Navires à ammoniac : des catalyseurs éliminent 99 % des polluants

L'ammoniac s'est imposé comme un carburant qui émet peu de gaz à effet de serre lorsqu'il brûle, c'est pourquoi le transport maritime s'y intéresse. Ses gaz d'échappement sont une autre affaire. À l'Institut coréen de recherche sur l'énergie (KIER), une équipe dirigée par le Dr Sun-Mi Hwang a mis au point des catalyseurs qui, lors de tests en laboratoire, éliminent environ 99 % des polluants visés de ces gaz.

Le problème, c'est ce qui sort de la cheminée. La combustion de l'ammoniac produit des oxydes d'azote (NOx), de l'ammoniac non brûlé et du protoxyde d'azote (N2O), un gaz à effet de serre dont le pouvoir de réchauffement global est environ 300 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone (CO2). Les navires diesel utilisent déjà des catalyseurs qui ne traitent que les oxydes d'azote. Les navires à ammoniac ont besoin de catalyseurs séparés et d'équipements supplémentaires pour le reste, ce qui prend de la place à bord et augmente les coûts d'installation. L'équipe y voit le principal obstacle à la commercialisation.

Le catalyseur hybride de l'équipe élimine ensemble les oxydes d'azote et l'ammoniac non brûlé, grâce à une couche de catalyseur unique qui décompose les deux avec une efficacité d'environ 99 %. Il coûte au moins 80 % de moins que les alternatives existantes à base de métaux nobles, et la quantité de catalyseur peut être réduite jusqu'à 50 %. Le second catalyseur cible le protoxyde d'azote et fonctionne à 350 °C, soit la température réelle des gaz d'échappement des navires, et environ 100 °C de moins que les catalyseurs commerciaux classiques, qui, selon l'équipe, dépassent 450 °C. Il décompose le protoxyde d'azote avec une efficacité supérieure à 99 % et n'a besoin d'aucun agent réducteur externe.

Pour un armateur, le gain se mesure en espace, en poids et en argent. L'équipe affirme que les deux catalyseurs peuvent être intégrés directement aux systèmes de traitement des gaz d'échappement existants des navires diesel, ce qui, selon elle, accélérera la commercialisation. Il s'agit d'une espérance, pas d'un calendrier : l'étape suivante consiste en des démonstrations à l'échelle pilote sur des systèmes moteurs fonctionnant à l'ammoniac, et l'équipe ne donne aucune date pour celles-ci.

Les chiffres proviennent des propres tests de réaction catalytique de l'équipe, publiés dans Applied Catalysis B: Environment and Energy. Ils n'ont pas encore été vérifiés sur un moteur en fonctionnement. Hwang qualifie ces catalyseurs de percée face à « la barrière la plus redoutable pour le transport maritime à l'ammoniac », une affirmation qui devra être confirmée une fois ces catalyseurs sortis du laboratoire.