Ammoniac : un combustible de choix pour la marine marchande ?

Le 09 mars 2020 par Victor Miget
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La Norvège va tester en 2024 un navire circulant à l'ammoniac sur longue distance, sans émission de CO2 grâce à de l'ammoniac.
La Norvège va tester en 2024 un navire circulant à l'ammoniac sur longue distance, sans émission de CO2 grâce à de l'ammoniac.
Eidesvik Offshore

L’ammoniac pourrait bien être une alternative aux carburants fossiles dans le secteur maritime longue distance. C’est du moins l’opinion de Cédric Philibert, ancien analyste de l'Agence internationale de l'énergie.

 

Comment est produit l’ammoniac et quelles sont ses caractéristiques intrinsèques ?

Nous parlons ici de l’ammoniac anhydre (sans eau ndlr), donc de NH3. C’est un composé chimique fait d’un atome d’azote et de trois atomes d’hydrogène. Il est liquide à -33°C, ou à une pression de moins de 10 bars. Ce sont des niveaux de température et de pressions qui sont simples à atteindre que ceux du gaz naturel, qui est liquide à -160° et de l’hydrogène (H2) qui est liquide à -253°c et que l’on stocke sous une pression variant de 350 à 700 bars.

L’ammoniac n’est que 2,5 fois plus volumineux que l’essence lorsqu’il est liquide. C’est beaucoup plus facile à stocker et à transporter que l’hydrogène. De plus, les réservoirs qui stockent l’hydrogène doivent être très résistants pour résister à la pression, ou très bien isolés contre le froid. L’ammoniac est donc plus maniable que l’hydrogène liquide ou comprimé. Il ne rejette pas de CO2, mais peut néanmoins produire de l’oxyde d’azote si la combustion n’est pas maîtrisée.

A quelle fin est-il utilisé ?

L’hydrogène aujourd’hui est un gaz industriel qui sert à raffiner les carburants, à produire du méthanol pour l’industrie chimique et à produire de l’ammoniac, base des fertilisants azotés. Dans une perspective de décarbonisation, l’hydrogène (et dans une moindre mesure l’ammoniac ndlr) revient sur le devant de la scène dans les transports.

L’ammoniac transporte donc l’hydrogène. Mais est-il utilisé directement comme carburant ?

Selon moi, le maritime longue-distance deviendra le premier gros usage énergétique de l’ammoniac. L’inconvénient du poids et du volume est moins contraignant sur un navire que dans une voiture ou un avion. Surtout, l’ammoniac sera directement utilisé dans une partie des moteurs bi-carburants déjà en service. Il suffit de changer le système d’injection. Cette solution pour des navires au long cours, vraquiers, tankers et portes conteneurs, répondra aux exigences des objectifs d’émissions que l’Organisation Maritime Internationale a adoptées (lien) – une division par deux des émissions par rapport à 2008, alors que le trafic devrait au moins doubler. Sur ces navires, l’électrique demanderait beaucoup trop de batteries.

Modifier le système d’injection n’est pas possible sur une automobile ou un avion ?  

On pourrait pour les voitures et les camions. Mais subsiste la problématique de perception des risques. L’ammoniac est vu comme dangereux. Il ne faut pas le respirer, il peut être mortel à forte dose, même s’il est très odorant donc facilement détectable, contrairement à l’hydrogène. Il peut y avoir un danger s’il y a une fuite d’un réservoir d’ammoniac comprimé dans un endroit confiné. Pour ces raisons, il est difficile de l’introduire en ville comme un carburant (alors qu’il est présent dans beaucoup de grandes installations frigorifiques).

Concernant le trafic aérien s’est plutôt les carburants de synthèse qui sont privilégiés. 45% du poids d’un avion long-courrier au décollage, c’est son kérosène. Passer à l’ammoniac, deux fois et demi moins énergique par kilo, ce n’est pas vraiment possible, l’avion serait 75% plus lourd, donc il  consommerait plus d’énergie, donc il faudrait encore augmenter la quantité d’ammoniac…