Découvrir l’ammoniac comme carburant

Découvrir l’ammoniac comme carburant

Un cycle économique de l’ammoniac, de la production à l’utilisation. Crédit : Wiley Online Library.


Alors que le monde s’efforce de réduire sa dépendance aux combustibles fossiles et de passer à des sources d’énergie plus propres et durables, les carburants alternatifs ont été à l’avant-garde de l’innovation. Parmi ces alternatives, l’ammoniac, un produit chimique industriel courant, attire l’attention en tant que carburant prometteur.

Dans cette publication, nous nous efforcerons d’explorer les différentes applications et les utilisations potentielles de l’ammoniac en tant que carburant, ainsi que les modes de stockage et les options de distribution, les applications, les avantages, les inconvénients, les défis de combustion et les solutions, et les perspectives d’avenir. De plus, certaines solutions clés aux défis potentiels de l’utilisation de l’ammoniac pour des applications pratiques sont discutées et abordées.

Faits sur la production et l’utilisation de l’ammoniac

L’ammoniac (NH3) est un gaz incolore et piquant composé d’azote et d’hydrogène utilisé dans l’agriculture, la réfrigération et le nettoyage. Il s’agit d’un produit chimique largement fabriqué à l’échelle mondiale, avec plus de 75 % de la production destinée à l’agriculture en tant qu’engrais. L’ammoniac gagne en importance en raison de son potentiel en tant que carburant sans carbone, avec des projets partout dans le monde pour la production d’énergie et d’autres applications.

Sa polyvalence en fait une solution prometteuse dans le domaine des carburants alternatifs, en particulier en raison de sa compatibilité avec les ressources renouvelables. Les nombreux avantages de l’utilisation de l’ammoniac en tant qu’alternative propre sont mis en avant :

  • Flexibilité de production : l’ammoniac peut être produit à l’aide de ressources conventionnelles ou renouvelables.
  • Stockage et transport de l’hydrogène : il a un potentiel en tant que moyen de stockage et de transport de l’hydrogène.
  • Sécurité : Le transport de l’ammoniac est plus sûr que le transport de l’hydrogène.
  • Teneur élevée en hydrogène : sous forme liquéfiée, l’ammoniac contient environ 48 % d’hydrogène de plus en volume que l’hydrogène pur.
  • Sans carbone : L’utilisation de l’ammoniac entraîne zéro émissions de dioxyde de carbone.
  • Applications polyvalentes : il peut être utilisé dans une large gamme d’applications, notamment en tant que carburant, fluide de travail, réfrigérant, transporteur d’hydrogène, engrais, matière première, produit chimique, agent de nettoyage, et bien plus encore.
  • Détection : l’odeur caractéristique de l’ammoniac facilite la détection des fuites.
  • Candidat en tant que carburant : il constitue un solide candidat pour une utilisation dans les moteurs, turbines à gaz, générateurs d’énergie et brûleurs, nécessitant des modifications relativement mineures.

L’ammoniac en tant que carburant propre pour la combustion Bien que l’ammoniac ait historiquement été utilisé dans des systèmes de réfrigération, dans la production d’engrais, de produits de nettoyage et de désinfectants, il attire désormais l’attention des chercheurs, des scientifiques, des ingénieurs et des technologues. Cela est dû à sa caractéristique d’être sans carbone, ce qui en fait un carburant potentiel pour réduire les émissions de CO2. L’ammoniac peut jouer un rôle crucial dans la résolution des défis liés au stockage, au transport et à la distribution de l’hydrogène, en tirant parti de l’infrastructure existante.

Au cours de la dernière décennie, les tentatives d’utilisation de l’ammoniac dans les moteurs à combustion interne et les turbines à gaz ont considérablement augmenté. Les nombreux avantages importants de l’ammoniac en tant que carburant potentiel peuvent être énumérés comme suit :

  • Il ne contient pas de carbone et est respectueux de l’environnement.
  • Il possède trois atomes d’hydrogène et peut potentiellement être utilisé comme transporteur d’hydrogène. Sa production, son stockage, son transport et sa distribution sont bien plus simples et moins compliqués que de nombreux autres carburants.
  • Il est rentable et économiquement viable pour diverses applications.
  • Il peut être considéré comme un substitut potentiel à l’essence, au diesel et à la paraffine.
  • Il peut être envisagé pour tous les systèmes de combustion, des moteurs aux turbines à gaz.
  • Il pourrait constituer une solution de carburant potentielle pour la production d’énergie propre dans les zones reculées.

Défis de la combustion de l’ammoniac Il est important de souligner que l’ammoniac, lorsqu’il est utilisé pour la combustion, a des effets secondaires, tout comme tous les médicaments ont des effets secondaires. Ces effets secondaires (appelés défis) peuvent être énumérés comme suit :

Température d’inflammation élevée Vitesse de flamme basse Cinétique chimique lente Étant donné qu’il y a de plus en plus d’efforts de recherche pour minimiser les impacts et améliorer les performances de combustion, il est nécessaire de fournir quelques solutions clés pour surmonter ces problèmes.

Le fabricant chinois d’État, le GAC Group, qui est à moitié détenu par Toyota Motor Corporation, a développé le premier moteur au monde fonctionnant à l’ammoniac pour les véhicules de tourisme.

En conclusion, les différentes applications de l’ammoniac en tant que carburant soulignent son potentiel pour remodeler le paysage énergétique. À mesure que la technologie et l’infrastructure continuent de progresser, le rôle de l’ammoniac dans la fourniture de solutions énergétiques propres et durables est amené à augmenter.

L’adoption de l’ammoniac comme source d’énergie n’est pas seulement un choix écologiquement responsable, mais aussi une étape vers la réduction de notre dépendance aux combustibles fossiles et l’atténuation du changement climatique. Le chemin vers un avenir plus propre et plus durable inclut l’ammoniac en tant que carburant, démontrant qu’un composé chimique commun peut porter la promesse d’un avenir plus vert.


Source: Bibliothèque en ligne Wiley.

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