Vous êtes-vous déjà interrogé sur l'impact carbone de la culture de votre dîner ? Les scientifiques viennent de trouver une nouvelle façon d'en calculer une partie.

Ingrédient majeur dans la production d'engrais pour la production alimentaire mondiale, l'ammoniac contribue également de manière significative aux émissions mondiales de gaz à effet de serre et à l'utilisation de combustibles fossiles. Récemment, des scientifiques du Laboratoire national d'Argonne du Département américain de l'énergie (DOE) ont modélisé combien il en coûterait d'utiliser des méthodes plus respectueuses de l'environnement qui émettent moins de carbone pour produire de l'ammoniac.

L'ammoniac est principalement fabriqué par reformage du gaz naturel, un processus qui contribue aux émissions atmosphériques de dioxyde de carbone et de méthane. "Le but ultime est d'utiliser de l'énergie renouvelable ou nucléaire et de l'hydrogène propre pour le produire à la place", a déclaré le scientifique principal d'Argonne, Amgad Elgowainy.

Elgowainy et ses collègues ont utilisé le modèle GREET (Greenhouse gas, Regulated Emissions, and Energy use in Technologies) d'Argonne pour estimer l'impact environnemental de la production d'ammoniac à partir de diverses sources d'énergie. Ensuite, ils ont utilisé un modèle techno-économique pour examiner le coût de deux façons différentes de produire de l'ammoniac de manière plus durable.

La première manière évite une partie de la libération de carbone en capturant un certain pourcentage du carbone produit, puis en le stockant dans des formations géologiques. Cette voie technologique peut être mise en œuvre à un coût relativement faible, car le coût total de production de l'ammoniac n'augmente que d'environ 20 %.

Dans l'autre voie presque sans carbone, l'eau est électrolysée pour produire de l'hydrogène, qui est ensuite associé à de l'azote pour produire de l'ammoniac. "L'utilisation d'énergie renouvelable ou nucléaire pour séparer l'eau par électrolyse nous donne un moyen de produire de l'ammoniac avec presque aucun impact carbone", a déclaré Elgowainy. "Cela dit, le coût de le faire est actuellement plus élevé que la voie de capture du carbone."

Selon Elgowainy, il existe une marge importante de réduction des coûts de la technologie d'électrolyse qui pourrait éventuellement rendre la voie de l'électrolyse de l'eau plus compétitive. "La recherche dans ce domaine pourrait finir par changer le marché de manière significative, mais il faudra investir dans le développement et l'intensification de la production des technologies d'électrolyse", a-t-il déclaré. "Avec la réduction des coûts et les améliorations de l'efficacité pour atteindre l'objectif du DOE de 1 $/kg d'hydrogène propre, la voie de l'électrolyse pourrait permettre un moyen de production d'ammoniac presque sans carbone et abordable."

Un article basé sur l'étude est paru dans le numéro du 13 mai de Green Chemistry . + Explorer plus loin

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