L’ammoniac serait-il l’une des clés de la transition énergétique? Alors que les crises et tensions se multiplient, la recherche de solutions et d’alternatives au pétrole ou au gaz naturel bat son plein, en particulier dans le domaine des transports. Si, pour la petite mobilité individuelle (vélo électrique, moto, petite voiture citadine), l’électrique représente une solution envisageable à large échelle, ce n’est pas le cas pour les véhicules utilitaires. Dans ce domaine, d’autres solutions sont nécessaires pour se passer du diesel.
L’hydrogène est souvent évoqué, car il offre beaucoup d’avantages comme vecteur énergétique (en particulier s’il est produit de manière décarbonée). Mais ce gaz est aussi soumis à de nombreux défis et problématiques qui rendent sa généralisation difficile. Son déplacement et son stockage, notamment, sont extrêmement complexes à gérer. La méthode actuelle consiste à le stocker à haute pression (350 ou 700 bars), ce qui n’est pas sans présenter des risques au moment de sa manipulation. Il est aussi possible de l’entreposer à l’état liquide, mais encore faut-il disposer de réservoirs cryogéniques pour le conserver à -253°C, là aussi avec des risques associés.
Une start-up qui contourne les contraintes
De nombreux projets de recherche sont lancés pour tacler ces limitations. L’une des initiatives les plus prometteuses a vu le jour en Suisse, à Lutry. Depuis 2017, Neology développe une solution permettant de contourner les problèmes logistiques posés par l’hydrogène. Pour ce faire, la jeune entreprise utilise l’ammoniac. «Avec trois atomes d’hydrogène pour un atome d’azote, ce composé chimique (NH3) est naturellement dense en hydrogène. Mais il est surtout facile à produire, à transporter et à stocker», explique Aris Maroonian, ingénieur en génie électrique EPFL et fondateur de Neology.
La technologie conçue par la start-up permet de «craquer» l’ammoniac pour en extraire l’hydrogène, utilisé ensuite comme carburant. Ce «cracking» pourrait avoir lieu directement sur le véhicule, ou alors en station, afin de fabriquer localement l’hydrogène fourni ensuite à la pompe. «C’est une solution extrêmement attractive et disruptive, qui a l’avantage de répondre à un problème concret posé par l’hydrogène», souligne Daniel Brandenburger, coach en start-up à Innosuisse, qui suit de près l’aventure de Neology.
Aris Maroonian est aujourd’hui en contact avec Toyota, où il a travaillé avant de fonder son entreprise, mais aussi avec des gaziers pour assurer la livraison d’ammoniac. La solution envisagée par Neology implique en effet la mise en place de toute une infrastructure logistique pour l’acheminement et le stockage de ce gaz aujourd’hui utilisé principalement dans les engrais et fertilisants agricoles. Bonne nouvelle pour la start-up: l’ammoniac est actuellement le second composé chimique le plus fabriqué au monde (en termes de volume annuel) derrière l’acide sulfurique.
La production mondiale de l’ammoniac est estimée à 230 millions de tonnes par an. Elle est dominée par la Chine avec 32% de la production mondiale totale en 2012. Les autres grands producteurs sont l’Inde (9%), les Etats-Unis (7%) et la Russie (7%). Son acheminement ne posera donc pas de problèmes insurmontables. Reste cependant l’aspect écologique. Aujourd’hui, en effet, à l’image de celle de l’hydrogène, sa fabrication s’appuie massivement sur les hydrocarbures. Les tentatives de fabrication à grande échelle d’un ammoniac moins polluant, dit «ammoniac vert», se sont multipliées ces dernières années. Un projet pilote est en cours au Maroc. Selon Aris Maroonian, les premières livraisons d’ammoniac «vert» pourraient être disponibles en Suisse d’ici à 2025 ou 2026.
Reste une dernière pierre d’achoppement concernant l’ammoniac: c’est un gaz très toxique et même mortel s’il est inhalé en grande quantité. Ce risque est pris en compte par Neology, afin que sa solution garantisse une sécurité maximale. «Contrairement à l’hydrogène, inodore et incolore tout en étant extrêmement inflammable, l’ammoniac a une odeur caractéristique rapidement détectable en cas de fuite, et contre laquelle il est donc possible de réagir», précise Aris Maroonian. In fine, aucun carburant n’est sûr à 100%. Le diesel, lui aussi, est toxique: c’est un cancérogène avéré pour l’être humain.
Une start-up en plein essor
Cette année, la start-up devrait sortir un prototype permettant de produire 5 kg d’hydrogène par jour à partir d’ammoniac, soit l’équivalent d’un plein d’une berline standard (pour 700 à 1000 km d’autonomie). Neology vise rapidement, dès 2024, une production de 50 kg/jour, une quantité intéressante pour les stations de distribution, comme celle de Crissier par exemple.
Un projet pilote sur camion devrait aussi être développé en parallèle, pour une première commercialisation à l’horizon 2027-2030. La start-up helvétique vise le marché des véhicules utilitaires (6,4 millions sont en circulation en Europe), mais d’autres applications sont envisageables. Les sociétés japonaises de transport maritime et de logistique NYK Line et IHI Power Systems développent par exemple le premier navire-remorqueur au monde alimenté à l’ammoniac. Aux Etats-Unis, Amogy, le principal concurrent de Neology, a déjà fait fonctionner un tracteur durant six heures. L’entreprise américaine a récemment levé 139 millions de dollars auprès d’investisseurs internationaux.
Autofinancée jusqu’à présent, Neology a entamé fin mars sa propre levée de fonds et espère séduire des partenaires pour soutenir son développement. Daniel Brandenburger est confiant: «Contrairement à de nombreuses start-up, Neology s’applique d’abord à développer un concept solide, testé à l’aide de prototypes, sachant que la technologie pourra être industrialisée une fois que le marché sera mature.»
Utilitaire:
Si l’électrique représente une solution envisageable à large échelle en ce qui concerne la mobilité individuelle, ce n’est pas le cas pour les véhicules utilitaires ou les cargos de marchandises.
Disruptif:
La technologie développée par Neology permet de «craquer» l’ammoniac pour en extraire l’hydrogène, utilisé ensuite comme carburant.