Ammoniac : l’espoir d’une protection du climat est toxique et froid

FTôt le matin, le « Yara Kara » accoste à Brunsbüttel, devant l’usine de l’entreprise chimique Yara, sur le canal de Kiel. Le chargement commence un peu plus tard. De l’ammoniac liquéfié est pompé sur le camion-citerne : le produit chimique est froid à moins 33,5 degrés et un film de glace se forme à l’extérieur des tuyaux.

Le pétrolier chargera au total environ 13 750 tonnes dans la soirée. Ensuite, il continue vers la destination de la cargaison à Herøya, près de Porsgrunn en Norvège. Yara y produit, entre autres, des engrais à base d’ammoniac. Sur le pont du pétrolier, Henrik Schmidt explique l’aménagement. En tant que surintendant de la compagnie maritime hambourgeoise F. Laeisz, Schmidt s’occupe du navire de 160 mètres de long et 25,6 mètres de large qui appartient à Yara. La lecture des réservoirs d’ammoniac est de 2 700 tonnes. “Les quatre réservoirs sont chargés uniformément afin que le navire ne se plie pas ou ne se torde pas pendant cette opération”, explique Schmidt. Il a supervisé la construction du pétrolier dans un chantier naval en Corée du Sud en 2016.

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L’ammoniac est l’une des matières premières chimiques les plus courantes. Il se compose d’azote et d’hydrogène et est principalement utilisé pour produire des engrais et de l’urée ou de l’acide nitrique. La société norvégienne Yara, en tant que fabricant et transporteur leader d’ammoniac, produit à elle seule environ trois à quatre millions de tonnes d’ammoniac par an et transporte sur ses navires quatre millions de tonnes supplémentaires provenant d’autres productions.

Comme l’ammoniac ne contient pas de carbone, il pourrait contribuer à la protection du climat, à condition que l’hydrogène nécessaire soit produit à l’avenir par électrolyse, principalement à partir d’énergies renouvelables. L’ammoniac « vert » à base d’hydrogène « vert » brûle pour produire de la vapeur d’eau, du protoxyde d’azote, des oxydes d’azote et de l’ammoniac. Ces derniers doivent être filtrés dans les gaz d’échappement ou rendus inoffensifs lors de la combustion afin qu’ils ne polluent pas le climat.

Le huit cylindres diesel dans le ventre de la « Yara Kara » et les trois unités embarquées fonctionnent toujours au fioul lourd conventionnel et au diesel marin. Un « laveur » nettoie les gaz d’échappement du camion-citerne. Le transport maritime est responsable d’environ trois pour cent de toutes les émissions de dioxyde de carbone. Mais la prochaine génération de navires marchands sera également propulsée à l’ammoniac.

Le motoriste Wärtsilä a récemment annoncé le lancement de son premier moteur diesel marin à quatre temps pouvant fonctionner à l’ammoniac. Son concurrent MAN Energy Solutions travaille également sur les moteurs à ammoniac. « Un futur cycle d’ammoniac fonctionnant avec des énergies renouvelables sera totalement neutre sur le plan climatique », a déclaré Svein Tore Holsether, PDG de Yara, à WELT AM SONNTAG avant le Sommet mondial sur le climat qui débute le 30 novembre à Dubaï.

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L’ammoniac a une odeur âcre, comme celle du fumier de bétail ou de cheval, et est hautement toxique et explosif lorsqu’il est concentré sous forme de gaz industriel. La longueur des tuyaux sur le pont du « Yara Kara » se mesure en kilomètres. Les canalisations servent à transporter de l’ammoniac, mais aussi des agents extincteurs, de l’eau douce et salée, du carburant pour les machines ou encore à ventiler les réservoirs d’ammoniac. Une vanne s’élève au-dessus du pont sur un mât d’où l’ammoniac est libéré en cas de surpression et s’évapore. Le briefing de sécurité envoyé par Henrik Schmidt avant la visite à bord décrit, entre autres, comment rester à l’écart de la cargaison sensible en cas de fuite de gaz.

Pendant que le « Yara Kara » est en cours de chargement, son navire jumeau « Yara Nauma » navigue sur le canal de Kiel en direction des écluses du canal de Brunsbüttel. Elle est en route vers Trinité-et-Tobago pour y charger de l’ammoniac. “Nous rencontrons très rarement nos navires jumeaux”, explique le capitaine russe Sergueï Smirnov, qui dirige l’équipage de 22 personnes du “Yara Kara” sur la passerelle. Les pétroliers transportent de l’ammoniac en Europe mais aussi depuis d’autres régions du monde. Le lieu de production de l’ammoniac dépend fortement des prix locaux du gaz naturel et de l’électricité.

Outre l’ammoniac, Yara produit également de l’urée à partir du gaz de Brunsbüttel. C’est à son tour le matériau de base de l’additif pour réservoir AdBlue, utilisé pour nettoyer les gaz d’échappement des véhicules diesel. « L’urée est en partie traitée ici et en partie exportée », explique Ralf Wiebold de Yara, désignant un vraquier qui charge de l’urée sur le quai à côté du « Yara Kara ». Wiebold et son équipe se chargent cet après-midi du chargement du « Yara Kara ».

L’hydrogène utilisé pour produire de l’ammoniac est désormais obtenu à partir du gaz naturel et le carbone libéré s’échappe dans l’atmosphère. Yara à Brunsbüttel obtient l’azote nécessaire de l’air ambiant à l’aide de compresseurs. 78 pour cent de l’atmosphère terrestre est constituée d’azote. L’industrie appelle aujourd’hui le produit standard « ammoniac gris ». L’objectif à long terme de l’industrie chimique est de produire de l’ammoniac et de ne plus émettre de carbone.

Premièrement, Yara souhaite capter le carbone du gaz naturel, le liquéfier et utiliser la technologie CSC pour l’injecter dans des gisements sous-marins de pétrole et de gaz naturel désaffectés. Les environnementalistes considèrent cependant que ce type de stockage final est écologiquement inacceptable. Avec le CSC, le résultat serait de l’ammoniac dit « bleu ».

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Dans la prochaine étape, l’azote sera combiné avec de l’hydrogène renouvelable pour former de l’ammoniac « vert ». Yara exploite à cet effet une usine pilote à Porsgrunn. « À partir de 2026, nous produirons les premières grandes quantités d’ammoniac « bleu » dans notre usine aux Pays-Bas. À partir de 2028, des quantités croissantes d’ammoniac « bleu » seront ajoutées à partir de grandes usines aux États-Unis », déclare Magnus Krogh Ankarbrand, directeur de Yara Clean Ammonia. « Nous ne verrons que de l’ammoniac « vert » basé sur de l’hydrogène produit de manière régénérative en plus grandes quantités au cours de la prochaine décennie. »

Nikolaus H. Schües croit également au potentiel de l’ammoniac. Son entreprise F. Laeisz, l’une des plus anciennes compagnies maritimes de Hambourg, exploite cinq navires Yara et ses propres pétroliers qui transportent de l’ammoniac. « L’ammoniac, fabriqué à partir d’hydrogène vert, est exempt de dioxyde de carbone. Le problème des émissions d’oxyde d’azote doit être résolu, ce sera alors un carburant très approprié avec une densité énergétique élevée», déclare Schües, qui représente également le transport maritime mondial en tant que président de l’association BIMCO.

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Son industrie doit réduire ses émissions de 20 pour cent d’ici 2030, de 70 pour cent d’ici 2040 et de 100 pour cent d’ici 2050 : « L’ammoniac est incontournable, la technologie de production et de logistique est établie depuis longtemps et peut être rapidement étendue. devenir.”

Le Japon est bien plus avancé dans ce domaine que l’Europe, estime Schües, dont le père Nikolaus W. Schües a cofondé la Hamburg Hydrogen Society en 1989. Au Japon, par exemple, il est prévu d’utiliser l’ammoniac comme combustible supplémentaire dans les centrales électriques au charbon : « On ne peut pas économiser plus rapidement du dioxyde de carbone tout en maintenant un approvisionnement énergétique sûr. »