Ammobia pourrait détenir la solution à un problème climatique vieux de 100 ans

Aujourd'hui, les engrais dérivés de l'ammoniac nourrissent environ la moitié de la population mondiale. Mais l'importance stratégique de l'ammoniac ne se limite plus à la production alimentaire. Il s'impose comme un candidat de choix pour un carburant maritime décarboné, un vecteur viable pour le transport d'hydrogène sur de longues distances et un potentiel moyen de stockage d'énergie pour les systèmes de production d'énergie renouvelable. Chacun de ces rôles est devenu plus urgent à mesure que les chocs répétés sur l'approvisionnement en combustibles, provoqués par les perturbations géopolitiques le long des principaux axes énergétiques, ont mis en évidence la fragilité de la dépendance aux énergies fossiles dans les chaînes d'approvisionnement mondiales. 

Dans ce contexte, le fait que la production d'ammoniac représente à elle seule près de 2 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre et n'ait connu que peu de changements fondamentaux en un siècle constitue à la fois un problème et une opportunité d'une ampleur considérable.

Karen Baert, PDG et cofondatrice d' Ammobia , entreprise basée à San Francisco , estime que la solution ne réside pas dans le remplacement du procédé Haber-Bosch, mais dans sa réinvention. La société qualifie son approche de Haber-Bosch 2.0. En janvier, elle a finalisé une levée de fonds d'amorçage de 7.5 millions de dollars auprès de Shell Ventures, ALIAD (la branche capital-risque d'Air Liquide), Chevron Technology Ventures et MOL Switch, la branche capital-risque du groupe maritime japonais Mitsui OSK Lines.

L'opportunité de l'ammoniac

L'ammoniac est le deuxième produit chimique le plus fabriqué au monde. Son marché établi, centré sur les engrais azotés, représente environ 100 milliards de dollars par an. Cependant, les nouvelles applications laissent entrevoir une croissance substantielle. Selon les documents d'Ammobia destinés aux investisseurs, le marché potentiel s'élève à 400 milliards de dollars, l'ammoniac se développant comme carburant propre et vecteur énergétique. L' Agence internationale de l'énergie prévoit que l'ammoniac pourrait représenter 8 % de la demande de carburant marin d'ici 2030 et jusqu'à 46 % d'ici 2050, alors que le secteur du transport maritime s'efforce d'atteindre l'objectif de neutralité carbone de l'Organisation maritime internationale pour la flotte mondiale.

L'intérêt de l'ammoniac comme carburant maritime repose sur un avantage pratique : contrairement à l'hydrogène, il peut être stocké et transporté sous forme liquide à des pressions relativement modérées, grâce à des infrastructures qui recoupent partiellement les réseaux logistiques existants pour le GPL et les produits chimiques. En tant que vecteur d'hydrogène, il permet d'acheminer l'hydrogène vert produit dans des régions riches en ressources renouvelables vers des centres industriels éloignés de ces sources. Ces deux applications dépendent d'une même condition fondamentale : que l'ammoniac puisse être produit à un coût compétitif et avec des émissions nettement inférieures à celles des procédés standards actuels. C'est précisément ce manque qu'Ammobia s'efforce de combler.

Pourquoi l'ammoniac conventionnel est-il si difficile à décarboner ?

Le procédé Haber-Bosch classique fonctionne à une pression d'environ 200 bars et à des températures comprises entre 500 et 600 degrés Celsius. Ces conditions extrêmes exigent des investissements colossaux, une production centralisée à grande échelle et des matières premières presque exclusivement composées de gaz naturel ou de charbon. « La construction d'une nouvelle usine d'ammoniac représente un investissement d'environ un milliard de dollars », a déclaré Baert à Climate Solutions News. « Un complexe de production d'ammoniac est un complexe dont on peut faire le tour en quelques minutes en voiture. »

Cette échelle, tant physique qu'économique, a rendu l'innovation significative difficile. L'industrie a passé un siècle à optimiser les mêmes principes chimiques fondamentaux plutôt qu'à les remettre en question. Lors de la création d'Ammobia il y a quatre ans, Baert indique qu'une seule autre start-up au monde travaillait sur de nouvelles approches de production d'ammoniac. Le secteur s'est depuis développé, certaines entreprises explorant des voies électrochimiques mieux adaptées aux applications à petite échelle. Mais la voie thermochimique d'Ammobia, avec sa réduction significative des conditions opératoires, reste un territoire largement inexploré.

Ce qu'Ammobia fait réellement différemment

L'innovation d'Ammobia repose sur de nouveaux matériaux ajoutés au réacteur à ammoniac. Ces matériaux permettent de réaliser la synthèse à des pressions comprises entre 20 et 60 bars, au lieu des 200 bars habituels, et à des températures inférieures d'environ 150 degrés Celsius aux normes actuelles. 

Il en résulte une unité de production qu'Ammobia estime pouvoir construire pour environ la moitié du coût d'investissement d'une installation conventionnelle. « Grâce aux températures et pressions plus basses, on peut utiliser moins de matériaux, des matériaux moins chers, moins de compresseurs, et des compresseurs moins coûteux », a déclaré Baert.

Cette technologie est également conçue pour être modulaire. Alors que les usines d'ammoniac actuelles nécessitent de vastes sites centralisés, le système d'Ammobia est construit sur des modules standardisés, transportables, empilables et déployables au plus près des lieux de consommation. Cette modularité n'est pas qu'un simple avantage logistique. Elle remédie à l'une des inefficacités les moins visibles de la chaîne d'approvisionnement actuelle : le coût effectif de l'ammoniac produit dans une usine centralisée et acheminé par bateau ou camion jusqu'au client final peut atteindre deux à trois fois son prix de production. Des usines plus petites, implantées à proximité des lieux de consommation, réduisent considérablement ce coût.

Le coût est en train de gagner l'argument

Interrogé sur la question de savoir si la réduction des coûts ou celle des émissions est l'argument le plus convaincant pour les clients potentiels, Baert a été direct : « Dans le contexte macroéconomique actuel, le coût est sans conteste la première préoccupation des consommateurs. » Ce constat s'inscrit dans une tendance plus générale de la décarbonation industrielle : les technologies propres qui ne peuvent rivaliser en termes de prix sont confrontées à une concurrence commerciale acharnée, indépendamment de leurs performances environnementales.

Ammobia soutient que les deux objectifs ne sont pas contradictoires. La proximité avec la demande rend déjà son procédé compétitif en termes de coûts dans de nombreux cas de figure. De plus, la récente volatilité des marchés des combustibles fossiles a encore modifié la donne. Les perturbations de l'approvisionnement, dues à l'instabilité géopolitique, ont fait grimper les prix de l'ammoniac conventionnel, tandis que les projections concernant le coût de production de l'ammoniac propre ont continué de baisser. « Pour la première fois de l'histoire », a souligné Baert, « l'ammoniac traditionnel produit à partir de gaz naturel ou de charbon dans de nombreuses régions du monde est plus cher que les projections concernant l'ammoniac propre pour certaines des premières grandes usines d'ammoniac propre en Chine, au Moyen-Orient et ailleurs. »

Le premier système commercial de l'entreprise, visant un déploiement générateur de revenus chez un client, est prévu pour 2028. Une installation pilote au niveau de maturité technologique 6 (TRL 6), niveau requis pour la démonstration d'un prototype à grande échelle, devrait être opérationnelle cet été.

Un marché à l'aube de son expansion

La transition maritime hors des énergies fossiles s'accélère plus vite que ne le prévoyaient les sceptiques il y a dix ans. Baert en apporte des preuves concrètes. La compagnie maritime belge Exmar a baptisé en avril, au chantier naval HD Hyundai d'Ulsan, les premiers navires océaniques au monde fonctionnant à l'ammoniac, l'Antwerpen et l'Arlon, dont la livraison est prévue plus tard cette année. HD Hyundai a enregistré des commandes pour un total de huit navires fonctionnant à l'ammoniac. Les deux navires d'Exmar sont les premiers d'une série de quatre et marquent l'aboutissement d'un programme de développement conjoint lancé il y a plus de trois ans et demi.

« Le secteur maritime a quelque chose de particulier », a déclaré Baert. « Nous devons décarboner le transport maritime d'ici 2050, et 2050, c'est à une durée de vie de navire. C'est pour bientôt. » Le rythme des commandes montre que le secteur a bien intégré cette logique. Avec une demande d'engrais bien établie qui assure une base commerciale stable et des applications énergétiques en pleine expansion, les arguments structurels en faveur d'une production à faible coût et à faibles émissions de carbone se renforcent d'année en année.

Pourquoi la composition des investisseurs est importante

La composition stratégique du premier tour de table d'Ammobia reflète la position de l'entreprise à la croisée de plusieurs secteurs convergents. ALIAD, important fournisseur de gaz industriels, est un fournisseur potentiel d'hydrogène et un acheteur potentiel. Shell et Chevron, forts de leur expérience dans l'exploitation d'usines thermochimiques, se positionnent pour jouer un rôle dans le secteur de l'ammoniac, dont la production est en pleine croissance. L'intérêt de MOL Switch est manifeste : sa maison mère, Mitsui OSK Lines, se prépare à un avenir où l'ammoniac sera un combustible de soute essentiel. « Ils veulent jouer un rôle dans ce secteur », a déclaré Baert. « Et ils considèrent l'accès à une technologie comme celle d'Ammobia comme un avantage concurrentiel. »

Selon elle, cette convergence d'intérêts commerciaux est un atout plutôt qu'une coïncidence. Pour une start-up opérant à la croisée de la chimie, de l'énergie et de la logistique, les acteurs établis ne constituent pas des obstacles à surmonter, mais des partenaires dont la participation accélère l'adoption par le marché et réduit les risques liés au déploiement.

De la Belgique à Stanford en passant par le laboratoire

Baert a grandi en Belgique et décrit son ambition initiale comme simple : préserver l’océan. Navigatrice de compétition, elle avait une conscience aiguë des enjeux environnementaux. C’est à Stanford, où elle a obtenu un MBA tandis que son associé terminait son doctorat, que leur projet professionnel s’est concrétisé. Les deux femmes se sont rencontrées au sein du club étudiant de l’hydrogène de l’université et, selon Baert, ont immédiatement reconnu des objectifs communs et des compétences complémentaires.

Ammobia a été désignée pionnière technologique par le Forum économique mondial en 2025. Baert et son cofondateur, Tristan Gilbert, figuraient dans la liste Forbes 30 Under 30 Manufacturing and Industry 2024. En 2025, Baert a remporté le prix de Scientifique de l'année lors des Women in Energy Transition Awards et la première place du concours Women in Clean Tech and Sustainability Pitch Competition, une reconnaissance qu'elle a tenu à mettre en avant. « Ce prix de scientifique est en réalité un hommage à toute l'équipe d'Ammobia », a-t-elle déclaré, « et à tous les scientifiques et ingénieurs qui travaillent sans relâche au laboratoire pour faire progresser notre technologie. »

L'arc le plus long

L'objectif d'Ammobia est de mener de multiples projets commerciaux à partir de différentes matières premières et dans différentes régions géographiques d'ici 2030. L'ambition est de prouver que l'ammoniac à faible coût et à faible teneur en carbone est réalisable non pas comme un produit de niche haut de gamme, mais comme un intrant industriel courant, disponible à toutes les échelles et indépendant des chaînes d'approvisionnement volatiles en combustibles fossiles.

Le procédé Haber-Bosch a valu à ses inventeurs le prix Nobel car il a résolu un problème qui avait freiné la civilisation humaine pendant des millénaires. La pression pour résoudre son successeur, à savoir la gestion des émissions qu'il génère désormais, s'accroît avec une urgence comparable. Reste à savoir si la science des matériaux et l'ingénierie modulaire pourront y répondre au rythme et à l'échelle requis. Mais le soutien financier apporté à Ammobia laisse penser que l'industrie commence à considérer cette question comme urgente plutôt que théorique.