Commercer avec le monde

DOSSIER : ENVIRONNEMENT

Les navires de demain

Les experts de la construction naval, de l’ingénierie et du développement durable du monde entier s’emploient à repenser la conception et les systèmes de propulsion des navires pour améliore leur performance  écologique. Dans certains cas, les résultats sont tout simplement visionnaires, et contribueront à réduire la dépendance aux combustibles fossiles comme principale source d’énergie, à l’échelle planétaire.

Des précurseurs sillonnent déjà les eaux

Les nouveaux Trillium de CSL


Le Baie-St-Paul, nouveau laquier de classe
Trillium de CSL


Quatre nouveaux laquiers de Classe Trillium de CSL, dont le premier, le Baie-St-Paul, a fait sa première visite au Port de Montréal il y a quelques mois, respectent de hauts standards environnementaux. Des exemples ? Le moteur principal réduit  encore plus que ses prédécesseurs les émissions d’oxyde d’azote et de particules atmosphériques. Le revêtement de coque antisallisure sans TBT, un éclairage à DEL, un système de traitement de cale intégré réduisent l’empreinte environnementale. Des génératrices à prise de force, alimentées par le moteur principal, réduisent la consommation de mazout. Le cofferdam qui isole les réservoirs de carburant accroit la protection contre les déversements. Finalement, un palier de tube d’étambot lubrifié à l’eau élimine l’utilisation de lubrifiant à l’huile.

Des applications pratiques
 


Le MS Auriga Leader

À la fin de 2008, le M.S. Auriga Leader est devenu le premier navire de charge du monde propulsé en partie par l’énergie de panneaux solaires.

Le navire de 200 mètres dispose de 328 panneaux solaires installés sur le pont supérieur destiné au transport des voitures. Ceux-ci fournissent jusqu’à 10 % de l’énergie du navire, ce qui suffit à alimenter ses circuits électriques et contribue à réduire considérablement la quantité de diesel nécessaire au transport de quelque 6 400 automobiles.

Conçu par les entreprises Nippon Yusen K.K. et Nippon Oil Corp., le navire est exploité par la société NYK Line qui assure le transport des véhicules Toyota.

Une réussite éclatante


La société PlanetSolar a lancé le plus grand navire
à l’énergie solaire du monde

Le premier tour du monde en navire propulsé à l’énergie solaire a déjà été réalisé. En effet, le 27 septembre 2010, la société PlanetSolar lançait le plus grand navire à l’énergie solaire du monde, faisant ainsi la promotion de cette forme d’énergie plus durable dans les secteurs du tourisme et du transport maritime.

Au terme de 578 jours en mer, soit le 6 mai 2012, ce catamaran d’allure futuriste avait parcouru trois océans et onze mers, et visité 28 pays au cours de son périple de 60 000 kilomètres.

Conçu par un consortium international d’ingénieurs, le catamaran fait 31 mètres de long sur 15 mètres de large. Sauf pour son cockpit surélevé, sa surface est entièrement recouverte des cellules solaires les plus efficaces qui soient sur le marché.

Équipé par ailleurs de la plus imposante batterie au lithium-ion du monde, le catamaran utilise l’énergie emmagasinée pour franchir jusqu’à 1 000 kilomètres lorsque le soleil n’est pas de la partie. Le navire PlanetSolar peut atteindre une vitesse de croisière de 14 nœuds (soit 24 km/h) avec une quarantaine de personnes à bord.

Du reste, ce catamaran ne produit aucune forme de pollution environnementale et se déplace tout à fait silencieusement. L’innovateur suisse Raphael Domjan et l’expert allemand en énergie solaire Immo Ströher ont collaboré avec plusieurs sociétés pour opérer un transfert des connaissances acquises lors de l’expédition du PlanetSolar, et ce, au profit de navires de plus grande taille.

Place à la créativité, à l’innovation et au génie humain!

Du GNL dans la soute

Aux Pays-Bas, le chantier naval Bodewes Binnenvaart, division de Damen Shipyards Group, et la compagnie de navigation intérieure QaGroup ont conclu un partenariat en vue de concevoir et de construire un navire qui, selon eux, établira de nouvelles normes pour la navigation intérieure. En effet, leur navire EcoLiner sera propulsé à l’aide d’une seule source d’énergie : le gaz naturel liquéfié (LNG).

En outre, les sociétés Bodewes Binnenvaart et une autre néerlandaise, Marinvention, ont mis au point une coque lubrifiée à l’air, qui permet à l’EcoLiner de fendre les eaux avec beaucoup moins de résistance. Le système nommé ACES (Air Chamber Energy Saving) se compose d’une série de compartiments cannelés sur la partie inférieure de la coque, ce qui réduit la consommation de carburant de l’ordre de 15 %.

Même si le système ACES au GNL s’installe sur n’importe quel bâtiment de navigation intérieure, il a été initialement conçu pour le navire de 110 mètres EcoLiner, lequel est dérivé du fameux modèle River Liner 1145 de Damen. Grâce à un système d’installation modulaire, les futures versions seront conçues en fonction des exigences personnalisées du client.

Selon l’énergie requise, le système de gestion automatisé à bord du navire se charge d’activer ou de désactiver les quatre générateurs de puissance. Le système veille à ce que les moteurs maintiennent la vitesse la plus écoénergétique en fonction du poids de la marchandise à bord.

« L’énergie économisée  sera ensuite emmagasinée, ou encore utilisée pour chauffer ou refroidir les marchandises transportées, voire pour refroidir l’eau et chauffer les quartiers, explique le directeur de la société Bodewes Binnenvaartr, Rob Schuurmans. Même la chaleur résiduelle est transformée en énergie, si bien qu’absolument rien n’est gaspillé. »

Les essais réalisés jusqu’à maintenant donnent à penser que l’EcoLiner utilisera 25 % moins de carburant qu’un navire traditionnel de taille comparable.

Des traversiers alimentés au GNL

La Société des traversiers du Québec ─ le plus important réseau de transport de passagers entre  Montréal et la Basse-Côte-Nord, en passant par les îles-de-la-Madeleine ─ réalise une première nord-américaine en investissant dans la construction de trois traversiers qui seront propulsés au gaz naturel liquéfié (LNG) plutôt qu’au gazole. Le carburant diesel ne servira que de bougie d’allumage aux moteurs, ou sera utilisé comme carburant de rechange en cas de pénurie d’approvisionnement.

« L’utilisation considérablement réduite du diesel ainsi que la combustion plus propre du GNL permettront d’amoindrir du quart les émissions de gaz à effet de serre sur chacun des traversiers, comparativement aux bâtiments similaires alimentés au mazout », explique la directrice de la sécurité et de l’environnement de la STQ, Isabelle Beaudoin.

Construit au coût de 148 M$, le futur navire de la traverse Matane─Baie-Comeau─Godbout, d’une capacité de 800 passagers et de 180 UEA (unité équivalent automobile), sera livré à la fin 2014. Quant aux deux navires de la traverse Tadoussac─Baie-Sainte-Catherine, la configuration de leurs rampes et leur mode de propulsion à la fine pointe de la technologie, les rendront plus faciles à manœuvrer.

Les investissements dans ces systèmes au GNL font partie de la première phase de l’initiative de revitalisation des moyens de transport du Gouvernement du Québec, dans le but de privilégier les sources d’énergies plus vertes.

L’énergie éolienne


L'Ecoliner Fair Winds, des sociétés néerlandaises
Dykstra et Fair transport Shipping

Deux sociétés des Pays-Bas, soit Dykstra et FairTransport Shipping, projettent de lancer plus tard, cette année, le premier bâtiment d’une flotte de porte-conteneurs principalement propulsés par l’énergie éolienne. Ainsi, le navire Ecoliner Fair Winds sera doté de quatre grandes voiles carrées entièrement automatisées. Ces voiles pilotées par ordinateur seront constamment rajustées à l’aide d’un système de localisation par satellite en temps réel, et de données de suivi météorologique, pour déterminer le parcours à privilégier en fonction des vents et des courants.

Avec, à son bord, plusieurs douzaines de conteneurs industriels, la vitesse de croisière de l’Ecoliner devrait atteindre 18 nœuds (soit 33,3 km/h), et ce, pratiquement sans émissions polluantes. Lorsque la vitesse descendra sous les 12 nœuds (soit 22,2 km/h), un moteur électrique prendra le relais pour alimenter les hélices à électricité-diesel.


L'Ecoliner, du Groupe néerlandais Damen Shipyards

La société FairTransport souhaite que le prix élevé des combustibles fossiles incite les transporteurs maritimes à considérer que, malgré son coût initial plus élevé, le navire de charge Ecoliner va générer des économies, réparties sur sa durée de vie d’une trentaine d’années.

Toutes voiles dehors

En Irlande du Nord, la société B9 Shipping travaille aussi à la conception d’un navire qui saura se passer de combustibles fossiles. De fait, ce petit navire de charge ou de passagers tirera la majeure partie de son énergie de la force des vents.

« Le modèle de conception s’inspire de quelques-uns des yachts les plus rapides du monde, qui participent aux courses autour du globe au départ de Southampton, en Angleterre, souligne la directrice du développement de la société B9 Shipping, Diana Gilpin. Nous espérons obtenir le soutien de l’industrie pour qu’un prototype fonctionnel pleine grandeur puisse être achevé d’ici trois ans. »


Le futur navire de charge ou de passagers de la
société B9 Shipping

Chacun de ces navires tirera de 50 % à 60 % de sa puissance de propulsion à partir de l’énergie éolienne grâce à un gréement de type Dyna. Ces voiles à rotation indépendante sont ajustées électroniquement à partir du pont du navire. Positionnables pour optimiser la poussée du vent en lui prêtant toute leur surface de voile, elles pivotent rapidement lorsque survient une bourrasque.

Pour le reste, l’énergie de propulsion du navire sera fournie par des moteurs alimentés au méthane liquéfié. La société sœur de B9 Shipping, soit B9 Organic Energy, dispose d’installations où l’on se sert de bactéries pour transformer des déchets de cuisine provenant des municipalités pour produire du biogaz. Ce méthane permettra d’alimenter le navire au même titre que le GNL.

L’énergie solaire


Le projet Greenheart mariera voiles et panneaux
solaires

On dit que les meilleures idées sont souvent les plus simples. C’est ainsi que le projet Greenheart entend combiner la fiabilité des voiles à  l’énergie produite par des panneaux solaires. Ces derniers  alimenteront un accumulateur électrique ainsi que le système de propulsion électrique d’un bateau de 9,75 mètres.

« Le Greenheart est un navire marchand océanique de petite taille à pollution zéro, à faible incidence environnementale et produisant peu de carbone. Il pourrait favoriser la résilience et l’autonomie financière des collectivités côtières les plus pauvres du monde », indique le directeur du projet Greenheart, Pat Utley.

La taille de ce navire convient parfaitement aux moyens de propulsion à l’énergie renouvelable, et le bateau n’engendre ni coût en carburant ni émissions atmosphériques. Munie d’une coque solide et peu profonde, cette embarcation aura la capacité de naviguer là où d’autres navires n’ont pas accès. Sa conception permettra même d’accoster sur une plage dépourvue d’installations portuaires, alors que le navire sera en mesure de passer sous les ponts grâce à un mât de charge permettant d’abaisser le mât principal.

Le projet Greenheart sollicite actuellement des subventions et des dons pour entreprendre la construction du prototype du voilier Greenheart. Outre le transport de marchandises, le navire servira également de siège social flottant pour l’entreprise, ainsi que de navire de formation pour les jeunes au fil de ses périples aux quatre vents.