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Envisager des sources d'énergie alternatives pour

Technologies de l'hydrogène ou des batteries? Une réglementation stricte oblige les armateurs à envisager des sources d'énergie alternatives

Il existe plus de 60 000 navires dans le monde, dont les moteurs émettent près de 2,5% des gaz à effet de serre du monde. L'industrie automobile a fait des progrès rapides vers l'électrification et on parle de plus en plus de solutions hydrogène pour les trains, tandis que la transition vers les combustibles non fossiles a été plus lente dans l'industrie du transport maritime.

L'énergie pour le déplacement des navires peut provenir d'une grande variété de sources. Les navires naviguent propulsés par le vent depuis des millénaires. Au cours des cent dernières années, les combustibles fossiles ont fait ce travail beaucoup plus efficacement. Malheureusement, le temps des combustibles fossiles touche à sa fin en raison des exigences environnementales résultant du changement climatique qui obligent les armateurs à faire des choix sérieux.

Alors, quelles sources d'énergie utiliser? Il existe de nombreuses technologies différentes, mais celles largement utilisées dans le transport maritime peuvent être comptées d'une part. Les solutions les plus prometteuses sont celles basées sur des modules hydrogène, hybrides et batteries.

Supercondensateurs et modules de batterie
Nous voyons déjà un nombre relativement important de solutions hybrides dans le transport maritime, car cela nécessite le moins d'investissement des armateurs. Il est possible d'utiliser des carburants plus respectueux de l'environnement et d'ajouter des modules de batterie au navire qui permettent de naviguer vers ou depuis le port sans démarrer les moteurs diesel.

Les ports du monde entier investissent déjà dans des solutions capables de recharger les alimentations électriques aux quais. La pression pour déployer des moteurs électriques dans les zones portuaires est susceptible d'augmenter considérablement au cours des prochaines décennies, les villes cherchant à améliorer la qualité de l'air et à réduire la pollution sonore des moteurs.

La capacité des modules de batterie permet de déplacer de petits bateaux avec succès, même sur de longues distances. Il existe de nombreux bons exemples dans ce secteur, à commencer par de nombreux ferries (ferries Tyco Brahe et Aurora, Gloppefjord et Eidsfjord, Ellen et Ampère) et se terminant par le premier porte-conteneurs zéro émission électrique au monde, Yara Birkeland.

Cependant, pour les plus gros navires, la transition vers les modules de batterie seuls est encore compliquée et pratiquement impossible, principalement parce que les modules de batterie sont lourds et stockent relativement peu d'énergie. Les chiffres de capacité se sont améliorés ces dernières années, mais sont encore loin d'être suffisants pour la flotte marchande. Les batteries lithium-ion conventionnelles impliquent également divers risques, tels que la surchauffe et les fuites.

Il est difficile de voir des développements majeurs dans les systèmes de batteries dans un proche avenir, car cela nécessiterait des technologies complètement nouvelles. Cependant, les supercondensateurs, dont les applications sont encore relativement peu utilisées dans l'industrie de la construction navale, offrent des possibilités intéressantes pour l'assurance de capacité à court terme.

Les supercondensateurs ont une efficacité plus élevée, une durée de vie plus longue, un temps de charge plus court et une capacité plus élevée que les batteries, mais en même temps, l'énergie peut être utilisée pendant une durée plus courte que dans le cas des batteries.

De tels dispositifs sont déjà utilisés avec succès dans l'industrie automobile et ailleurs pour réduire la consommation de carburant et les émissions. Il existe également différentes solutions pour les navires qui peuvent être utilisées pour électrifier les unités d'entraînement motorisées ou utiliser l'énergie plus efficacement – solutions UPS, pontage de la capacité de réserve, réduction de la charge de pointe, treuils électriques, etc.

La technologie de l'hydrogène a besoin d'une infrastructure
Les premiers navires utilisant la technologie de l'hydrogène ont été lancés dans les années 2000. Le premier grand navire de croisière, propulsé par 3,2 MW d'hydrogène liquéfié, sera lancé en Norvège en 2023. Récemment, les Australiens ont mis au point un nouveau modèle de navire à hydrogène comprimé, conçu pour transporter jusqu'à 2 000 tonnes d'hydrogène comprimé. Il y aura probablement d'autres exemples de ce genre dans les années à venir.

La technologie de l'hydrogène est respectueuse de l'environnement et adaptée à la flotte océanique. En principe, l'utilisation de l'hydrogène comme source d'énergie ne libère que de la vapeur et de la chaleur dans l'environnement et il n'y a pas d'obstacles technologiques majeurs à son introduction.

L'absence de normes internationales permettant une meilleure application de la technologie est devenue un obstacle à l'introduction de la technologie. Un passage complet à de nouveaux carburants exigerait une recherche et un développement ciblés, un financement accru, des projets d'infrastructure à grande échelle et des décisions politiques fortes qui entraveraient l'utilisation des combustibles fossiles dans le transport maritime. Dans les années à venir, cependant, il n'y a pas de consensus politique international sur ces questions.

Les solutions d'hydrogène sont intéressantes et potentielles, mais tous les grands changements prennent du temps. Il est judicieux d'utiliser cette technologie pour les gros navires qui parcourent de longues distances, en particulier lors de la construction d'un nouveau navire. Les petits navires qui parcourent de plus courtes distances peuvent bien faire face aux modules de batterie qui pourraient être de plus en plus complétés par des supercondensateurs à l'avenir. Cependant, dans le cas de la flotte actuellement en activité, il est probable que dans les années à venir, on puisse envisager comment rendre les navires plus respectueux de l'environnement à un coût raisonnable – auquel cas il est judicieux d'envisager différentes solutions hybrides.

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