Une vague d'innovation dans la propulsion des navires

Méthanol

Lorsqu'il est utilisé comme carburant marin, le méthanol offre des avantages environnementaux significatifs, éliminant presque entièrement les particules et les oxydes de soufre et réduisant les oxydes d'azote jusqu'à 80 % lors de la combustion par rapport aux carburants à base de pétrole. 

Les données de la société de classification DNV indiquent une forte hausse de l'adoption du méthanol comme carburant maritime. D'ici 2027, 300 navires fonctionnant au méthanol seront opérationnels, hors chalands de soutage et projets de modernisation. Plus de 70 nouveaux navires fonctionnant au méthanol ont d'ailleurs déjà été commandés en 2024.

Rien qu'en août, Proman , un important producteur de méthanol, a fourni un total de 2 100 tonnes de carburant méthanol aux navires, contribuant à un total cumulé de 12 500 tonnes au cours de l'année écoulée.

Elle a récemment annoncé le ravitaillement réussi de son dernier pétrolier fonctionnant au méthanol, le Stena Prosperous, dans ses installations du port de Point Lisas, à Trinidad, en utilisant du méthanol produit localement.

Le Stena Prosperous, un navire IMOIIMeMAX de 49,900 2019 tpl, fait partie d'une flotte de six navires commandée par Proman en collaboration avec Stena Bulk en 2022. Ces navires ont été livrés séquentiellement à partir de 2024, le dernier navire étant attendu pour janvier XNUMX. Le Stena Prosperous a entamé son voyage inaugural après sa cérémonie de baptême à Singapour en mai dernier, faisant des escales notables en Indonésie, au Brésil et à Savannah aux États-Unis avant d'arriver finalement à Trinidad.

Initialement amarré à Singapour avec un mélange comprenant 20 % de méthanol vert et 80 % de méthanol conventionnel, le voyage vers Trinidad a entraîné une réduction impressionnante de 31 % des émissions d'équivalent CO2 par rapport à un voyage similaire utilisant du fioul à très faible teneur en soufre (VLSFO).

Les six navires étant désormais opérationnels au méthanol plutôt qu'au VLSFO, les économies d'émissions de gaz à effet de serre prévues pour 2024 sont estimées à plus de 8,000 XNUMX tonnes.

Anita Gajadhar, directrice exécutive du marketing et de la logistique de Proman, a souligné l'acceptation croissante du méthanol comme carburant marin courant. « Le méthanol devient de plus en plus un carburant marin courant, car les armateurs comprennent sa polyvalence et ses propriétés de combustion plus propre », a-t-elle expliqué. Gajadhar a également souligné que la composition moléculaire homogène du méthanol permet une intégration harmonieuse, facilitant ainsi une transition progressive vers le méthanol vert et ouvrant la voie à la neutralité carbone.

Électrification

L'électrification du transport maritime a également connu une forte croissance au cours des 15 dernières années. La flotte mondiale de navires équipés de batteries est passée de seulement sept en 2009 à près de 950 à la mi-2024. Cette tendance remarquable a été propulsée par des innovations majeures en matière d'autonomie et de vitesse de charge des batteries.

Le secteur maritime comptait 433 bateaux supplémentaires équipés de batteries, commandés ou en construction en juin 2024. L'Europe et la Norvège sont à l'avant-garde de cette transformation, hébergeant collectivement près de 70 % de ces navires.

En répartissant les catégories opérationnelles, environ 64 % de ces navires utilisent des systèmes hybrides électriques, 19 % sont purement électriques et 17 % fonctionnent en hybrides rechargeables. Cette répartition reflète la diversité des approches visant à réduire les émissions et à améliorer l'efficacité énergétique.

L'essor des navires à propulsion électrique est largement dû à des réglementations strictes visant à réduire les émissions de CO2 et de gaz à effet de serre. Par ailleurs, des entreprises innovantes comme Kongsberg Maritime , Corvus Energy et Eco Marine Power , ainsi que des mesures incitatives gouvernementales, ont joué un rôle déterminant dans cette adoption rapide.

Les améliorations fondamentales apportées aux capacités de fabrication des batteries, associées aux progrès réalisés en matière de chimie et de sécurité des batteries, ont été des facteurs essentiels de cette transition.

La Norvège s'est imposée comme un pionnier de l'innovation dans l'électrification du transport maritime. Le pays a promu le développement de batteries et de piles à combustible de pointe, mis en place l'alimentation électrique à quai pour une propulsion zéro émission et adopté le GNL comme carburant pour des opérations de remorquage de pointe, dont trois remorqueurs opérationnels sur un terminal d'exportation de GNL près de Hammerfest.

Ammoniac

L'ammoniac suscite également un intérêt croissant en tant que carburant zéro émission viable pour le secteur du transport maritime. Il offre plusieurs avantages, notamment une combustion sans carbone lorsqu'il est produit de manière durable, une disponibilité abondante de son précurseur, l'azote, dans l'atmosphère, et l'existence d'infrastructures de stockage et de transport. Par ailleurs, le développement de moteurs à combustion interne compatibles avec l'ammoniac progresse.

Malgré ces avantages, des défis subsistent. La forte toxicité de l'ammoniac soulève des problèmes de sécurité, exigeant une manipulation soigneuse et des mesures de sécurité rigoureuses. Sa densité énergétique inférieure à celle des carburants conventionnels requiert un espace de stockage embarqué plus important. De plus, si la combustion de l'ammoniac élimine les émissions de CO₂, elle peut produire de l'oxyde nitreux, un puissant gaz à effet de serre. Actuellement, l'approvisionnement en ammoniac vert est limité.

Malgré ces défis, des études suggèrent que l'ammoniac vert pourrait répondre à une part importante des besoins en carburant du secteur maritime mondial. De plus, les experts prévoient que l'ammoniac deviendra le principal carburant alternatif d'ici 2050, représentant une part substantielle du mix carburant des grands navires marchands.

L'équipementier finlandais Wärtsilä a récemment signé un contrat historique avec l'armateur norvégien Eidesvik Offshore, visant à convertir un navire ravitailleur de plateforme offshore (PSV) pour fonctionner à l'ammoniac. La conversion du navire en question, le « Viking Energy », est prévue pour début 2026 et devrait commencer à fonctionner à l'ammoniac au cours du premier semestre de la même année.

Cette initiative, soutenue par le géant de l'énergie Equinor, fera de Viking Energy le premier navire au monde fonctionnant à l'ammoniac. Equinor, qui a affrété le Viking Energy, contribue au financement de cette conversion.

Håkan Agnevall, président-directeur général de Wärtsilä, a souligné l'importance d'une collaboration à l'échelle du secteur pour atteindre l'objectif de zéro émission nette fixé par l'Organisation maritime internationale (OMI) d'ici 2050. « En seulement 25 ans – soit la durée de vie d'un seul navire – le transport maritime doit atteindre la neutralité carbone. Pour y parvenir, il faudra une action coordonnée de tous les acteurs du secteur maritime afin d'opérer le changement de système nécessaire à l'adoption d'une nouvelle génération de carburants durables », a-t-il déclaré.

Gitte Gard Talmo, PDG d'Eidesvik Offshore, a évoqué l'héritage de technologies innovantes de réduction des émissions. « Eidesvik possède une histoire unique de pionnier dans la mise en œuvre de technologies innovantes de réduction des émissions, et nous sommes fiers de mener un nouveau projet révolutionnaire aux côtés de Wärtsilä et Equinor. »

Vent

N’oublions pas la plus ancienne méthode de propulsion maritime : l’énergie éolienne.  

Face à l'intérêt croissant pour la réduction de la consommation de carburant et des émissions, les systèmes de propulsion assistée par l'énergie éolienne gagnent du terrain dans le secteur maritime. Si les grands navires commerciaux entièrement propulsés par l'énergie éolienne ne sont pas encore la norme, plusieurs pétroliers, vraquiers, porte-conteneurs et navires de croisière ont déjà intégré avec succès l'énergie éolienne à leur système de propulsion.

Parmi les exemples, citons le Maersk Pelican, le SC Connector, le Pyxis Ocean, l'Afros, le MV Beluga SkySails, l'Estraden et le Viking Grace, chacun utilisant différentes technologies éoliennes. Des voiles à rotor aux cerfs-volants en passant par les voiles à rotor inclinable, ces navires ont démontré d'importantes économies de carburant et une réduction des émissions.

Un projet d'avenir notable est l'Oceanbird, un concept de navire de transport de voitures éolien d'une capacité de 7,000 80 voitures. Conçu avec cinq voiles-ailes de 90 mètres de haut, il vise à réduire les émissions de XNUMX % par rapport aux navires conventionnels.

Malgré ces développements prometteurs, la plupart de ces navires dépendent encore principalement de moteurs conventionnels, l’énergie éolienne servant de source supplémentaire pour améliorer l’efficacité. 

Alors que l'industrie maritime s'efforce d'atteindre ses objectifs de réduction des émissions, la technologie continuera d'évoluer et de plus en plus de navires adopteront probablement ces systèmes de propulsion alternatifs. Mais le chemin sera long.