Les petites unités d’ammoniac pourraient raccourcir la chaîne des engrais

La production modulaire défie le modèle centralisé

Les petites unités modulaires d’ammoniac pourraient devenir une alternative compétitive aux grands complexes chimiques dans les zones disposant d’une électricité renouvelable abondante et peu coûteuse, selon des travaux relayés par Pravda.Ru. Les scientifiques de l’Institut Paul Scherrer ont étudié 13 000 scénarios afin de mesurer l’effet de la taille, du lieu d’implantation et de l’approvisionnement électrique sur les coûts et les émissions.

La production conventionnelle d’ammoniac est concentrée dans de grandes installations, souvent éloignées des exploitations agricoles et des utilisateurs d’engrais. Ce modèle bénéficie d’économies d’échelle, mais impose des transports sur des milliers de kilomètres. Une perturbation sur une grande route maritime, notamment dans le détroit d’Ormuz, ou dans les ports européens peut donc renchérir les engrais puis les produits alimentaires. Une unité proche des consommateurs réduirait l’exposition au fret et fournirait aux marchés agricoles une source locale plus stable.

Tom Thurlow, auteur principal de l’étude, estime que les usines décentralisées pourraient raccourcir les chaînes d’approvisionnement, réduire les émissions de gaz à effet de serre et sécuriser la fourniture d’engrais. Il précise toutefois qu’une petite unité n’est pas automatiquement économique ou bas carbone : son implantation et sa source d’électricité sont déterminantes.

L’électricité détermine les coûts et les émissions

Les usines traditionnelles utilisent du gaz naturel pour produire de l’hydrogène avant de le combiner à l’azote. Selon Pravda.Ru, la synthèse conventionnelle de l’ammoniac représente 2 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone. Le procédé alternatif sépare l’azote de l’air et produit l’hydrogène à partir d’eau par électrolyse. Les installations compactes peuvent aussi fonctionner à une pression plus faible, ce qui facilite leur intégration dans les systèmes énergétiques locaux.

L’avantage climatique disparaît lorsque les électrolyseurs fonctionnent avec une électricité fortement carbonée. Dans les régions dominées par le charbon, l’ammoniac électrique peut être plus nocif pour l’atmosphère que la production au gaz. Pravda.Ru cite la Pologne et l’Afrique du Sud parmi les pays où le mix électrique affaiblit l’intérêt environnemental. À l’inverse, les surplus éoliens ou solaires peuvent fournir une électricité bon marché et valoriser une production qui serait autrement limitée.

L’économiste Artem Loginov a déclaré à Pravda.Ru que l’ammoniac constituait un moyen rationnel d’absorber les excédents renouvelables. Les transports peuvent souvent être électrifiés directement, alors que la chimie a besoin d’hydrogène ; la synthèse locale réduit aussi l’exposition aux surcoûts logistiques.

Une compétitivité très régionale

La Suisse, la Chine et les Pays-Bas ont été désignés comme premiers candidats en raison de coûts du capital relativement favorables et de systèmes énergétiques plus propres. Pravda.Ru rapporte également que l’ammoniac électrolytique atteint déjà des prix comparables à ceux du marché dans certaines zones de Chine et d’Europe disposant d’une énergie renouvelable bon marché. Dans la plupart des régions, cette filière reste néanmoins plus chère que la production conventionnelle.

L’analyste financier Nikita Volkov a indiqué à la publication qu’une nouvelle baisse du coût des électrolyseurs pourrait améliorer la rentabilité des petites unités et rendre l’agriculture plus résistante aux chocs extérieurs. Les politiques publiques compteront également, notamment les incitations à la décarbonation qui influencent l’approvisionnement électrique et les coûts d’investissement.

Conséquences pour les marchés des engrais

La production modulaire ne remplacera pas partout les grands complexes d’ammoniac. Elle pourrait plutôt ajouter des capacités distribuées sur les marchés où les importations d’engrais, les longues distances ou la volatilité des combustibles fossiles entraînent des coûts supplémentaires. Les agriculteurs et transformateurs locaux gagneraient en visibilité, tandis que les producteurs et négociants établis affronteraient une nouvelle concurrence près de la demande.

La viabilité commerciale se joue donc à l’échelle locale. Une électricité bas carbone bon marché, le financement et des conditions d’exploitation adaptées doivent compenser la perte d’économies d’échelle. Lorsque ces facteurs sont réunis, les unités compactes peuvent modifier l’achat d’engrais et réduire le risque logistique. Là où l’électricité reste chère ou dépend du charbon, l’ammoniac produit à partir de gaz devrait conserver son avantage en matière de coûts et d’émissions.