Une technique à zéro énergie pour produire de l’ammoniac vert

Et si demain, nous pouvions produire massivement de l'ammoniac vert, ce carburant prometteur pour décarboner nos sociétés, simplement en exploitant la chaleur naturelle présente dans les profondeurs de la Terre ? C'est l'incroyable prouesse réalisée par une équipe de chercheurs du prestigieux Massachusetts Institute of Technology (MIT), qui ouvre la voie à une véritable révolution énergétique. Leur technique novatrice permettrait en effet de générer cet hydrogène « propre » sans aucun apport d'énergie externe, et surtout, sans la moindre émission de CO2 ! Une véritable percée scientifique aux retombées considérables pour notre avenir énergétique et climatique. Plongeons ensemble dans les coulisses de cette fascinante découverte...

L'ammoniac vert, un puissant vecteur de la transition énergétique

Avant de décrypter cette innovation de rupture, revenons d'abord sur les enjeux majeurs que représente l'ammoniac vert dans notre quête d'un futur décarboné. Composé d'azote et d'hydrogène, ce gaz a le potentiel de stocker 20 fois plus d'énergie par poids que nos batteries lithium-ion actuelles. Mieux encore : il peut être brûlé sans émettre de gaz à effet de serre lorsqu'il est géré de façon adéquate. Pas étonnant donc que l'ammoniac vert soit aujourd'hui considéré comme un pilier de la transition énergétique mondiale :

• Il devrait propulser le premier porte-conteneurs zéro émission au monde, dont le lancement est prévu en Norvège dès 2026.
• En août dernier, trois compagnies énergétiques danoises ont inauguré la première usine d'ammoniac vert au monde, capable d'en produire 5 000 tonnes chaque année grâce aux seules énergies solaire et éolienne.
• Citons encore le premier semi-remorque électrique à ammoniac zéro émission, ou le premier tracteur alimenté à l'ammoniac.

Bref, l'ammoniac vert apparaît comme un acteur incontournable pour répondre à nos besoins énergétiques de demain, tout en réduisant drastiquement nos émissions de carbone. Un défi colossal quand on sait que sa fabrication conventionnelle, très énergivore, engloutit 2% des énergies fossiles mondiales et génère 1% des émissions anthropiques de gaz à effet de serre...

Une production au coeur des roches, sans aucun apport d'énergie

C'est ici qu'intervient la prouesse technologique des chercheurs du MIT. Leur technique repose sur une observation faite dans les années 1980, dans un puits malien aux propriétés étonnantes. Celui-ci dégageait un flux continu d'hydrogène gazeux, provenant d'une réaction chimique entre l'eau et les roches riches en fer tapissant ses parois. Un déclic pour Iwnetim Abate, auteur principal de l'étude :

C'était un moment "Eurêka". Nous pourrions utiliser la Terre comme une usine, exploitant sa chaleur et sa pression pour produire des produits chimiques précieux comme l'ammoniac d'une manière plus propre.

– Iwnetim Abate, chercheur au MIT

Pour valider cette intuition, son équipe a injecté une eau enrichie en azote dans des minéraux synthétiques riches en fer, imitant les roches du sous-sol. Bingo : la réaction a produit de l'ammoniac, sans libérer de CO2 ni nécessiter d'énergie externe ! En remplaçant les minéraux synthétiques par de l'olivine, une roche naturelle riche en fer, et en portant le système à 300°C pour simuler les conditions à plusieurs kilomètres sous terre, les scientifiques ont confirmé leur succès. L'azote de l'eau réagit avec le fer, générant de l'hydrogène vert qui réagit à son tour avec l'azote pour former de l'ammoniac. Le tout à hauteur de 1,8 kg d'ammoniac par tonne d'olivine !

Une révolution énergétique mondiale en vue ?

Ce procédé totalement novateur ouvre des perspectives immenses pour une production d'ammoniac décarboné à grande échelle. D'autant que l'olivine et les roches riches en fer abondent sur toute la surface du globe. Des essais en conditions réelles devraient intervenir d'ici un ou deux ans et, si les résultats sont concluants, cette technologie pourrait rapidement essaimer aux quatre coins de la planète.

Geoffrey Ellis, géologue américain interrogé par le MIT, ne cache pas son enthousiasme :

C'est une avancée significative pour l'avenir du développement durable. Bien qu'il reste clairement du travail pour valider cela à l'échelle pilote puis commerciale, le concept qui a été démontré est véritablement transformateur.

– Geoffrey Ellis, géologue à l'Institut d'études géologiques des États-Unis

Au-delà de la production d'hydrogène et d'ammoniac vert, l'étude du MIT pourrait déboucher sur de nouvelles techniques de stockage d'énergie dans les roches, ou inspirer des méthodes novatrices de séquestration du carbone. Elle s'inscrit pleinement dans la dynamique actuelle d'innovation verte, avec de multiples startups et laboratoires à travers le monde qui rivalisent d'ingéniosité pour exploiter durablement les ressources géologiques de notre planète.

Alors, prêts à faire le plein d'ammoniac "made in Earth" pour nos voitures, bateaux et industries de demain ? Une chose est sûre : avec des avancées scientifiques de cette envergure, la transition énergétique mondiale est plus que jamais à portée de main. Reste à transformer l'essai et à déployer massivement cette technologie aussi révolutionnaire que prometteuse...