Le président de la COP28, Ahmad Al Jaber, promeut l’ammoniac bleu comme solution de décarbonation. Nous avons parlé à divers experts qui ne sont pas d’accord.
« Quand j’ai commencé à entendre parler de l’hydrogène bleu, sans parler de l’ammoniac bleu, cela ressemblait franchement à une arnaque », déclare Robert Howarth, professeur d’écologie et de biologie environnementale à l’Université Cornell. « D’une certaine manière, ça l’est. »
Cependant, le président de la COP28 aux Émirats arabes unis, Sultan Al Jaber, vante l’ammoniac bleu comme un « produit à faible émission de carbone ».
En plus de diriger la principale conférence mondiale sur la lutte contre le changement climatique, Al Jaber est ministre de l’Industrie et des Technologies avancées des Émirats arabes unis et PDG de la Compagnie pétrolière nationale d’Abu Dhabi (ADNOC).
ADNOC a développé sa capacité d’exportation d’ammoniac bleu dans le cadre d’un effort visant à se présenter comme une entreprise « plus verte ».
Qu’est-ce que l’ammoniac bleu ?
L’ammoniac est un gaz incolore composé d’hydrogène et d’azote qui sert de carburant porteur pour l’hydrogène. Il permet un stockage plus sûr et plus efficace de l’hydrogène, un vecteur énergétique salué par de nombreux experts du secteur comme une solution de décarbonation. L’ammoniac bleu est obtenu en capturant les émissions de dioxyde de carbone liées à sa production.
La première cargaison d’ammoniac bleu a quitté les Émirats arabes unis en 2021 à destination du Japon. Fertiglobe, une coentreprise entre ADNOC et la société chimique néerlandaise OCI, a produit de l’ammoniac bleu dans le complexe industriel de Ruwais à Abu Dhabi. Fertiglobe a vendu d’autres expéditions à des clients en Allemagne et en Corée du Sud. Des plans sont en cours pour construire une usine d’ammoniac bleu à l’échelle commerciale à Ruwais.
Un examen plus attentif de l’empreinte gaz à effet de serre de l’ammoniac bleu révèle qu’il ne s’agit pas du tout d’un « produit à faible émission de carbone ». Sa production peut émettre trois fois plus de gaz à effet de serre que le diesel, et deux fois et demie plus que le charbon ou le gaz naturel.
Ce chiffre élevé provient principalement des fuites de méthane dans le processus de production, aggravées par l’inefficacité de la conversion de l’hydrogène en ammoniac et inversement. En outre, ADNOC utilise le CO₂ qu’il capte pour pomper plus de pétrole dans le cadre d’un processus appelé récupération assistée du pétrole (EOR).
Comment l’ammoniac bleu contribue-t-il à tenir les promesses de l’hydrogène ?
Le battage médiatique ne concerne pas vraiment l’ammoniac. L’industrie présente l’hydrogène comme un moyen de décarboner le système énergétique, en particulier dans les secteurs où les émissions sont difficiles à réduire, comme les transports ou la production d’électricité. L’ammoniac permet de stocker et de transporter l’hydrogène dans des conditions plus sûres et plus efficaces.
Contrairement aux combustibles fossiles, qui sont eux-mêmes brûlés pour produire de l’énergie, l’hydrogène est un vecteur énergétique. En effet, l’hydrogène lui-même – contrairement au pétrole ou au gaz fossile – doit être produit soit à partir d’eau et d’électricité, soit à partir de gaz.
Selon sa production, l’hydrogène est divisé en trois types principaux : vert, gris et bleu. Seul l’hydrogène vert est véritablement sans carbone car il provient d’électricité produite de manière renouvelable. L’hydrogène gris est produit à partir du gaz naturel, avec toutes les émissions de gaz à effet de serre associées. Et l’hydrogène bleu est ce qui est produit lorsqu’une usine d’hydrogène applique le captage et le stockage du carbone (CSC) pour capter les émissions de dioxyde de carbone liées à la production.
C’est le type produit par ADNOC et OCI. Fertiglobe a équipé son usine d’ammoniac d’unités de liquéfaction temporaires, qui lui ont permis de transférer et d’injecter du CO₂ dans les réservoirs souterrains d’Al Reyadah, l’usine de captage et de stockage de carbone d’ADNOC près d’Abu Dhabi. L’application de la technologie CSC a incité Al Jaber à affirmer que l’ammoniac est « à faible teneur en carbone ».
En tant que molécule très petite et explosive, l’hydrogène est difficile à stocker et à transporter. Par conséquent, « l’ammoniac bleu prend simplement de l’hydrogène bleu, le convertit en ammoniac pour le transport, puis reconvertit l’ammoniac en hydrogène », explique Howarth.
Le méthane oublié de l’hydrogène bleu
La production d’hydrogène bleu nécessite plus de gaz naturel que d’hydrogène gris, ce qui entraîne des émissions de méthane plus élevées. Les deux types sont produits à partir de combustibles fossiles, mais pour l’hydrogène bleu, le gaz naturel est également utilisé pour alimenter la technologie CSC.
Les émissions de dioxyde de carbone liées à la production sont certes plus faibles, mais pas les émissions de méthane. Ce puissant gaz à effet de serre est responsable d’un tiers du réchauffement climatique survenu depuis 1900, mais il est rarement pris en compte dans les évaluations des impacts climatiques.
Lorsqu’elle est prise en compte, « l’empreinte globale des gaz à effet de serre de l’hydrogène bleu est nettement supérieure à celle du charbon ou du gaz naturel », explique Howarth. Il estime que l’empreinte de gaz à effet de serre du vecteur énergétique est 20 pour cent supérieure à celle de la combustion de gaz naturel ou de charbon pour le chauffage, et 60 pour cent supérieure à celle de la combustion de diesel.
« Et nous n’allons pas encore bleuir l’ammoniac, juste l’hydrogène bleu », ajoute Howarth.
Actuellement, il faut plus d’énergie pour produire de l’hydrogène que le vecteur énergétique n’en fournit. Cela signifie qu’une partie de l’hydrogène produit sera perdue dans des inefficacités de conversion, augmentant ainsi les émissions de méthane.
La conversion de l’hydrogène en ammoniac et inversement consomme également de l’énergie. Howarth estime que le changement d’hydrogène-ammoniac-hydrogène aboutit à une empreinte de gaz à effet de serre 1,93 fois supérieure à celle de la production d’hydrogène bleu.
Les émissions de méthane liées à la production d’hydrogène bleu, aggravées par les pertes dues à la conversion, signifient qu’au total, l’ammoniac bleu émet 2,5 à 3 fois plus de gaz à effet de serre que les carburants « classiques » comme le charbon, le gaz naturel ou le diesel. Cette estimation ne tient pas compte du transport, qui, selon Howarth, ajouterait 5 à 10 % d’émissions supplémentaires selon le type de pétrolier.
Quelle est l’efficacité du captage et du stockage du carbone ?
Les chercheurs ont de sérieux doutes quant à l’efficacité de la base de la « propreté » de l’ammoniac bleu : la technologie CCS. Clark Williams-Derry de l’Institut d’économie de l’énergie et d’analyse financière (IEEFA) explique que les taux de capture du CO₂ varient selon « que vous essayiez de dresser un tableau réaliste des opérations de CSC, ou si vous essayiez de donner une belle apparence au CSC. » Les chiffres les plus réalistes sont plutôt déprimants.
Les usines de CSC captent généralement beaucoup moins de CO₂ qu’on ne le prétend. Williams-Derry cite l’usine Petra Nova CCS aux États-Unis, qui prétendait capter 90 % du CO₂. Les émissions déclarées autour de l’usine, auxquelles s’ajoutent les émissions causées par la technologie CSC, situent le chiffre réel entre 55 et 58 pour cent.
Il n’existe aucune information publiquement disponible sur les taux de capture de l’usine de CSC d’Al Reyadah à Abu Dhabi. Les calculs des experts varient de 17 à 36 pour cent. La limite supérieure est une estimation prudente car en 2022, seule année pour laquelle un taux de captage du CO₂ est disponible, l’usine n’a capté que 30 % du CO₂.
Outre les taux de captage, une partie du CO₂ injecté peut s’échapper dans l’atmosphère. Schlissel parle d’un « risque réel » qu’une partie du CO₂ injecté retrouve le chemin de la surface sans être récupérée.
Le volume de gaz remontant de son stockage souterrain dépend du type de formation géologique où il est stocké et du nombre de puits de pétrole et de gaz non bouchés stockés dans le bassin. « Il pourrait être extrêmement difficile de stocker le CO₂ dans des réservoirs qui ressemblent à des coussins », explique Williams-Derry.
Comment l’ammoniac bleu est utilisé pour capturer plus de pétrole
Enfin, le CO₂ capturé lors de la production d’ammoniac bleu « à faible teneur en carbone » finit par produire plus de pétrole pour l’ADNOC, dans le cadre d’un processus appelé récupération assistée du pétrole (EOR). L’EOR signifie injecter du CO₂ dans un champ pétrolier presque épuisé. La pression fait que davantage de pétrole atteint le puits.
L’usine d’Al Reyadah capte jusqu’à 800 000 tonnes de CO₂, qui est ensuite comprimé, déshydraté et transporté vers les champs pétrolifères de Bab et Rumaitha pour l’EOR.
L’injection du CO₂ capturé a amélioré la récupération du pétrole d’ADNOC de 10 pour cent.
Schlissel de l’IEEFA estime qu’une tonne métrique de CO₂ utilisée pour l’EOR produit entre deux et quatre nouveaux barils de pétrole.
« Lorsqu’il brûle, un baril de pétrole émet environ 440 kg de CO₂ », explique Schlissel. « Ainsi, si vous supposez que l’utilisation d’une tonne de CO₂ produit ne serait-ce que 2,5 barils de pétrole, le résultat net de l’utilisation du CO₂ capturé pour l’EOR est des émissions plus élevées que si le CO₂ n’avait jamais été capturé en premier lieu. »
Filip Johnsson de l’Université de technologie Chalmers ajoute : « L’ammoniac bleu ne peut être revendiqué que lorsque le CO₂ est stocké de manière permanente dans des formations géologiques et lorsqu’il n’est pas associé à l’EOR. L’injection de CO₂ dans le cadre d’un programme EOR soulève également la question de savoir ce qui serait arrivé au pétrole nouvellement produit si le CO₂ n’avait pas été disponible.
De plus, du CO₂ s’échappe également lors de l’EOR, bien que les chiffres soient encore une fois inconnus. «Personne ne mesure la quantité de CO₂ qui s’échappe dans l’atmosphère à partir d’un puits d’injection EOR», explique Schlissel.
Pourtant, le fait que cela se produise est incontesté. Le « recyclage du CO₂ » – capter le gaz qui migre vers le haut – est un moyen de contrer cet impact négatif. Le porte-parole d’ADNOC, Philip Robinson, a déclaré que la société déployait « une technologie de captage et de réinjection du CO₂ en boucle fermée sur le site du puits ».
L’ammoniac bleu représente une « approche dangereuse »
Compte tenu des impacts climatiques négatifs de l’ammoniac bleu, « je serais poliment en désaccord avec le président de la COP28 selon lequel nous pouvons le faire fonctionner avec ces solutions techniques et ces combustibles fossiles », déclare Howarth.
Il souligne que nous devons cesser d’utiliser les combustibles fossiles et que nous avons les solutions pour y parvenir, comme les sources d’énergie renouvelables, les pompes à chaleur à haut rendement et les véhicules électriques.
« L’industrie rêve de pouvoir continuer à utiliser les combustibles fossiles et de le faire fonctionner d’une manière ou d’une autre en capturant le carbone et en réalisant d’autres choses techniques complexes, qui sont extraordinairement difficiles et n’ont pas été réalisées avec succès dans le passé. Je pense que c’est une approche très dangereuse.
Malgré une communication précédente sur l’ammoniac bleu, l’ADNOC n’a pas répondu à une demande de commentaires sur les allégations contenues dans l’article.
