Introduction

Intéressons-nous maintenant à l'ammoniac.
Ces dernières années, avec la promotion de la neutralité carbone, l'ammoniac a suscité un intérêt croissant en tant que carburant décarboné et vecteur d'hydrogène.
En particulier, face à la demande internationale croissante de mesures de lutte contre le changement climatique, l'utilisation de l'ammoniac comme source d'énergie propre augmente rapidement, parallèlement au développement des énergies renouvelables.

À l'échelle mondiale, les pays visent la neutralité carbone d'ici 2050 environ, et au Japon, l'introduction du carburant ammoniac est encouragée dans le cadre de sa « stratégie de croissance verte ».
Par ailleurs, l'UE développe actuellement une infrastructure d'approvisionnement en ammoniac vert dans le cadre de sa politique « Fit for 55 », et la Chine envisage également d'utiliser l'ammoniac dans le cadre de sa politique de pic d'émissions de carbone.

Il existe différentes méthodes de production d'ammoniac, et le choix de la méthode appropriée doit être fait en tenant compte de l'impact environnemental. Cet article se concentre sur les critères environnementaux, sociaux et de gouvernance (ESG) et présente en détail les différents types d'ammoniac, leurs caractéristiques respectives, leur impact environnemental, les stratégies que les entreprises devraient adopter et leur lien avec l'énergie hydrogène.

Pourquoi l'ammoniac attire-t-il l'attention maintenant ?

Afin d'atteindre la neutralité carbone, les pays du monde entier s'engagent dans la décarbonation. L'ammoniac est considéré comme un élément important de ces efforts pour les raisons suivantes :

Potentiel en tant que carburant à zéro émission de CO₂

L'ammoniac n'émet pas de CO₂ lorsqu'il brûle et devrait constituer une source d'énergie propre capable de remplacer les combustibles fossiles classiques.
Des expériences de démonstration sont notamment en cours dans des centrales thermiques afin de réduire significativement les émissions grâce à la combustion conjointe d'ammoniac et de charbon.

Rôle en tant que transporteur d'hydrogène

L'ammoniac peut être utilisé sous une forme qui facilite le stockage et le transport de l'hydrogène, et peut donc contribuer à la réalisation d'une société de l'hydrogène.
En particulier, comme l'hydrogène est un gaz difficile à transporter, des technologies sont développées pour le stocker sous forme d'ammoniac et l'extraire sous forme d'hydrogène en cas de besoin.

Utilisation des infrastructures existantes

L'ammoniac est largement utilisé dans les industries des engrais et des produits chimiques, et en utilisant les infrastructures de production et de distribution existantes, il est possible d'éviter la construction à grande échelle de nouvelles infrastructures, réduisant ainsi les coûts de mise en œuvre.
Grâce à ses propriétés, l'ammoniac est envisagé pour de nombreuses applications, notamment la production d'énergie, les transports et l'industrie. Il devrait en particulier servir de carburant pour les navires et les centrales électriques.

Types d'ammoniaque

L'ammoniac est généralement classé en trois types selon sa méthode de production.

Ammoniac gris

L'hydrogène est principalement produit par reformage à la vapeur ( SMR ) du gaz naturel (méthane), et l'ammoniac est synthétisé à l'aide du procédé Haber-Bosch.
Cette méthode est la plus courante et représente la majeure partie de la production mondiale d'ammoniac. Elle est actuellement considérée comme la plus économique car les coûts de production sont relativement faibles et des installations à grande échelle sont déjà en place.
Cependant, en raison de l'importante quantité d'émissions de CO₂, des améliorations sont nécessaires du point de vue de la durabilité.

Ammoniaque bleue

Il est produit de la même manière que l'ammoniac gris, mais utilise la technologie CCUS (capture, utilisation et stockage du carbone) pour capturer, stocker ou utiliser le CO₂ émis, réduisant ainsi l'impact environnemental.
Cette méthode permet de réduire considérablement les émissions de CO₂ tout en utilisant des combustibles fossiles.
Les progrès réalisés dans le domaine des technologies de captage, d'utilisation et de stockage du carbone (CCUS) favorisent l'adoption de l'ammoniac bleu, considéré comme une solution prometteuse pour la décarbonation à court terme.
Cependant, des problèmes de viabilité économique subsistent, tels que le coût des équipements de capture du CO₂ et la nécessité de développer les infrastructures.

Ammoniac vert

Des sources d'énergie renouvelables (éolienne, solaire, hydroélectrique, etc.) sont utilisées pour produire de l'hydrogène par électrolyse de l'eau, puis de l'ammoniac est synthétisé.
Cette méthode est considérée comme ayant le plus faible impact environnemental car elle n'émet pas de CO₂.
De nombreux pays travaillent actuellement sur des projets de démonstration à grande échelle visant à développer la production d'ammoniac vert, mais les coûts de production restent élevés et il est nécessaire de mettre en place un système d'approvisionnement en énergie renouvelable.
Les innovations technologiques futures devraient permettre de réduire les coûts et de favoriser une adoption à grande échelle.

Divers types d'impacts environnementaux

Il existe trois types d'ammoniac : gris, bleu et vert, chacun ayant un impact environnemental différent.
Nous expliquerons ci-dessous en détail chaque type d'impact environnemental.

Impact environnemental de l'ammoniac gris

L'ammoniac gris est produit à partir de gaz naturel, un combustible fossile, et émet donc de grandes quantités de CO₂ lors du processus de fabrication.
On estime qu'environ 1,6 à 1,8 tonne de CO₂ est générée lors de la production d'une tonne d'ammoniac, ce qui constitue un défi majeur pour atteindre la neutralité carbone.
Des technologies visant à réduire les émissions sont actuellement en développement, mais une transition vers l'ammoniac vert est nécessaire pour réduire fondamentalement l'impact environnemental.

L'impact environnemental de l'ammoniac bleu

L'ammoniac bleu réduit les émissions de CO₂ en appliquant la technologie CCUS (capture, utilisation et stockage du carbone) au processus de fabrication de l'ammoniac gris.
En capturant et en stockant le CO₂ émis, il est possible de réduire les émissions réelles.
Cependant, dans ce cas, les émissions de CO₂ ne seront pas totalement nulles, et le coût de la technologie de capture et le développement des infrastructures restent des problèmes.
Elle est néanmoins considérée comme une stratégie de décarbonation efficace à court terme.

L’impact environnemental de l’ammoniac vert

Le principal avantage de l'ammoniac vert est qu'il est produit à partir d'énergies renouvelables, réduisant ainsi les émissions de CO₂ à zéro.
Ce procédé devrait constituer un moyen durable d'approvisionnement en énergie, puisqu'il produit de l'hydrogène par électrolyse à partir d'énergie éolienne et solaire, puis l'utilise pour synthétiser de l'ammoniac.
Cependant, les coûts sont actuellement élevés, et de nouvelles innovations technologiques ainsi qu'un soutien politique accru sont nécessaires pour une adoption commerciale généralisée.

Stratégies requises par les entreprises

À mesure que les entreprises s'orientent vers la décarbonation, elles doivent réfléchir de manière stratégique à la façon de positionner l'utilisation de l'ammoniac.
À court terme, l’utilisation d’ammoniac bleu, qui peut réduire les émissions de CO₂, est une option réaliste, mais à long terme, il semble probable qu’une transition vers l’ammoniac vert sera nécessaire.
Le soutien politique et la promotion des investissements seront essentiels, et les entreprises seront probablement tenues de prendre des mesures en vue d'une croissance durable.

Stratégie à court terme : Utilisation de l'ammoniaque bleue

L'ammoniac bleu convient comme mesure transitoire à court terme car il permet de réduire l'impact environnemental par rapport à l'ammoniac gris grâce à la technologie CCUS.
En particulier, c’est une option facile à adopter pour les entreprises, car elle leur permet de réduire leurs émissions de CO₂ tout en utilisant les infrastructures existantes.

Stratégie à long terme : transition vers l'ammoniac vert

L’ammoniac vert étant produit intégralement à partir d’énergies renouvelables, nous pensons qu’il contribuera à la réalisation d’une société décarbonée.
Toutefois, les coûts élevés et la nécessité de développer l'infrastructure d'approvisionnement demeurent des problèmes, et un soutien sous forme d'investissements de la part du gouvernement et des entreprises est nécessaire.
Pour les entreprises qui souhaitent opérer de manière durable, l'avenir passera par une transition vers l'ammoniac vert.

Investissement environnemental et relations avec les parties prenantes

Les entreprises devront envisager l'utilisation de l'ammoniac non seulement pour réduire leur impact environnemental, mais aussi dans une perspective d'investissement ESG.
Face à l'intérêt croissant des investisseurs et des consommateurs, les entreprises sont de plus en plus tenues de prendre des mesures environnementales en toute transparence.
En clarifiant une stratégie énergétique durable, on pense qu'il sera possible de gagner la confiance des parties prenantes et d'accroître la valeur de l'entreprise.

La relation entre l'ammoniac et l'hydrogène

Comme mentionné ci-dessus, l'ammoniac (formule chimique : NH3) attire l'attention en tant que vecteur capable de stocker et de transporter efficacement l'hydrogène.
L'hydrogène est léger et doit être stocké à haute pression et à basse température, mais sa conversion en ammoniac permet de résoudre les problèmes de transport et de stockage.

L'ammoniac comme vecteur d'hydrogène

L'hydrogène est difficile à transporter sur de longues distances en soi, mais s'il est stocké sous forme d'ammoniac, sa densité énergétique augmente et un transport stable devient possible.
En particulier, afin de parvenir à une société de l'hydrogène, l'utilisation de l'ammoniac est promue comme moyen de stocker et de transporter efficacement l'hydrogène, et cette option est actuellement à l'étude.

L'ammoniac favorise la diffusion de l'énergie hydrogène

Actuellement, les pays du monde entier progressent dans l'introduction de l'énergie hydrogène, et afin de développer ce réseau d'approvisionnement, il est important d'utiliser l'ammoniac comme vecteur d'hydrogène.
Des efforts sont notamment déployés au Japon et en Europe pour construire des réseaux d'approvisionnement en hydrogène utilisant de l'ammoniac vert.

Le potentiel de l'ammoniac comme carburant

Ces dernières années, des technologies permettant la combustion directe de l'ammoniac ont également été mises au point.
Cela permettra de l'utiliser directement comme carburant pour les navires et les centrales électriques, ce qui devrait contribuer davantage à la décarbonation.

résumé

L'ammoniac devrait constituer une source d'énergie importante pour la réalisation d'une société décarbonée.
Comme indiqué précédemment, l'impact environnemental de l'ammoniac varie considérablement selon son type ; à court terme, il est nécessaire d'utiliser l'ammoniac bleu et, à long terme, de passer à l'ammoniac vert.
Les entreprises doivent élaborer des stratégies énergétiques durables et prendre des mesures environnementales conformes aux attentes des investisseurs et des consommateurs. Par ailleurs, le stockage et le transport de l'ammoniac joueront probablement un rôle important dans la réalisation d'une société de l'hydrogène.
On s'attend à ce que l'utilisation de l'ammoniac soit davantage encouragée à l'avenir grâce aux progrès des politiques de soutien et des innovations technologiques.