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Lancement le 31 octobre du MSC Europa, premier paquebot fonctionnant au gaz naturel, mis en avant par les chantiers de l'Atlantique et destiné à MSC Cruises, été été pour le constructeur français et la compagnie italo-suisse d ' annoncer qu'ils ont décidé d'expérimenter sur ce navire une nouvelle technologie qui pourrait réduire encore les émissions de gaz à effet de serre. De plus, GNL va déjà être traité, il est également responsable de la réduction des émissions de polluants (SOx, NOX et particules fines) de diminuer de 20% les rejets de CO2 par un carburant classique.

L’impression est maintenant réalisée à partir de gains en combinant ce type de propulsion avec une pile à combustible développée par CEA Tech and fonctionnant elle-aussi au GNL. Ce qui sera une première. Pile combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC), fonctionnant pour l’essentiel de l’hydrogène. Ce dernier est la solution idéale pour l’environnement, l’hydrogène peut être utilisé dans une pile à combustible pour créer de l’énergie avec des décharges simples de l’eau et de l’oxygène. Mais il y a des contraintes importantes, à commencer par le volume nécessaire pour obtenir la même énergie et la même autonomie. «Le volume de stockage nécessaire de l’ordre de sept fois celui de carburants actuels, deux fois trois fois pour le GNL par rapport au carburant ou au gazole. Ce n'est évidemment pas sans problème problème avec les grandes questions de carburant qu'il est vraiment nécessaire de prendre en charge, nous expliquons en septembre dernier Laurent Castaing, directeur général des Chantiers de l 'Atlantique. Si tant est que ce soit la tête du volume ou solution, il faudrait quand même être très gros. Avec alors un autre problème sous-jacent, celui-ci était en attente d’approvisionnement. Car l’hydrogène s’obtient par électrolyse de l’eau, nécessite donc de l’électricité, qui doit être renouvelée pour être réellement verte.

Outre une alimentation directe de moteurs fonctionnels à l’hydrogène, les recherches se poursuivent sur les piles à combustible. La technologie PEMFC a déjà trouvé ses premières applications, mais elle se cantonnait pour l’heure principale de petits bateaux, les ferries côtiers et navibus, qui réalisent de courts trajets. Alors que la plus grosse pile à combustible du monde affiche une puissance de 1 MW, comme le MSC Europa aura une puissance totale de 80 MW (dont 50 pour la propulsion). CMA CGM Jacques Saadé, également propulsé au GNL, voit son moteur principal développer une puissance de près de 64 MW. L’état actuel de la technologie, l’hydrogène est hors de portée des grands bateaux, n’est pas en énergie d’appoint et surtout, pour le moment, dans le cadre de programmes de recherche. C’est ce que nous faisons par exemple le groupe allemand. Nous sommes arrivés à l’équipement du pilote AIDAnova, livré en décembre 2018, est un combustible inutilisable à l’hydrogène, après un aliment au méthanol sur le ferry Mariella.

Si les chantiers nazairiens suivent de près le progrès accompli avec l’hydrogène, la nouvelle solution qui sera expérimentée sur le MSC Europe, il faut que ce soit ensuite un appareil, mais ce soit des gains significatifs sur les émissions de CO2. Il s'agit d'une pile à oxyde solide (SOFC), sur la base de GNL, de l'électricité, avec les rejets de l'eau et du CO2, mais pour ce dernier dans les proportions Bien moindre grâce à l'efficacité énergétique globale du dispositif. «Cette technologie fonctionne très haute température (~ 750 ° C) est plus efficace pour les applications maritimes de forte puissance que les solutions basse température de type PEMFC. En effet, la technologie SOFC offre un très bon rendement électrique pouvant atteindre 60%, ainsi que de la chaleur générée pouvant être autoconsommée à bord, son rendement total -chaleur et électricité- peut être bien supérieur, réduction directe de la consommation énergie et émissions de gaz à effet de serre », explique les Chantiers de l'Atlantique et MSC Cruises. This solution SOFC alimentée au GNL facilement, si elle était déjà prévue et transformée en 30 secondes, au-dessus de 30% des émissions émises par le moteur au bi-carburant classique alimenté au GNL, sans rejet oxyde d'azote, ni oxyde de soufre, ni particules fines. Ce sont les gains précédents qui ont été gagnés par l'emploi du gaz naturel liquéfié, à moins de 50% des émissions de gaz à effet de serre. Cette technologie est compatible avec de nombreux combustibles combustibles (GNL / méthane, méthanol, ammoniac, hydrogène…). .

This pile to combustible SOFC a été développé par les ingénieurs du CEA Tech and fonctionne en laboratoire. Il est maintenant possible de passer à la navigation dans l'environnement marin. C’est l’objectif de l’expérimentation qui sera conduit sur le MSC Europa dans un cadre de projet de R & D baptisé PACBOAT, soutenu par le Programme des investissements d’avenir pilote par l’ADEME. Pour cela, un accord de coopération a été signé le 31 octobre entre les Chantiers de l’Atlantique, MSC Croisières, le CEA Tech, le Bureau Veritas et Entrepose, la société chargée d’industrialisation de la pile à combustible.

Le démonstrateur qui sera testé sur le MSC Europa sera un petit dispositif de 50 kW, il produira donc de l'électricité et de la chaleur à partir de GNL mais encore très très peu de temps après. «L’ensemble de l’installation aura lieu dans un petit conteneur. L’installation est ensuite, lorsque le système sera opérationnel sur un navire. Nous allons rapidement passer aux systèmes de 1 MW, puis 5 et 10 MW. Par rapport au MSC Fantasia (sorti en 2008 de Saint-Nazaire, ndlr), le MSC Europa plus que gros déjà sur les émissions de gaz à effet de serre baissé de 40% grâce à l'emploi du GNL et à différentes optimisations. Strike in Casting, All-for-and-Long-Level, 50/55% », estime Laurent Castaing.

Ainsi, en attendant l’émergence de carburants complètement décarbonés et surtout de solutions techniques pour les gros employeurs, il serait possible, dans quelques années seulement, de diminuer significativement les rejets de CO2 des grands paquebots. Ce sera peut être une étape intermédiaire, mais les résultats sont au rendez-vous, ce sera déjà beaucoup plus tard.