La production d’ammoniac représente une industrie mondiale de 100 milliards de dollars (154 milliards de dollars), dont 70 % sont destinés à l’agriculture. La synthèse et le transport de l'ammoniac représentent environ 2 pour cent des émissions mondiales provenant à la fois de la consommation d'énergie et du processus chimique lui-même.
L’impact réel sur les émissions de gaz à effet de serre est bien plus important, car une fois appliqué sur le sol, l’engrais libère des oxydes d’azote – de puissants gaz à effet de serre qui provoquent également le smog et les pluies acides.
De gauche à droite : Samantha Cullen, cofondatrice de PlasmaLeap, frère Byrne, directeur général, et PJ Cullen, cofondateur.Crédit: Janie Barrett
Il y a eu de nombreuses tentatives pour créer de l'ammoniac vert, et l'une des plus prometteuses se déroule dans l'ouest de Sydney, au siège de PlasmaLeap.
La start-up, issue de la recherche de l'Université de Sydney et de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud, affirme pouvoir fabriquer des engrais à partir d'électricité, d'air et d'eau renouvelables à un coût et une intensité énergétique nettement inférieurs à ceux des méthodes traditionnelles. La technologie peut également être distribuée et déployée sur place.
L'invention de PlasmaLeap, qui permet la production d'engrais avec des émissions de carbone minimales.Crédit: Janie Barrett
Le directeur général de PlasmaLeap, Frère Byrne, a déclaré que les chercheurs avaient fait une découverte révolutionnaire il y a environ deux ans et qu'ils l'avaient étendue à quelque chose qui pourrait perturber l'ensemble du marché des engrais alimentés par les combustibles fossiles. Il utilise le plasma, un « gaz hautement excité » présent naturellement dans la foudre.
« Ce que nous faisons, c'est reproduire le processus lorsque la foudre frappe le sol, c'est-à-dire un processus actionné par le plasma qui fixe l'azote dans le sol grâce à l'électricité », explique Byrne.
« La technologie capture de très, très petits impacts de foudre – des décharges électriques. Nous capturons ces décharges à l’intérieur de bulles, les bulles constituées de plasma, puis nous les faisons proliférer dans les liquides.
En un mot, PlasmaLeap utilise de l'électricité renouvelable pour fabriquer du plasma, puis utilise le plasma pour fixer l'azote et l'oxygène de l'air afin de fabriquer des nitrates. Dans une seconde conversion, il peut utiliser le plasma pour transformer le nitrate en ammoniac, en remplaçant l'oxygène par de l'hydrogène.
Pour chaque kilogramme d’azote appliqué à une culture, le procédé Haber-Bosch génère l’équivalent d’un peu moins de 11 kilogrammes de dioxyde de carbone. Le processus PlasmaLeap, dit Byrne, génère plus près de 0,1 kilogramme de dioxyde de carbone.
Graham Gall de Dawson River Pastoral Co. affirme que la technologie pourrait offrir une plus grande autonomie et une plus grande durabilité à l'industrie agricole.
« En Australie, presque tous nos engrais azotés proviennent de l'étranger, ce qui nous rend vulnérables aux perturbations de la chaîne d'approvisionnement mondiale et aux fluctuations des prix », explique Gall. «La solution de PlasmaLeap nous permet de produire de l'azote à la ferme en utilisant des sources d'énergie vertes, ce qui change la donne.»
Construire des maisons avec du chanvre
Attendez-vous à en entendre beaucoup plus sur le chanvre comme matériau de construction depuis que l'acteur Zac Efron a récemment révélé qu'il l'utilisait pour construire une maison écologique dans le nord de la Nouvelle-Galles du Sud, près de Tweed Heads.
Le « chanvre » – béton fabriqué à partir de fibres de chanvre – n’est pas nouveau. Les archéologues ont confirmé qu'il était utilisé dans un pont au VIe siècle en France, à l'époque où la Gaule était encore en place. Les Romains utilisaient du chanvre dans le mortier du mur d'Hadrien. C'est dans des bâtiments d'Asie du Sud-Est qui existent depuis 1000 ans. Et il est utilisé dans les temps modernes depuis plusieurs décennies, avec un constructeur mélangeant sur place une palette de chanvre et une palette de liant et les coulant dans un cadre.
L'acteur Zac Efron, photographié ici sur le tapis rouge en 2022, construit une maison en béton de chanvre dans le nord de la Nouvelle-Galles du Sud.Crédit: ANI / Kate Rafferty
Le fondateur et directeur général de X-Hemp, Andi Lucas, affirme que l'innovation consiste à fabriquer des matériaux de construction préfabriqués à partir de chanvre.
« Les clients commerciaux viennent vers nous et veulent que nous leur fournissions un produit fini », explique Lucas. « Ils veulent que des blocs de chanvre arrivent sur place. Ils souhaitent que des substituts au bois de chanvre arrivent sur place. Ils veulent que l’isolation des murs en chanvre arrive sur place.
L'entreprise est basée en Tasmanie, à proximité d'un approvisionnement en chanvre provenant à la fois de déchets agricoles et de cultures spécifiques. Lucas lève des capitaux pour se développer à l'échelle nationale.
Lucas a perdu sa maison à cause d'un feu de brousse en Tasmanie en 2013 et un appartement dans le Colorado à cause d'une inondation plus tard la même année. Elle a été attirée par le béton de chanvre en raison de ses propriétés ignifuges, s'est intéressée à sa capacité à séquestrer le carbone et a lancé une entreprise.
Le fondateur et directeur général de X-Hemp, Andi Lucas, s'est intéressé au chanvre après avoir perdu deux maisons, l'une à cause d'un feu de brousse et l'autre à cause d'une inondation.
Lucas affirme qu'un hectare de chanvre devrait séquestrer environ 15 tonnes de carbone au cours de son cycle de croissance d'environ 120 jours, et des études évaluées par des pairs suggèrent qu'un bâtiment en béton de chanvre continuera à aspirer du dioxyde de carbone pendant plusieurs années après sa construction.
Une maison en béton de chanvre de taille moyenne emprisonnera 5,5 tonnes de carbone au cours de sa durée de vie, dit-elle, ce qui la rendra non seulement neutre en carbone, mais même négative en carbone si le chanvre est cultivé localement.
Jusqu'à présent, X-Hemp a fourni des matériaux pour 35 maisons, ainsi qu'un projet de 131 millions de dollars avec l'Université de Tasmanie.
Le béton de chanvre possède également des propriétés isolantes pour garder une maison passivement chaude et fraîche, ainsi que des propriétés anti-moisissure. Interrogé sur les inconvénients, Lucas admet que ce n'est pas le matériau le moins cher mais ajoute qu'il n'est pas nécessaire d'être Zac Efron.
Le béton de chanvre a été utilisé dans la construction d'un projet pour l'Université de Tasmanie.
« Nous avons des gens issus de la classe moyenne qui construisent des maisons dans lesquelles ils envisagent de vivre et c'est notre clientèle », explique Lucas.
Brasser de l'huile de palme à partir de levure
Quand Thomas Collier avait 21 ans, sa petite amie d'alors et aujourd'hui épouse est allée à Bornéo pour travailler sur un documentaire sur la façon dont l'industrie de l'huile de palme alimentait la déforestation et menaçait les orangs-outans et autres animaux sauvages.
« Quand elle est revenue, elle m'a parlé de toutes les choses qu'elle avait vues de première main, et qui étaient assez bouleversantes », raconte Collier. « Je ne pouvais pas faire grand-chose à ce moment-là, mais ça m'est resté. »
Collier a obtenu un doctorat à l'Université Macquarie, axé sur la production durable d'huile de palme, un ingrédient couramment utilisé dans les aliments et dans 70 % des produits cosmétiques, y compris les savons. Il a également visité Bornéo lui-même.
Le biologiste synthétique Tom Collier a inventé un substitut à l'huile de palme utilisant de la levure.Crédit: Janie Barrett
Plutôt que d'essayer d'améliorer les plantations, Collier souhaitait trouver un remplacement qui ne provoquerait pas de déforestation en premier lieu.
Après des années de recherche, il a atteint l'objectif de produire une huile de palme qui ne se distingue pas de celle que l'on trouve dans la nature – sauf qu'elle ne provient pas d'un palmier, elle est fabriquée à partir de levures génétiquement modifiées.
Collier a fondé une société, Levur, et a obtenu le soutien de Main Sequence Ventures pour se concentrer sur l'huile de palme destinée à l'industrie cosmétique.
En utilisant une technique similaire à celle du brassage de la bière, Collier nourrit la levure avec du sucre, bien qu'il espère passer au compost pour l'intégrer à l'économie circulaire. Les organismes de levure sont physiquement séparés et éliminés, laissant derrière eux une huile isolée.
Levur se concentrera dans un premier temps sur l'huile de palme utilisée en cosmétique. L'image montre la croissance de la levure, l'huile et la crème hydratante contenant l'huile.Crédit: Janie Barrett
Il aimerait que sa technologie soit utilisée dans les communautés qui produisent de l’huile de palme pour assurer les moyens de subsistance des personnes « qui essaient simplement de mettre de la nourriture sur la table ».
Répartir l'énergie solaire entre les appartements
Plus de 4 millions de foyers australiens disposent de panneaux solaires sur leurs toits, mais la plupart des 2 millions de personnes vivant dans des appartements n'en ont pas ou n'ont qu'à alimenter l'éclairage des espaces communs.
Allume, basée à Melbourne, tente de changer cela, avec un matériel intelligent appelé SolShare.
Appartements Tullamore de Mirvac à Doncaster, Melbourne avec panneaux solaires et SolShare d'Allume.
La société a récemment reçu une subvention du gouvernement fédéral de 3,77 millions de dollars pour aider à développer la technologie, qui a déjà été installée dans 4 000 appartements en Australie, en Nouvelle-Zélande, aux États-Unis et en Grande-Bretagne.
Le fondateur et directeur général Cameron Knox affirme que SolShare peut répartir l'énergie solaire entre cinq et 60 logements, mais que la taille moyenne était d'environ 12 uniquement en raison de la prévalence d'immeubles d'appartements plus anciens.
Lorsque l'électricité provient du système solaire, elle entre dans le boîtier SolShare, un dispositif de partage d'énergie par onduleur qui divise physiquement l'énergie et la répartit entre plusieurs logements. Un algorithme décide dynamiquement où et quand envoyer l’énergie, garantissant que chaque appartement reçoive une part équitable sur un mois.
« Si nous sommes voisins dans un immeuble et que j'allume ma bouilloire pendant que vous sortez promener le chien, SolShare m'enverra proportionnellement plus de mon allocation solaire à ce moment-là qu'à vous-même », explique Knox.
« Ensuite, vous pourriez rentrer chez vous et allumer votre micro-ondes. À ce moment-là, vous aurez la priorité sur moi pour rattraper votre retard.
Knox affirme que le gouvernement de Nouvelle-Galles du Sud suivra l'exemple de Victoria et introduira l'année prochaine une incitation à l'énergie solaire dans les immeubles d'habitation.