions mondiales de carbone, ce qui en fait l’une des plus polluantes de la planète.
Cela devra changer si l’ammoniac doit faire partie de la solution mondiale au changement climatique. S’assurer que tout cet ammoniac est vert et non sale est une tâche colossale. Bien entendu, l’ammoniac utilisé pour stocker l’énergie éolienne et solaire sera produit à partir de cette énergie renouvelable. Mais pour répondre aux besoins en carburant et en engrais, il faudra en plus beaucoup plus d’énergie renouvelable. Les usines d’ammoniac devront modifier, voire réinventer, leurs systèmes de production. Et les moteurs devront être reconfigurés pour fonctionner avec le nouveau carburant liquide. En cours de route, les producteurs et les utilisateurs devront surmonter des obstacles : l’ammoniac est toxique et sa combustion peut potentiellement produire un gaz à effet de serre encore plus puissant que le CO2.