Comment ce navire cargo traverse l’Atlantique sans émettre de gaz à effet de serre

Le transport de marchandises à la voile connaît un vif regain d’intérêt du fait des enjeux environnementaux, et on ne compte plus le nombre de projets en cours de développement. Pour ce faire, à son échelle et à son rythme, la jeune société française Grain de Sail a inventé son propre concept de voilier cargo ultra-sobre en énergie. Nous avons interrogé ses fondateurs pour découvrir cette surprenante aventure.

Grain de Sail est née en 2012, à Morlaix en Bretagne. La société est fondée par deux frères jumeaux, Olivier et Jacques Barreau, dont l’ambition est simple : transporter des marchandises à travers l’Atlantique sans émissions de CO₂. Dans cette optique, ils n’ont pas seulement mis au point le premier voilier cargo moderne, mais ont conçu un ensemble cohérent entre le moyen de transport, les produits transportés et le marché qu’ils adressent. Un système en somme, dont chaque composante fonctionne bien l’une avec l’autre.

« Consommer moins, consommer mieux, transporter moins, transporter mieux » est le motto chez Grain de Sail. Dans un contexte mondial tendant vers la relocalisation, ils ont visé le marché du transport de produits qu’il ne serait pas raisonnable de produire localement. Mais aussi les produits dont il serait difficile de se passer. En effet, loin d’une notion de sobriété triste, Grain de Sail promeut une sobriété qui ne s’affranchit pas de la notion de plaisir. Aussi leurs choix principaux : le café, le chocolat et le vin.

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Grain de Sail démarre à petits pas

En 2013, Grain de Sail ouvre à Morlaix un atelier de torréfaction du café, puis, en 2016, une chocolaterie. Leurs produits se vendent bien, ils sont disponibles dans plusieurs centaines de points de vente, de sorte qu’il devient possible pour la petite société de financer son premier projet de voilier cargo.

La société a appliqué un schéma rationnel de conception : commencer petit, par un démonstrateur. « Lorsqu’on construit quelque chose de disruptif, on commence par un démonstrateur pour gérer les inévitables perfectionnements qui seront à apporter », nous dit Olivier Barreau. Le Grain de Sail I sort du chantier naval en novembre 2020. Conduit par un équipage de 4 marins, le voilier mesure 22 m, et il peut emporter 50 tonnes en cale. Il a été certifié Marine Marchande, les normes du transport maritime moderne.

Depuis 2020, le navire effectue chaque année 2 boucles transatlantiques, une au printemps et une à l’automne. Chaque voyage dure environ 3 mois. Cette exploitation réussie a permis à la société de se familiariser avec les contraintes spécifiques du transport cargo vélique, et de concevoir sur de bonnes bases un navire de plus grande taille.

Le Grain de Sail II en mer et le Grain de Sail I arrivant à New-York / Images : GDS.

Comment concevoir un bateau « basse consommation » ?

Le Grain de Sail II mesure 52 m, et il peut emporter dans ses quatre cales 300 palettes européennes pour un poids maximal de 350 t. Propulsé par le vent, il ne fait appel à son moteur diesel de 450 kW uniquement lors des manœuvres portuaires. Et le Grain de Sail II a été conçu pour consommer aussi peu d’énergie que possible. « C’est un navire passif, tout comme les maisons passives ! » nous dit Olivier Barreau. Pour consommer moins d’énergie à bord d’un navire, il faut transformer deux postes principaux : d’une part, l’énergie nécessaire à la propulsion, et d’autre part l’énergie nécessaire pour subvenir aux besoins du navire et de l’équipage. Et pour parvenir à éliminer le CO₂ sur ces deux postes, il est nécessaire de faire preuve d’une grande subtilité.

Concernant la propulsion, les voiles constituent une solution évidente, mais le sujet est plus complexe qu’il n’y paraît. En effet, pour garantir une vitesse optimale, il est nécessaire de proportionner la surface de voiles à la masse du navire, ce qui est une autre manière de parler d’une optimisation poids / puissance. Or la surface des voiles ne peut être arbitrairement grande. « Pour concevoir un pur voilier, il y a une masse maximale qu’il n’est pas possible de dépasser. Cela est dû à la hauteur maximale des mâts qu’il est possible de construire. Pour le Grain de Sail II, nous avons 1 500 m² de surface de voile. Nous avons établi les dimensions du navire au maximum qu’il est possible d’atteindre pour un pur voilier. »

Pour pouvoir se déplacer par tout temps, le bateau est en outre doté de voiles sur lesquelles il est possible de prendre des ris, c’est-à-dire dont il est possible de réduire la surface lorsque le vent souffle fort. Ainsi le Grain de Sail II peut naviguer jusqu’à 80 nœuds de vent (148 km/h). En outre, la navigation bénéficie des dernières avancées en termes de prévision météorologique et d’optimisation du trajet. Car, dans l’Atlantique, il y a toujours du vent quelque part, et il s’agit de trouver le meilleur chemin. « Naviguer à la voile, cela ne signifie pas se priver de technologie » nous dit Olivier Barreau.

Schémas du cargo à propulsion vélique Grain de Sail II / Visuels : GDS.

Optimiser la production d’énergie

Outre la propulsion, un navire consomme de l’énergie pour ses équipements et pour les besoins de l’équipage. Pour produire cette énergie, le Grain de Sail II est notamment équipé de 5 kW de panneaux photovoltaïques, ainsi que de deux hydrogénérateurs sous la coque, de grande taille. Ces dispositifs utilisent la vitesse du navire pour produire de l’électricité, autrement dit, ils utilisent indirectement l’énergie du vent qui souffle sur les voiles. Ils développent en moyenne 10 kW de puissance, mais peuvent produire jusqu’à 30 kW en pic. Pour palier les fluctuations de production, l’énergie est stockée dans une batterie de 100 kWh, soit l’équivalent d’une batterie de grosse voiture électrique.

Les quartiers de l’équipage ont en outre été conçus comme un véritable bâtiment performant énergétiquement : isolation renforcée, ventilation double-flux, et, pour le chauffage, un véritable poêle à pellets de marque Ökofen. « Cette idée m’a réveillé la nuit ! » nous confie Olivier Barreau. Par ailleurs, les cales disposent de compartiments réfrigérés, également bien isolés, de façon à garantir la parfaite conservation pour les produits les plus fragiles : vins, bien sûr, mais également des produits cosmétiques, voire des produits mécaniques, qui pourraient ne pas supporter les rigueurs de la navigation en mer. « Nous avons construit la première cave à vin flottante ». Le système de réfrigération est alimenté par les hydroliennes et panneaux solaires.

Le Grain de Sail Il n’a besoin que de six marins pour réaliser le voyage, mais il peut accueillir jusqu’à 9 personnes. « Nous recrutons essentiellement des marins avec un profil Marine Marchande, que nous formons à la navigation à la voile. Deux marins sont formés à chaque trajet. » Olivier Barreau nous communique l’enthousiasme des membres d’équipage, car le navire est très plaisant à conduire. Nous retrouvons ici la notion de plaisir que nous avions évoquée plus haut. Si bien que Grain de Sail n’a aucune inquiétude quant au succès de ses recrutements futurs.

Quelles performances dans l’environnement très compétitif du transport maritime ?

Le Grain de Sail II fera environ cinq rotations par an entre la France et les États-Unis, mais aussi avec la Guadeloupe où la société dispose dorénavant d’un hub logistique. Car les ambitions de la société ne s’arrêtent pas là : le navire est destiné à être la tête de série d’une flotte de trois navires supplémentaires. Selon les cours du transport maritime, le transport par voile peut être plus coûteux que le transport par porte-container. « Pour nos produits, nous nous y retrouvons largement. Car ils transmettent non seulement notre conviction dans le transport écologique, mais également notre cohérence. Et les clients qui achètent notre café ou nos chocolats y sont très sensibles. Nos clients pour le transport sont également très investis dans la transition énergétique ».

Par ailleurs, le transport à voile n’est pas nécessairement plus lent que le transport à moteur. Non seulement le voilier peut se déplacer à une vitesse équivalente lorsque les conditions sont bonnes, mais en outre, du fait du format palette plutôt que conteneur, le navire bénéficie de moins de contraintes lors des opérations de chargement et de déchargement. « Aujourd’hui, les files d’attente devant les grands ports peuvent faire perdre jusqu’à une semaine aux porte-conteneurs ».

Quel gain en termes de CO₂ ? « Le transport maritime émet en moyenne environ 20 g-CO₂/t-km. Avec un porte-conteneur, du fait des économies d’échelle, ce chiffre descend à 6-7 g/t-km. Avec le Grain de Sail II, nous pouvons descendre à 1-2 g/t-km. » Un atout de poids au regard des objectifs de l’Organisation maritime internationale (OMI) qui vise la neutralité carbone en 2050. C’est le 15 mars 2024 qu’a commencé le voyage inaugural du Grain de Sail II. Le 7 avril, le navire est arrivé à New-York. Il s’est chargé de marchandises diverses : produits alimentaires secs, équipements industriels, maroquinerie, santé et cosmétique, vins et spiritueux. Et il vient de repartir pour Saint-Malo. Souhaitons-lui bon voyage.

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