« Nous croyons que cette technologie a un potentiel énorme pour modifier radicalement la situation du marché mondial de l’ammoniac et faciliter la transition verte de plusieurs secteurs.«
C’est ainsi que s’exprime le Professeur Associé Emil Dražević, à la tête du groupe de recherche Power to Chemicals de l’Université d’Aarhus, à propos du nouveau projet de recherche AELECTRA. Le projet vise à développer une technologie qui permettra aux entreprises, industries et agriculteurs de produire de l’ammoniac liquide de manière plus économique et écologique que le processus centralisé actuel de Haber-Bosch.
Le projet a bénéficié d’un financement d’environ 26 millions de DKK (3,5 millions d’euros) du programme Pathfinder du Conseil européen de l’innovation et compte des participants de France, des Pays-Bas, de Belgique, de Norvège, du Groenland et du Danemark. L’Université d’Aarhus est en charge du projet.
AELECTRA : Une innovation prometteuse pour la transition verte
« AELECTRA construira un prototype capable de stocker de l’énergie électrique sous forme d’ammoniac anhydre liquide, idéal pour une utilisation décentralisée. La capacité de production décentralisée tire pleinement parti des variations spatiales et temporelles de la production d’énergie renouvelable« , explique le Professeur Associé Jacopo Catalano, co-responsable du projet AELECTRA.
Il ajoute : « La technologie sera pertinente pour plusieurs secteurs industriels, notamment la production d’énergie, l’alimentation, l’industrie pharmaceutique, la navigation et, bien sûr, la production d’engrais. Les agriculteurs pourront produire leur propre ammoniac pour les engrais ou les e-carburants pour des tracteurs sans émissions. »
Vers une production d’ammoniac plus économique et écologique
La nouvelle technologie pourrait produire et séparer l’ammoniac avec une efficacité énergétique correspondant au processus de Haber-Bosch. Mais contrairement à ce dernier, la nouvelle technologie fonctionnera dans des conditions beaucoup plus douces, sans besoin d’échangeurs de chaleur ou de hautes pressions. Cela pourrait réduire de moitié les coûts d’investissement, rendant la technologie attrayante pour une production décentralisée.
« Nos calculs montrent que la technologie surpasse le Haber-Bosch pour des échelles de production allant jusqu’à 1000 kg par heure. Le prototype que nous construisons produit et sépare l’ammoniac du réacteur et le stocke sous forme liquide dans des cylindres en acier« , déclare Emil Drazevic.
L’ammoniac : un composant clé dans l’industrie
Aujourd’hui, l’ammoniac figure parmi les dix produits chimiques les plus importants produits dans le monde en termes de volume. Il est principalement utilisé pour fabriquer des engrais pour l’agriculture moderne, mais l’ammoniac vert a également un avenir pour le stockage d’énergie et la réduction du carbone dans de nombreuses autres industries.
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« La transition verte est bien engagée avec 19% de l’énergie primaire de l’UE provenant des énergies renouvelables. Souvent oublié dans cette équation, c’est le passage d’un schéma de production d’énergie hautement centralisé à un schéma décentralisé, un changement qui doit également avoir lieu pour les grands consommateurs d’énergie en aval, c’est-à-dire la fabrication de l’ammoniac. Le projet AELECTRA présente une idée novatrice permettant une chaîne de valeur entièrement décentralisée, de la production d’énergie renouvelable à l’ammoniac vert. Cela permet des cas d’utilisation où une communauté rurale locale peut utiliser des panneaux solaires pour produire son propre engrais. Ou là où un port local avec quelques éoliennes peut produire son propre ammoniac pour alimenter son industrie de la pêche« , indique Nicolai Fossar Fabritius, fondateur de l’entreprise groenlandaise d’énergie éolienne Anori A/S, qui participe au projet.
Le défi des émissions de CO2 de l’industrie de l’ammoniac
Chaque année, environ 235 millions de tonnes d’ammoniac sont produites dans le monde, principalement via le processus Haber-Bosch. La production coûte 1,4 % de la consommation énergétique mondiale totale et elle émet environ 450 millions de tonnes de dioxyde de carbone par an – environ 1 % de toutes les émissions de carbone anthropiques et plus que toute autre production chimique industrielle.
« Avec AELECTRA, nous espérons faire une grande différence en introduisant de l’ammoniac vert, climatiquement neutre, via une production locale décentralisée à un prix inférieur à celui de Haber-Bosch. Si nous réussissons, nous bouleverserons la façon dont l’ammoniac est produit aujourd’hui« , déclare Emil Drazevic, tout en soulignant la complexité du projet :
« Le concept est à haut risque et à haut rendement, il y a donc un certain nombre de conditions que nous devons remplir au cours du projet avant que la technologie ne fonctionne comme nous l’envisageons« , ajoute-t-il.
En synthèse
Le projet AELECTRA apporte une lueur d’espoir dans la lutte contre le changement climatique, en proposant une alternative plus économique et écologique à la production traditionnelle d’ammoniac. Il offre une solution décentralisée qui peut aider à réduire les émissions de CO2, tout en offrant aux agriculteurs et à l’industrie la possibilité de produire leur propre ammoniac. Cependant, le projet est complexe et comporte des risques, et il faudra du temps pour qu’il se réalise pleinement. Si tout se passe comme prévu, nous pourrions voir un renouveau dans la manière dont l’ammoniac est produit et utilisé, contribuant ainsi à une transition verte plus efficace.
Les partenaires du projet sont : L’Université d’Aarhus (coordinateur), l’institut de recherche SINTEF (Norvège), l’organisme de recherche VITO (Belgique) ainsi que les entreprises C2CAT (Pays-Bas), Eltronic FuelTech A/S (Danemark), Adisseo (France) et Anori A/S (Groenland).
Le projet durera quatre ans à partir d’octobre 2023.
Crédit image YAY
