De l'hydrogène propre à l'ammoniac vert. Les contradictions idéologiques de l'accord vert.

Re-publication d'un article de Mario A. Rosé sur Agronotizie

L'association professionnelle Hydrogène Europe est présenté comme un partenariat entre les industries européennes promouvant les technologies liées à l'utilisation de l'hydrogène et la Commission européenne. Ceci est un lobby, au sens anglo-saxon du terme, ou: "Groupe de personnes essayant d'influencer les législateurs sur un sujet particulier" (définition tirée du dictionnaire Oxford ). Nous n'entrerons pas dans le fond si l'intérêt de l'association est celui déclaré sur la page institutionnelle - décarboner l'économie européenne- ou économique d'un groupe d'industries multinationales et de spin-offs, ou pire encore, si elle ne sert qu'à masquer les forces hégémoniques des pays auxquels appartiennent ces entreprises sous une apparence «technique». Dans cet article, nous analyserons quelles pourraient être les conséquences pour nos exploitations agricoles si le gouvernement italien suivait sans condition la doctrine de «l'hydrogène propre» promue par le Green Deal.

Le lien entre COVID-19, l'hydrogène propre et l'ammoniac vert

Le dernier rapport d'Hydrogen Europe, intitulé "L'hydrogène dans les plans de relance économique de l'UE" (L’hydrogène dans les plans de relance économique de l’UE ) explique comment le "puissance de feu"L'aide publique pour faire face à la crise provoquée par le COVID-19 favorisera la naissance d'une nouvelle société basée sur" l'hydrogène propre ". Plus précisément, le fonds européen Next Generation, de la valeur de 750 des milliards d'euros financeront des projets de décarbonation de l'économie. Dans la période 2021-2027 le fonds fera un don 500 milliards non remboursables e 250 milliards de prêts bonifiés, et sera financé par l'émission de titres et la mise en place de nouvelles taxes sur les industries émettrices de gaz à effet de serre: les plastiques, énergie, acier, ciment et engrais. En particulier, diriger (Politique agricole commune) a pris en compte le problème des émissions d'ammoniac attribuables aux exploitations agricoles, il y a donc un risque réel que la CE décide d'imposer aux agriculteurs plus de charges bureaucratiques ou même une taxe sur les émissions, pour financer le fonds européen Next Generation mentionné ci-dessus. Le programme d'aide au secteur agricole s'appelle FEADER (Fonds européen agricole pour le développement rural) et il existait déjà avant la pandémie, mais son budget actuel de 19 des milliards seront augmentés jusqu'à 90 milliards dans la période 2021-2027. Le financement se concentrera sur: "Promouvoir l'efficacité dans l'utilisation des ressources" et "soutenir le développement d'une économie résiliente et sobre en carbone". Traduit du bureaucrate, cela signifie améliorer l'efficacité énergétique des processus de production, stimuler les énergies renouvelables et réduire les émissions de gaz à effet de serre. L'aide envisagée est un mélange de subventions, prêts bonifiés et participation au capital des entreprises, administré par des États individuels. Quelles pourraient être les lignes d'action que le gouvernement italien choisira, pour réaliser les plans définis par Bruxelles? En raison des divisions idéologiques au sein de la coalition actuellement au gouvernement, il est difficile de prévoir quelles seront les politiques de soutien à l'agriculture à court terme. Pour l'instant, nous ne pouvons qu'émettre des hypothèses d'actions possibles cohérentes avec les objectifs fixés par Bruxelles comme condition de gestion du FEADER conformément au Green Deal:

  1. suppression du diesel subventionné à usage agricole et aide à l’achat de tracteurs fonctionnant avec d’autres vecteurs énergétiques (par exemple: biodiesel, «l'hydrogène propre» désormais omniprésent, biométano, peut-être aussi "ammoniaque verte");
  2. promotion de la production et de l'utilisation d'engrais organiques;
  3. et enfin, comme l'espère Hydrogen Europe, également la production d '"ammoniac vert", c'est-à-dire de l'ammoniac produit avec de l'hydrogène propre.

Supposons que le MIPAAF, pour des poussées idéologiques, pression de Bruxelles ou pour toute autre raison, a décidé d'utiliser la part des fonds du Feader pour des projets liés à l'hydrogène propre dans l'agriculture. Les interventions possibles seraient donc réduites à deux: subventionner l'achat de tracteurs à hydrogène propre ou stimuler la production et l'utilisation d '"ammoniac vert". Le premier est, en ce moment, théorique seulement. La seule nouveauté disponible sur les tracteurs à hydrogène est le modèle NH² ™ de New Holland , et un Prototype chinois très futuriste, télécommandé via 5G. Le communiqué de presse sur le premier est daté 14 Novembre 2011 et il ne semble pas y avoir de mises à jour (en septembre 2020), donc c'est probablement un projet abandonné, ou du moins arrêté pendant près d'une décennie. Le second n'est qu'un prototype, et même si l'industrie chinoise l'a immédiatement mis en production, il ne serait pas financé car produit en dehors de l'Europe. Cela laisse donc une seule alternative en ligne avec l'idéologie du Green Deal: stimuler la production et l'utilisation de «l'ammoniac vert». Voyons en détail en quoi elle consiste et quelles répercussions pourrait avoir une politique hypothétique du MIPAAF dans ce sens.

Le procédé Haber-Bosch

Il y a environ un siècle, sous la pression de la guerre pour produire de l'acide nitrique pour la fabrication d'explosifs, la première usine pilote pour la production industrielle d'ammoniac a été mise en service dans l'industrie chimique et pharmaceutique allemande BASF (Usine d'aniline et de soude de Badische). La synthèse de l'ammoniac se produit par la réaction de l'azote atmosphérique avec l'hydrogène, à haute pression (200 - 300 bar) e température (400 - 500 ° C):
N2(gaz) + 3H2(gaz) ⇄ 2NH3 (gaz)
C'est une réaction exothermique, qui produit 92 kJ / mol. La chaleur produite est utilisée pour générer de la vapeur, utilisé dans la même usine. L'énergie produite par la vapeur n'est pas suffisante pour alimenter l'ensemble du processus, comme nous le verrons plus tard.
La production mondiale d'ammoniac est d'environ 150 millions de tonnes par an. 85% de l'ammoniac produit est transformé en engrais azotés, tandis que le reste est utilisé pour produire des polymères (réf. je ). Actuellement, l'hydrogène utilisé pour produire de l'ammoniac provient du charbon ou du gaz naturel, donc l'industrie des engrais a une forte empreinte carbone. L'ammoniac vert n'est rien de plus que de l'ammoniac produit avec de «l'hydrogène propre» , qui, cependant, n'est compétitif que s'il est financé par des fonds publics (si tu vois, du même auteur, Green Deal et biomasse hydrogène). Quelle probabilité de succès un éventuel plan ministériel de promotion de l'ammoniac vert en Italie pourrait-il avoir?? Nous observons que je Données ISTAT sur la production italienne d'ammoniac au-delà de 2106 sont masqués "pour la protection de la confidentialité statistique", car le seul fabricant d'ammoniac restant en Italie est Yara. Le groupe norvégien, avec le français ENGIE, il a a annoncé le lancement de son projet de production «d'ammoniac vert» neuf mois avant que le président von der Leyen n'annonce officiellement le Accord vert . Mais le projet sera réalisé en Australie ...
À l'heure actuelle, le plus grand et le plus ambitieux projet de production d'ammoniac à l'hydrogène solaire sur le territoire de l'UE appartient aux entreprises espagnoles Fertiberia et Iberdrola et sera réalisé dans la ville de Puertollano, environ 200 tu es à Madrid.


L'ammoniac comme vecteur d'énergie pour les tracteurs
L'association commerciale américaine Association de l'énergie de l'ammoniac vise à promouvoir l'utilisation de l'ammoniac - de préférence le "vert", mais pas seulement- comme vecteur d'énergie. Dans les années précédant la catastrophe de Tchernobyl, la production d'ammoniac était postulée comme un moyen d'accumuler l'excès d'énergie produite par les centrales nucléaires. (réf. je ). Aujourd'hui, les directives du Green Deal favorisent l'énergie solaire et éolienne, mais le concept reste le même: l'ammoniac a une densité d'énergie plus élevée - 11.308 kJ / litre contre 8.491 kJ / litre d'hydrogène (réf. ii )- et il est plus facile à stocker car il liquide dans des conditions modérées (au-delà 10 bar à température ambiante, figure) il est également compatible avec l'utilisation de simples conteneurs en acier ou en aluminium. Contrairement à l'hydrogène, l'ammoniaque est toxique, mais difficilement inflammable. Il peut être utilisé dans les moteurs à combustion interne et les piles à combustible.

Figure 1: densité énergétique des différents systèmes de stockage d'hydrogène. La source: Kobayashi et coll., réf. iv.


La faisabilité technique de l'utilisation de l'ammoniac comme carburant pour les tracteurs a été démontrée aux USA avec la construction - plus ou moins artisanale- d'un prototype (figure 2) qui utilise un mélange de H2 et NH3 produit sur place par des panneaux solaires. L'efficacité globale du système de production d'ammoniac n'est que 29 % : sont nécessaires 32,3 kWh pour produire de l'hydrogène, 11,6 kWh pour produire de l'azote, e 6 kWh pour synthétiser un gallon (3,78 l) ammoniac, ce qui équivaut à 14,6 kWh d'énergie primaire. Cependant, l'étude américaine ne rapporte aucune donnée sur les émissions du prototype. On sait que la combustion de l'ammoniac produit des oxydes d'azote, le notoire NOx responsable des pluies acides e 290 fois plus puissant que le CO2 en termes d'effet de serre (réf. iii). L'épuration de ces gaz d'échappement nécessite l'installation d'un système de lavage du type AdBlue, mais ayant des dimensions et une consommation de produit plus grandes, car les concentrations de NOx sont forcément élevées lorsque le carburant est de l'ammoniac.

Figure 2: Tracteur modifié pour fonctionner avec des mélanges H2 et H2 + NH3. La source:
https://www.ammoniaenergy.org/paper/our-improved-farm-tractor-ammonia-and-hydrogen-fueling-system/


Certes, le tracteur à ammoniac et à hydrogène fonctionne, mais au prix d'une série de virtuosités technologiques et d'une efficacité globale si faible, qui en fin de compte n'en vaut pas la peine. Devoir encourager les technologies «vertes», la production de biométhane directement à partir de déchets agricoles et le remplissage sur site du tracteur est beaucoup plus simple et plus immédiat. Il existe depuis 2019 un modèle de tracteur pour ça pour le méthane , bio et pas, dont le lancement commercial a été reporté à 2021 en raison de la pandémie COVID-19 (communication personnelle de l'auteur avec le bureau de New Holland Top Service Italie).

Conclusions

Bien qu'il n'y ait pas encore de dispositions concrètes à ce sujet, il y a une contradiction idéologique évidente dans les politiques de développement agricole que l'administration von der Leyen voudrait poursuivre. D'un côté, il y a des rumeurs (déjà par l'administration Juncker) sur l'intention d'imposer aux éleveurs des exigences techniques et bureaucratiques, peut-être même avec des frais, dans le but de réduire les émissions de NH3 issues de l'agriculture intensive. D'un autre côté, le Green Deal admet l'incitation à la production d'ammoniac avec de l'argent public, tant que cela provient de «l'hydrogène propre», comme si les émissions d '«ammoniac vert» étaient différentes des émissions d'ammoniac biogénique. Il est clair que les milliards prévus pour un développement agricole basé sur «l'hydrogène propre» n'iront certainement pas aux agriculteurs, mais à un petit groupe de géants industriels.
Réflexion finale: Ça serait plus facile, socialement juste et techniquement simple, encourager les éleveurs à installer des systèmes de récupération d'ammoniac d'origine biologique. Fonctionne qui, de plus, ont été testés avec succès en Italie par le CRPA (http://ammonia.crpa.it/nqcontent.cfm?a_id = 16494), dont la technologie - appelée épurateur- se consolide depuis plus d'un siècle, et à la portée de tout atelier de menuiserie métallique.

Bibliographie

[je] Mario Rippa – La nouvelle chimie de Rippa – Editeur Italo Bovolenta – 2016 https://online.scuola.zanichelli.it/chimicarippa/files/2016/09/15-Processo_Haber-Bosch_sfruttare_equilibrio_mobile.pdf

[ii] L. vert, Un vecteur énergétique de l'ammoniac pour l'économie de l'hydrogène, Journal international de l'énergie hydrogène, Le volume 7, Problème 4, 1982, Des pages 355-359, ISSN 0360-3199, https://doi.org/10.1016/0360-3199(82)90128-8.

[iii] William L. Ahlgren, La stratégie bi-énergie: Un plan de transition énergétique, Actes de l'IEEE Vol. 100, Non. 11, novembre 2012 , résumé disponible sur https://www.nh3fuel.com/index.php/faqs/16-ammonia/35-is-ammonia-the-ideal-energy-currency

[iv] Hideaki Kobayashi, Akihiro Hayakawa, K.D. Kunkuma , UNE. Somarathne, Ekenechukwu C. Okafor,Science et technologie de la combustion de l'ammoniac, Actes de l'Institut de la combustion, Le volume 37, Problème 1, 2019, Des pages 109-133, ISSN 1540-7489, https://doi.org/10.1016/j.proci.2018.09.029.

La sélection de l'inoculum pour l'usine de biogaz – III Partie

Laboratoire de méthane facile

Pour chaque sous-produit son digestat!

Re-publication d'un article de Mario A. Rosé sur Agronotizie

Dans Partie I de cet article, nous avons expliqué le fonctionnement d'un système de digestion anaérobie en le comparant à un “élevage de bactéries”. Pour le bon fonctionnement d'une installation de biogaz, son responsable doit savoir choisir l'inoculum en fonction des sous-produits avec lesquels le digesteur sera alimenté, tout comme un éleveur choisit la race à élever en fonction de l'objectif commercial, par exemple bovins laitiers ou de boucherie. En marge de la vérification de l'activité méthanogène (SMA) – expliqué dans deuxieme PARTIE de cet article – il est important de vérifier la capacité de l'inoculum à dégrader les matrices organiques complexes, comme la cellulose, protéines et graisses.

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Comment sélectionner l'inoculum pour l'usine de biogaz – deuxieme PARTIE

Contrôle des bioprocédés BRS

L'activité méthanogène spécifique (École secondaire): réalisation et interprétation des résultats des tests.

Re-publication d'un article de Mario A. Rosé sur Agronotizie

Dans Partie I de cet article, nous avons illustré comment l'activité biologique d'un inoculum est mesurée en introduisant une certaine quantité de substrat de référence dans un réacteur d'essai et en vérifiant que pour chaque gramme de DCO (La demande chimique en oxygène) sont produits au moins 350 Ncm3 de méthane.

Analysons dans ce deuxieme PARTIE de l'article le particularités du test d'activité méthanogène spécifique (École secondaire).

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Comment sélectionner l'inoculum pour l'usine de biogaz – Partie I

AMPTS LUMIÈRE

L'activité méthanogène spécifique (École secondaire): un test très utile mais encore à normaliser. Re-publication d'un article de Mario A. Rosé sur Agronotizie

“Je dis souvent que quand tu peuxmesurer de quoi tu parles, et exprimez-le en chiffres, doncsai quelque chose de ça; mais si tu ne peux pasmesure le, si vous ne pouvez pas l'exprimer en chiffres, vos connaissances sont maigres et insatisfaisantes; ça peut être le début de la connaissance, mais il ne t'aura pas permis, dans ta tête, avancer dans la progression descience, quelle que soit la discipline”.
  William Thomson, Les barons de Kelvin (Leçon sur “Unités de mesure électriques”, 3 mai 1883)

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L'autogestion biologique de l'usine de biogaz

eudiomètre

Re-publication d'un article de Mario A. Rosé sur Agronotizie

Gérez de manière optimale installation de biogaz cela signifie devenir un "éleveur de bactéries".
Comme les animaux de la ferme, je batterie ils font de leur mieux s'ils sont maintenus dans des conditions optimales pour eux, il est donc essentiel de surveiller les différents aspects qui affectent le fonctionnement de l'ensemble du système anaérobie. Il est connu de tous que les différents fabricants et certains ateliers indépendants, offrir un service de soins biologiques.
En règle générale, tous ces services ont une faiblesse: les résultats ne sont pas fournis en temps réel. Aussi, les analyses fournies, ils ne concernent généralement que la dynamique du processus de dégradation anaérobie, mais pas la vérification de la qualité de la biomasse – ensilage ou sous-produits qui sont – avec lequel le système est alimenté.

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Biomasse hydrogène et Green Deal: Il est possible de contourner les lois de la thermodynamique avec une directive CE?

Re-publication d'un article de Mario A. Rosé sur Agronotizie.

L’European Green Deal (Texte italien en Cette page), fortement soutenu par l'administration Von der Leyen, est le manifeste que la classe politique européenne propose comme recette pour:

“... construire une Europe dans laquelle il n'y aura pas de pollution locale, ni perte de biodiversité, ni impact global sur le climat, ni pauvreté énergétique, les entreprises seront compétitives, la société juste et prospère, et personne ne sera laissé pour compte”.

Lisez avec un esprit critique, purement technique et dépourvu de parti pris idéologique, le document ressemble plus à une liste de souhaits utopique qu'à une ligne directrice, car il manque des actions concrètes pour atteindre les objectifs fixés. Le contenu comprend plusieurs affirmations qui ne sont étayées par aucune preuve, Par exemple:
“La baisse rapide du coût des énergies renouvelables, combiné à une meilleure définition des politiques d'accompagnement, a déjà réduit l'impact des énergies renouvelables sur la facture énergétique des ménages” (sic).

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