Solution azotée (UAN)

La solution azotée, désignée par le sigle UAN (Urea Ammonium Nitrate), est un engrais azoté liquide obtenu par mélange de solutions concentrées d'urée et de nitrate d'ammonium. Sa teneur en azote se situe généralement entre 28 % et 32 %, bien que des concentrations personnalisées, incluant parfois des nutriments complémentaires, puissent être produites^[1]. Cette formulation combine trois formes d'azote — ammoniacal, nitrique et uréique — modifiant son comportement agronomique par rapport aux engrais solides.

Fabrication

Le procédé repose sur le mélange, en continu ou en discontinu, de solutions d'urée et de nitrate d'ammonium, suivies d'un refroidissement^[2]. Dans la voie continue, les matières premières sont injectées en flux constant dans des mélangeurs statiques, avec ajustement permanent du débit, du pH et de la masse volumique^[2]. La voie discontinue utilise une cuve équipée d'un agitateur et de cellules de pesée, la dissolution étant éventuellement assistée par récirculation et échange thermique^[2]. Le pH final est ajusté par ajout d'acide nitrique ou d'ammoniac gazeux, avant incorporation d'un inhibiteur de corrosion pour la protection des réservoirs en acier au carbone^[2][3].

La fabrication peut s'intégrer dans un complexe engraisseur : dans le procédé de stripping au CO₂ avec recyclage partiel, les gaz non convertis de la section urée sont valorisés en solution UAN, évitant plusieurs étapes de finition^[4]. Les unités affichent des capacités de 200 à 2 000 t/j, la plupart des grandes installations étant situées au sein de sites intégrés produisant urée et/ou nitrate d'ammonium^[1].

Pour une tonne de solution à 30 % d'azote, la consommation s'établit à 327,7 kg d'urée (46 % N) et 425,7 kg de nitrate d'ammonium (33-34 % N), complétés par 244,9 kg d'eau, 0,3 kg d'ammoniac et 1,4 kg d'inhibiteur de corrosion^[3]. L'énergie consommée oscille entre 10 et 11 kWh/t, selon l'état physique des intrants et la température ambiante^[3].

Répartition géographique et marché

L'usage de l'UAN est très polarisé : engrais majoritairement nord-américain, tandis que l'Europe privilégie les nitrates et les régions chaudes l'urée^[5][6]. Aux États-Unis, l'UAN représentait 26 % de l'application azotée en 2022, derrière l'ammoniac direct (27 %) et devant les nitrates (2 %)^[6]. À l'inverse, sa part est nulle en Europe occidentale et centrale (0 % en 2022), au Brésil (0 %) et en Chine (non significatif)^[6]. En Inde, où l'urée domine avec 81 % des apports azotés, l'UAN n'apparaît pas^[6].

L'urée, produit azoté à la croissance la plus rapide, s'adapte mieux aux climats chauds^[5][6]. Les nitrates, moins concentrés en azote (27-34 % N contre 46 % pour l'urée), supportent mal le transport sur longue distance, ce qui favorise leur consommation régionale^[7][3]. L'UAN, solution liquide, nécessite une infrastructure de stockage et d'épandage spécifique développée historiquement en Amérique du Nord.

La production mondiale de solution de nitrate d'ammonium (ANS), matière première de l'UAN, est estimée entre 40 et 45 Mt/an^[8]. Les statistiques de l'IFA intègrent la part nitrique de l'UAN dans les chiffres du nitrate d'ammonium : la production totale de nitrates (AN/CAN incluant cette part UAN) a atteint 19,1 Mt N en 2023, dont 15,6 Mt d'AN et 3,5 Mt de CAN/MAN^[7]. Sur 2013-2023, la croissance tendancielle a été nulle^[7]. La Russie en est le premier producteur, suivie des États-Unis et de la Chine^[7].

En Europe occidentale, la consommation d'UAN s'élevait à 3,72 Mt de solution en 1998/99, dont 41 % provenaient de l'importation^[1]. Cette dépendance aux approvisionnements extérieurs, combinée à la faiblesse actuelle de la consommation, illustre le recul de ce produit sur le continent.

Réglementation

Les solutions UAN relèvent du règlement européen 2003/2003/EC concernant les engrais^[8]. Le mélange urée-nitrate d'ammonium implique des précautions de stockage liées à la sécurité : le risque de décomposition thermique du nitrate d'ammonium, bien que dilué, nécessite une gestion rigoureuse des températures. L'inhibiteur de corrosion constitue une exigence technique pour la protection des infrastructures de stockage en acier au carbone^[3].