L' Ammoniac comme vecteur d'Hydrogène

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L' Ammoniac comme vecteur d'Hydrogène

Message par mobar » 04 mars 2020, 09:59

La pile à combustible qui fabrique son hydrogène ... à partir d'ammoniac liquide!
Une solution astucieuse pour éviter les pertes, cout, difficultés et risques liés à la compression, stockage et au transport d'hydrogène liquide ou pressurisé

Synthèse : 3 H2 + N2 ==> 2NH3 puis cracking thermique 2 NH3 ==> 3 H2 + N2 (rendement énergétique ~ 70%)

https://www.enerzine.com/gencell-a5-un- ... 40-2018-06
La GenCell A5 est la première solution de pile à combustible capable de surmonter les limitations actuelles de l’infrastructure hydrogène en créant de l’hydrogène à la demande à partir d’ammoniac, un produit chimique situé au deuxième rang des composés chimiques inorganiques les plus produits dans le monde. Chaque année, plus de 200 millions de tonnes d’ammoniac sont produites et distribuées dans le monde par canalisation, navire et camion-citerne, faisant de l’ammoniac un composé chimique abordable et facilement accessible. En créant de l’hydrogène à la demande à partir de l’ammoniac, la pile à combustible GenCell A5 génère une alimentation électrique à moindre coût (0,50 $ par kWh² seulement) que les générateurs diesel très polluants (2).
https://technologiemedia.net/2018/07/13 ... du-soleil/


http://www.probatex.info/Probatex/NH3Pr ... nergie.pdf
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Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

Message par GillesH38 » 04 mars 2020, 15:03

mobar a écrit :
04 mars 2020, 09:59
La pile à combustible qui fabrique son hydrogène ... à partir d'ammoniac liquide!
Une solution astucieuse pour éviter les pertes, cout, difficultés et risques liés à la compression, stockage et au transport d'hydrogène liquide ou pressurisé

Synthèse : 3 H2 + N2 ==> 2NH3 puis cracking thermique 2 NH3 ==> 3 H2 + N2 (rendement énergétique ~ 70%)

https://www.enerzine.com/gencell-a5-un- ... 40-2018-06
La GenCell A5 est la première solution de pile à combustible capable de surmonter les limitations actuelles de l’infrastructure hydrogène en créant de l’hydrogène à la demande à partir d’ammoniac, un produit chimique situé au deuxième rang des composés chimiques inorganiques les plus produits dans le monde. Chaque année, plus de 200 millions de tonnes d’ammoniac sont produites et distribuées dans le monde par canalisation, navire et camion-citerne, faisant de l’ammoniac un composé chimique abordable et facilement accessible. En créant de l’hydrogène à la demande à partir de l’ammoniac, la pile à combustible GenCell A5 génère une alimentation électrique à moindre coût (0,50 $ par kWh² seulement) que les générateurs diesel très polluants (2).
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Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

Message par mobar » 04 mars 2020, 15:28

Les fuites d'ammoniac, elles sont gérées depuis de décennies et c'est un liquide bien connu des industriels
Son odeur caractéristique permet de signaler les fuites les plus infimes
L'ammoniac est l'un des plus importants produits chimiques de synthèse et se situe au deuxième rang derrière l'acide sulfurique. La production mondiale est estimée à 140 millions de tonnes par an.
L'intérêt de l'ammoniac est surtout dans la chaine logistique, il ne diffuse pas comme l'hydrogène, n'a pas besoin d'être refroidi pour être liquéfié, est facilement cracké en H2 et N2, peut être stocké dans des réservoirs peu couteux sans pertes … et surtout c'est un produit commercial banal qui est déjà très utilisé, produit et consommé partout dans le monde

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Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

Message par mobar » 04 mars 2020, 15:55

Et au niveau du prix du marché ça n'a non plus rien à voir :
- l'ammoniac liquide industriel est à 250 €/tonne en Europe pour 6.25 MWh PCI/t soit 40 €/MWh PCI (aux USA 150 $/tonne)
- l'hydrogène liquide industriel est à 5 000 €/tonne pour 33.3 MWh PCI.t soit 150 €/MWh PCI

Aujourd'hui, Air Liquide vends l'hydrogène carburant (à la pompe d'Orly pour les Mirai des taxi parisiens) produit à partir d'électricité atomique "décarbonée" à 12 €/kg soit 12 000 €/t
Une confortable culbute!!

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Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

Message par GillesH38 » 04 mars 2020, 16:49

mobar a écrit :
04 mars 2020, 15:28
Les fuites d'ammoniac, elles sont gérées depuis de décennies et c'est un liquide bien connu des industriels
Son odeur caractéristique permet de signaler les fuites les plus infimes
L'industrie chimique est habituée à manipuler des tas de produits dangereux : chlore, phosgène, cyanure d'hydrogène (le gaz dégagé par le Zyklon B...) ...
En faire un carburant pour les véhicules personnels, c'est une autre paire de manche.
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Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

Message par mobar » 04 mars 2020, 17:22

Ce n'est peut être pas a destiner à des véhicules personnels lambda au moins au début!
Si dans un premier temps, tu réserves l'ammoniac pour les avions, bateaux, trains … et les stations services ou tu le retransformes en H2, voire en diesel de synthèse, ça peut permettre d'alléger considérablement la charge fossile du transport et d'absorber un déclin du fossile qui se produira sur des dizaines d'années
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Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

Message par energy_isere » 04 mars 2020, 20:40

Pour le transport maritime, pourquoi pas :
La Norvège testera en 2024 un navire à pile à combustible à l’ammoniac

Actu-Transport-Logistique.fr 26 fev 2020

C'est une première mondiale. La Norvège testera en 2024 un navire circulant à l'ammoniac sur longue distance, sans émission de CO2, et ce à l'aide de piles à combustion fonctionnant grâce à de l'ammoniac vert. Le coût de la transformation du Viking Energy est estimé à 23 millions d’euros.

La Norvège va lancer en 2024 des tests de navigation à l’aide de piles à combustible à l’ammoniac, donc entièrement neutre en termes d’émissions de gaz à effet de serre. La compagnie pétrolière norvégienne Equinor a donc signé avec la société de transports Eidesvik Offshore un contrat pour la transformation du navire Viking Energy, bateau précurseur puisqu’il était en 2003 le premier au monde à naviguer au GNL. Présenté un temps comme écologique, le GNL serait, selon de récentes études, responsable de plus gros dommages pour l’environnement que le diesel du fait des émissions de méthane. Le coût de la transformation du Viking Energy est estimé à 23 millions d’euros, dont 10 millions seront avancés par le programme "Horizon 2020" de l’Union européenne.

Une autonomie de 3 000 heures

Le Viking Energy sera équipé d’une pile à combustion à l'ammoniac de 2 MW permettant au bateau de naviguer pendant 3 000 heures par an uniquement grâce à de l’énergie propre. Le système d’approvisionnement à l’ammoniac doit être livré par l’entreprise finlandaise Wärtsilä et installé fin 2023 sur le navire. "L’hydrogène et l’ammoniac sont considérés comme étant les deux plus importants combustibles sans émission pour la marine, rappelle Vermund Hjelland, le vice-président, chargé de la technologie et du développement chez Eidesvik Offshore. Aujourd’hui, beaucoup croient que l’ammoniac est la meilleure option pour les longues distances, pour lesquelles les bateaux doivent ravitailler de grandes quantités de carburants, par exemple pour les trajets en mer du Nord."

De grandes capacités de stockage

L’hydrogène présenterait, par rapport à l’ammoniac, l’inconvénient de nécessiter de grandes capacités de stockage sous pression à bord – au détriment des capacités de transport – et au sol. L’ammoniac possède en outre une plus grande densité d’énergie que l’hydrogène. L’inconvénient de l’ammoniac est son odeur. Le navire sera équipé de catalyseurs pour éviter qu’il n’empeste les mers. L’entreprise norvégienne Yara est le premier producteur mondial d’ammoniac, un composé pour l’instant surtout utilisé dans la fabrication d’engrais.

La marine est responsable, avec 850 millions de tonnes de CO2 par an, de 2,5 % des émissions de CO2 à travers le monde. Elle n’est pas prise en considération par les accords de Paris sur le climat. Mais l’Organisation Maritime Internationale (OMI) des Nations unies a fixé au secteur comme objectif de réduire de moitié ses émissions de CO2 d’ici 2050 par rapport à 2008. L’objectif zéro émission est visé pour 2070. Des scénarios pessimistes estiment que le secteur sera responsable de 17 % des émissions totales de CO2 en 2030, du fait du développement des transports maritimes.
https://www.actu-transport-logistique.f ... 548078.php

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Re: L' Ammoniac comme vecteur d'Hydrogène

Message par mobar » 05 mars 2020, 13:41

Pour éliminer les odeurs ou les rejets da'mmoniac, c'est très facile du fait de la solubilité de ce gaz dans l'eau, il suffit de laver les effluents gazeux avant leur rejet
D'autant plus simple quand c'est sur un bateau naviguant en mer
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Re: L' Ammoniac comme vecteur d'Hydrogène

Message par mobar » 06 mars 2020, 07:29

http://cedricphilibert.net/lautre-hydrogene/
Un autre vision de l'hydrogène carburant
GillesH38 a écrit :
04 mars 2020, 15:03
faut juste qu'il y ait pas de fuite quoi ...
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Dangereux, l’ammoniac? Oui bien sûr: dangereux à inhaler; une concentration de 1% inhalée pendant 1 heure a un risque de mortalité de 1%. Mais l’ammoniac est très facilement détecté par son odeur. Plus léger que l’air, en cas de déversement accidentel il se dilue rapidement et ne pollue pas les sols. Il ne prend pas feu en cas d’accident. Bref, dangereux, certes, mais pas plus que l’essence, certains diront plutôt moins. En tout cas, c’est un produit industriel courant, produit, déplacé et utilisé depuis un siècle en quantité sans que vous en ayez tellement entendu parler. Et vous en avez sans doute un peu chez vous en solution aqueuse, nom scientifique hydroxyde d’ammonium, appellation courante ammoniaque, notez la terminaison différente, un détergent puissant à manipuler avec précautions. En vente à la quincaillerie la plus proche.
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Re: [Hydrogène] Hydrogène et piles à combustible

Message par GillesH38 » 06 mars 2020, 07:35

mobar a écrit :
04 mars 2020, 15:55
Et au niveau du prix du marché ça n'a non plus rien à voir :
- l'ammoniac liquide industriel est à 250 €/tonne en Europe pour 6.25 MWh PCI/t soit 40 €/MWh PCI (aux USA 150 $/tonne)
ça c'est le coût produit à partir d'hydrogène industriel, produit lui même à partir de gaz naturel !!
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Re: L' Ammoniac comme vecteur d'Hydrogène

Message par mobar » 06 mars 2020, 09:58

Tout à fait!
Et en dessous, c'est le prix de hydrogène liquide, lui aussi produit par reformage de gaz naturel
- l'hydrogène liquide industriel est à 5 000 €/tonne pour 33.3 MWh PCI.t soit 150 €/MWh PCI
L'écart de prix est lié au cout de la liquéfaction, stockage, distribution de l'hydrogène liquide

Quand tu produit de l'ammoniac liquide, il n'est pas nécessaire de liquéfier l'hydrogène, ce qui réduit drastiquement le cout
Et si cette liquéfaction de l'hydrogène n'est pas réalisée ailleurs sur la chaine d'utilisation, le delta de cout reste, c'est pourquoi il est plus avantageux de passer par l'ammoniac que de liquéfier l'hydrogène!

Si tu produit l'hydrogène par électrolyse à partir d'électricité renouvelable (prix x2) ou de biomasse déchet (par gazéification allotherme à la vapeur - prix/2) le prix sera différent, mais le delta de cout entre une filière d'appro purement H2 liquéfié et une filière H2 gaz ==> NH3 liquide ==> H2 gaz restera dans les mêmes ordres de grandeur (économie d'énergie de liquéfaction, simplification du process, diminution des pertes ...)
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Re: L' Ammoniac comme vecteur d'Hydrogène

Message par energy_isere » 25 mars 2020, 18:12

Wärtsilä lance ses premiers tests de moteurs alimentés à l’ammoniac

Publié le 25/03/2020 lemarin

Le motoriste finlandais annonce avoir lancé ses premières batteries de tests sur des moteurs alimentés à l’ammoniac, un nouveau carburant considéré comme particulièrement promoteur pour répondre à la stratégie de décarbonation du transport maritime adoptée par l’Organisation maritime internationale (OMI).

Image

Le motoriste a débuté ses tests en laboratoire tout en reconnaissant qu’il faudra encore beaucoup de temps pour résoudre toutes les questions techniques que pose ce nouveau carburant. (Photo : Wärtsilä)
https://lemarin.ouest-france.fr/secteur ... -alimentes

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