Akihabara News (Tokyo) — L’engagement du Japon envers une société neutre en carbone d’ici 2050 pourrait être facilité par le développement de la co-combustion à l’ammoniac. En tant que vecteur d’hydrogène économe en énergie et avec des tests de co-combustion déjà terminés, la technologie semble prometteuse.
En 2017, le premier test au monde de production d’électricité au charbon avec co-combustion d’ammoniac a été réalisé à la centrale électrique de Mizushima de la Chugoku Electric Power Company.
Le problème avec la production d’électricité au charbon est sa production de dioxyde de carbone. Le mélange de combustible sans carbone avec du charbon pulvérisé dans des chaudières à charbon déjà existantes est un moyen rentable de réduire les émissions de carbone tout en maintenant une production d’électricité stable.
Un test ultérieur à l’IHI Aioi Works dans la préfecture de Hyogo a démontré une combustion stable d’ammoniac et de charbon pulvérisé à un taux de co-combustion de 20 %. Cela a permis de créer une réduction correspondante de 20 % des émissions de dioxyde de carbone.
JERA étudie également la possibilité d’utiliser un mélange à 50 % d’ammoniac.
Le principal inconvénient de cette technologie est la possibilité d’une concentration accrue d’oxydes nitreux (NOx) dans les gaz de combustion. Le NOx est le principal constituant de la formation d’ozone au niveau du sol, qui peut entraîner des problèmes respiratoires. De plus, les NOx en combinaison avec les oxydes de soufre contribuent aux pluies acides et peuvent également créer un gaz à effet de serre dans certaines conditions.
Heureusement, les tests effectués à l’IHI Aioi Works n’ont montré aucune augmentation de la production de NOx à un taux de co-combustion d’ammoniac de 20 % lors de l’utilisation d’une combustion à deux étages.
Les résultats de ces tests semblent indiquer que les générateurs au charbon existants au Japon peuvent être modifiés pour utiliser l’ammoniac comme combustible sans avoir à installer d’installations supplémentaires.
L’utilisation de l’ammoniac comme combustible tirerait également parti des infrastructures existantes de transport et de stockage de l’ammoniac dans les centrales électriques.
À l’échelle mondiale, l’ammoniac est déjà un produit chimique inorganique produit en masse en raison de son rôle d’engrais pour l’agriculture. L’utilisation de l’ammoniac comme combustible n’impliquerait donc que l’expansion d’une chaîne d’approvisionnement déjà solide.
Comme le dit Prakash Sharma, vice-président de la recherche multi-produits chez Wood Mackenzie, l’ammoniac « peut tirer parti des infrastructures existantes et peut être utilisé directement dans la production d’électricité et comme carburant de transport ».
D’autre part, la production d’ammoniac elle-même peut constituer un obstacle à l’atteinte des objectifs de neutralité carbone.
La production d’ammoniac à grande échelle utilise généralement le procédé Haber-Bosch, qui nécessite l’utilisation de grandes quantités de gaz naturel. Par conséquent, la production d’ammoniac de ce type libère des quantités importantes de dioxyde de carbone dans l’atmosphère et est donc connue sous le nom d’« ammoniac brun ».
Mais si le dioxyde de carbone est ensuite renvoyé dans le sol par captage et stockage du carbone, il devient alors connu sous le nom d’« ammoniac bleu ».
Le Japon cherche actuellement à investir dans des entreprises susceptibles de fournir de l’ammoniac bleu, mais développe également une troisième technologie de ce type, l’ammoniac vert.
L’ammoniac vert ne dépend pas du gaz naturel comme matière première pour l’hydrogène. Dans ce processus, l’hydrogène est obtenu par électrolyse de l’eau, entièrement alimentée par des sources d’énergie renouvelables.
En 2018, dans son usine pilote de la ville de Koriyama, préfecture de Fukushima, JCG Holdings a démontré à la fois la production d’ammoniac vert et la production d’électricité à l’aide de turbines à gaz alimentées uniquement par de l’ammoniac de synthèse.
L’ammoniac pourrait devenir un moyen rentable de faire progresser le Japon vers ses objectifs de neutralité carbone. Dans un premier temps, le gouvernement japonais cherche à éliminer progressivement les centrales au charbon inefficaces et cherche à co-brûler de l’ammoniac à un taux de 20 % dans ses usines restantes.
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