Le transport maritime est un secteur crucial de l'économie mondiale, mais il est également un contributeur majeur aux émissions de gaz à effet de serre. Ce mémoire se penche sur la problématique de la décarbonation du transport maritime en explorant les solutions possibles pour réduire les émissions des bateaux, plus spécifiquement pour le rétrofit de bateaux déjà construit. Après une revue complète de la littérature, l'ammoniac est étudié comme une solution prometteuse pour la réduction des gaz à effet de serre. Ce mémoire examine les possibilités de l'utiliser en tant que transporteur d'hydrogène ainsi que ses propriétés de combustion. De plus, l'analyse porte sur les implications de l'utilisation de l'ammoniac sur les modifications à apporter à un moteur diesel. L'objectif principal du mémoire consiste à développer un banc d'essai pour un moteur diesel ammoniac et hydrogène et de fournir une preuve de concept permettant de déterminer la viabilité de cette technologie. Ce mémoire permet d'évaluer le potentiel de l'ammoniac comme solution de décarbonation pour le transport maritime et les résultats des simulations, analyses et tests du banc d'essai vont fournir des informations cruciales sur la viabilité de cette technologie prometteuse. / Maritime transport is a crucial sector of the global economy, but it is also a major contributor to greenhouse gas emissions. This thesis addresses the issue of decarbonizing maritime transport by exploring possible solutions for reducing ship emissions, more specifically for retrofitting existing ships. After a comprehensive literature review, ammonia is identified as a promising solution for reducing greenhouse gases. This thesis examines the possibilities of using ammonia as a hydrogen carrier, as well as its combustion properties. It also looks at the implications of using ammonia for diesel engine modifications. The main objective of the thesis is to develop a test bench for an ammonia-hydrogen diesel engine and provide a proof of concept to determine the viability of this technology. The dissertation assesses the potential of ammonia as a decarbonization solution for shipping, and the results of the test bench, simulations, analyses and tests will provide crucial information on the viability of this promising technology.

Titre de l'écran-titre (visionné le 25 juillet 2023) / Il existe un consensus selon lequel l'hydrogène vert pourrait aider à la décarbonation de certains secteurs à fortes émissions de gaz à effets de serre qui sont non électrifiables. L'objectif de ce mémoire est d'évaluer les coûts liés au déploiement de l'hydrogène dans trois utilisations potentielles au Québec, soit (1) le transport lourd, (2) la production d'acier et (3) l'exportation vers les marchés européens. Pour ce faire, nous recueillons les données techniques de chacune des technologies de la chaîne de valeur (production, conversion, stockage et transport) et modélisons celles-ci de façon économique. Sur la base des hypothèses retenues, nous montrons que l'hydrogène vert est un vecteur de remplacement énergétique intéressant dans le secteur du transport lourd et qu'un modèle de production décentralisé est à prioriser dans le déploiement d'un réseau de stations de ravitaillement. En revanche, nous démontrons qu'une substitution du gaz naturel dans la production d'acier ne sera pas rentable sur le plan économique d'ici 2050. Enfin, nous recommandons l'utilisation de l'ammoniac comme vecteur de transport dans le cas d'une exportation de l'hydrogène vers les marchés européens. / There is a consensus that green hydrogen could help decarbonize certain sectors with high greenhouse gas emissions that are not electrifiable. The objective of this thesis is to assess the costs associated with the deployment of hydrogen in three potential uses in Quebec, namely (1) heavy transport, (2) steel production, and (3) export to European markets. To do so, we gather technical data on each technology in the value chain (production, conversion, storage, and transport) and model them in an economic way. We show that green hydrogen is an interesting energy replacement vector in the heavy transport sector, and that a decentralized production should be prioritized in the deployment of a refueling station network. However, we demonstrate that substituting natural gas in steel production will not be economically feasible by 2050. Finally, we recommend the use of ammonia as a transport vector in the case of hydrogen export to European markets.