Transformer la production d'ammoniac

L'ammoniac, un gaz incolore composé d'azote et d'hydrogène, est l'un des composés chimiques les plus produits au monde. Rien qu'en 2022, la production mondiale d'ammoniac a été estimée à environ 150 millions de tonnes métriques. La même année, l'industrie chimique, y compris la production d'ammoniac, a été responsable d'environ 1,3 Gt de CO2, ce qui représente environ 4 % des émissions mondiales de carbone. Cela équivaut aux émissions annuelles d'environ 282,6 millions de véhicules de tourisme. Cette contribution significative aux émissions mondiales met en évidence l'impact environnemental de la production d'ammoniac et l'importance de la décarbonisation de cette activité.

L'empreinte carbone élevée du processus de production fait de la production d'ammoniac un contributeur majeur au changement climatique. Aujourd'hui, l'ammoniac est principalement utilisé dans les engrais, tels que l'urée, le phosphate d'ammonium et les engrais complexes. À l'avenir, l'ammoniac devrait également jouer un rôle crucial dans les carburants marins, contribuant ainsi à la décarbonisation de l'industrie maritime. Actuellement, la méthode prédominante de synthèse de l'ammoniac est le procédé Haber-Bosch, qui implique la réaction de l'hydrogène et de l'azote. Un aspect essentiel de ce processus est l'intégration verticale des producteurs d'ammoniac dans la production d'hydrogène, ce qui permet de produire en interne l'hydrogène nécessaire à la réaction. Les principales méthodes de production de cet hydrogène sont le reformage du méthane à la vapeur (SMR) et le reformage autothermique (ATR), qui utilisent tous deux du méthane (gaz naturel) et produisent du dioxyde de carbone en tant que sous-produit.

Mesures politiques à l'échelle mondiale

L'évolution vers des pratiques plus écologiques, qui englobe à la fois l'innovation technologique et la réforme des politiques, est fortement influencée par les actions gouvernementales. L'une des principales est la loi américaine sur la réduction de l'inflation (IRA), qui non seulement encourage les énergies propres par des mesures telles que les crédits d'impôt pour la production d'hydrogène propre, mais s'aligne également sur les objectifs de l'administration Biden en matière de justice environnementale et d'atténuation du changement climatique. Cette loi a incité de nombreuses entreprises chimiques, en particulier celles qui produisent de l'ammoniac dont l'hydrogène est la principale matière première, à investir dans des installations de production d'hydrogène propre, faisant ainsi progresser la production d'ammoniac vert.

De même, en Europe, l'impact des politiques et des réglementations sur les industries chimiques et de l'ammoniac s'accroît, en particulier avec des mécanismes tels que le système d'échange de quotas d'émission de l'UE (ETS) et le mécanisme d'ajustement aux frontières pour le carbone (CBAM). Ces politiques contribuent à orienter l'industrie vers des pratiques plus durables.

Néanmoins, l'engagement en faveur de la durabilité ne se limite pas aux entités publiques. En 2023, 564 entreprises dont le secteur primaire est identifié comme étant celui des produits chimiques ont communiqué publiquement au CDP. En outre, 209 entreprises chimiques se sont engagées dans le SBTi, et 114 d'entre elles ont approuvé des objectifs. Cela témoigne d'un mouvement croissant de l'ensemble de l'industrie vers la décarbonisation, souligné par des initiatives des secteurs public et privé.

Des voies viables pour décarboniser la production d'ammoniac

Comme indiqué ci-dessus, il existe plusieurs stratégies pour décarboniser efficacement l'industrie de l'ammoniac, notamment l'achat direct d'hydrogène vert, le captage et le stockage du carbone (CSC) ou l'utilisation de gaz naturel renouvelable (GNR).

Le gaz naturel renouvelable (GNR), qui est chimiquement et physiquement identique au gaz naturel conventionnel (CH4), est produit par la digestion anaérobie de matières organiques renouvelables telles que les résidus agricoles, les cultures énergétiques ou le fumier. En remplaçant le méthane traditionnel par du GNR, les entreprises produisent de l'ammoniac à faible teneur en carbone, sans modifier les processus et les installations ni avoir d'incidence sur les dépenses d'investissement. En outre, lorsque le GNR est associé à des technologies de capture et de stockage du carbone, il contribue à la création d'hydrogène "bleu" ou d'ammoniac "bleu", ce qui renforce son rôle d'outil essentiel pour atteindre les objectifs de décarbonisation.

Le processus de production de biométhane à partir de ces matières riches en carbone, comme les matières premières ou les matières organiques, est très important. Lorsque ces matières se décomposent naturellement, elles libèrent du méthane, un puissant gaz à effet de serre, dans l'atmosphère. Cependant, au cours du processus de production du biométhane, ces émissions sont capturées. Le carbone libéré lors de la combustion du biométhane fait partie d'un cycle équilibré du carbone, neutralisé par le carbone absorbé lors de la croissance des plantes qui constituent sa matière première, créant ainsi un cycle en boucle fermée. Le remplacement du gaz naturel par le biométhane dans la production d'ammoniac entraîne une réduction nette des émissions de gaz à effet de serre, et donc une réduction de l'empreinte carbone du produit.

Étude de cas : SKW Piesteritz

Depuis 2022, SKW Piesteritz, le plus grand producteur d'ammoniac et d'urée d'Allemagne, travaille avec STRIVE by STX pour passer à une production d'ammoniac écologique. Cette transformation n'est pas seulement une question de responsabilité environnementale, mais aussi une décision commerciale stratégique, motivée par les exigences réglementaires et les demandes du marché. Pour en savoir plus sur cette étude de cas, cliquez ici.

Comment STRIVE by STX peut-il aider?

La transition vers des pratiques durables dans le secteur chimique, y compris la production d'ammoniac, est une étape nécessaire pour assurer la croissance et la compétitivité à long terme. Si vous êtes à la recherche de solutions GNR, qu'il s'agisse de certification, de subventions ou non, ou de matières premières et d'intensités de carbone variées, contactez-nous.