L’ammoniac comme carburant marin : une solution à double tranchant

L’adoption de l’ammoniac comme carburant marin dans le but de décarboner le secteur pourrait engendrer de nouveaux problèmes environnementaux, selon une étude récente de l’Université de technologie de Chalmers en Suède. Cette analyse détaillée met en lumière les défis et les risques associés à cette alternative énergétique.

L’ammoniac (NH3) est un carburant sans carbone qui présente l’avantage d’une densité énergétique supérieure à celle de l’hydrogène, par exemple. Il peut également être facilement liquéfié, bien qu’il soit un gaz dans des conditions standard. La production d’électro-ammoniac, qui nécessite de l’électricité, est en revanche très énergivore.

Cette nouvelle étude révèle qu’une certaine enthousiasme à l’idée de débarrasser le secteur maritime des émissions de carbone en utilisant de l’ammoniac pourrait créer de tout nouveaux problèmes.

Des émissions de gaz à effet de serre malgré tout

« Bien que l’ammoniac soit exempt de carbone, sa combustion dans les moteurs n’est pas exempte d’émissions de gaz à effet de serre », précise Selma Brynolf, chercheuse à Chalmers et co-auteure de l’article. « Des tests de moteur ont montré des degrés variables d’émissions de protoxyde d’azote, un gaz à effet de serre très puissant avec plus de 200 fois l’impact du réchauffement climatique que le dioxyde de carbone. »

« Il manque simplement des analyses de risque plus approfondies sur ce qu’un passage à l’ammoniac pourrait signifier », ajoute Fayas Malik Kanchiralla, doctorant au Département de mécanique et de sciences maritimes de Chalmers et auteur principal de l’article.

Une alternative problématique sur le plan environnemental

Les chercheurs ont utilisé l’évaluation du cycle de vie et le coût du cycle de vie pour évaluer la viabilité technique, les impacts environnementaux et la faisabilité économique de quatre types de vecteurs d’énergie renouvelable pour trois types de navires différents.

Les vecteurs d’énergie examinés comprenaient l’électricité via des batteries, et trois électro-carburants : l’hydrogène, le méthanol et l’ammoniac.

L’étude montre que l’ammoniac et le méthanol ont le coût le plus bas parmi les alternatives étudiées.

En synthèse

Bien que l’ammoniac vert soit un carburant sans fossiles et relativement propre, il n’est probablement pas assez vert pour l’environnement dans son ensemble. Des évaluations de risque supplémentaires sur les émissions d’ammoniac et les composés azotés associés doivent être effectuées avant d’adopter ce carburant pour la navigation.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que l’ammoniac ?

L’ammoniac est un composé chimique de formule NH3. Il s’agit d’un gaz incolore avec une odeur forte et piquante.

Pourquoi l’ammoniac est-il considéré comme une alternative énergétique ?

L’ammoniac est un carburant sans carbone qui présente une densité énergétique supérieure à celle de l’hydrogène, par exemple. Il peut également être facilement liquéfié, ce qui facilite son transport et son stockage.

Quels sont les problèmes environnementaux associés à l’utilisation de l’ammoniac ?

L’utilisation de l’ammoniac comme carburant peut affecter la qualité de l’air et de l’eau en raison des fuites d’ammoniac et des émissions d’oxydes d’azote (NOx), tels que le protoxyde d’azote (N2O). De plus, la production d’électro-ammoniac est très énergivore.

Quels sont les avantages de l’ammoniac par rapport aux autres carburants ?

L’ammoniac a une densité énergétique plus élevée que l’hydrogène et peut être facilement liquéfié, ce qui facilite son transport et son stockage. De plus, il est sans carbone, ce qui signifie qu’il ne contribue pas directement au réchauffement climatique.

Quelles sont les alternatives à l’ammoniac ?

Les alternatives à l’ammoniac comprennent l’hydrogène, le méthanol et l’électricité via des batteries. Cependant, chacune de ces alternatives présente ses propres défis et problèmes environnementaux.

Références

Légende illustration : L’utilisation de l’ammoniac comme carburant pour les navires pourrait contribuer à l’eutrophisation et à l’acidification, en raison des fuites d’ammoniac et des émissions d’oxydes d’azote. L’une des émissions possibles est le gaz hilarant, qui est également un gaz à effet de serre dont l’impact sur le réchauffement est beaucoup plus important que celui du dioxyde de carbone. Illustration : Université de technologie de Chalmers/Petra Persson

Article : « How do variations in ship operation impact the techno-economic feasibility and environmental performance of fossil-free fuels? A life cycle study » – DOI: 10.1016/j.apenergy.2023.121773