Responsable de 15 % des émissions de CO2 du secteur des transports, l’empreinte environnementale de la flotte commerciale mondiale pourrait croître de 50 à 250 % en 2050 si rien n’est fait d’ici là. Sachant que 90 % du trafic de marchandises est effectué sur les mers et qu’il représente 7% de la consommation mondiale de pétrole, ce constat risque de compliquer fortement la transition vers une planète neutre en carbone. Parmi d’autres solutions envisagées, des startups, principalement françaises mais aussi des entreprises bien établies comme Airbus, le groupe Ariane ou les Chantiers de l’Atlantique proposent à la voile de prendre sa revanche. Utopie ou espoir réel ?
Au hit-parade mondial des entreprises les plus émettrices de gaz à effet de serre, l’ONG Transport & Environnement (T&E) épingle à la 8eme place (derrière 7 centrales au charbon), la Mediterranean Shipping Company (MSC), un géant maritime du transport de conteneurs et de la croisière. En 2018, MSC a émis environ 11 mégatonnes de CO2. Au total, la flotte des navires accostant dans les ports européens s’est rendue responsable, l’année dernière, de l’émission de plus de 139 mégatonnes de CO2. Si le transport maritime était un pays, il serait le 8e plus grand émetteur de l’UE. C’est en réalité le seul secteur économique qui n’est pas soumis à des mesures contraignantes pour réduire ses émissions de carbone. Le seul, également, à être exonéré, en Europe, de toute taxe sur son carburant, ce qui correspond à une aide déguisée de 24 milliards d’euros par an, selon T&E.
Tous ces navires (cargos, pétroliers, porte-conteneurs, etc.) sont propulsés principalement par du fioul lourd, un carburant à forte teneur en soufre, responsable, outre les gaz à effet de serre, de l’émission d’oxydes de soufre et d’azote ainsi que de particules fines. L’université du Delaware a ainsi démontré que le nombre de morts prématurées liées au trafic maritime s’élevait chaque année à plus de 400.000, sans compter les 14 millions de cas d’asthme infantile par an dont il serait responsable.
Dans la cadre de la transition énergétique et de la lutte contre les changements climatiques, vous comprendrez dès lors qu’il est grand temps de réguler ce secteur et de lui imposer également des objectifs de réduction de ses émissions. Mais qu’elles mesures pourrait-il mettre en œuvre ?
Proposée par Emmanuel Macron au G7 de Biarritz, le ralentissement de la vitesse des navires est une piste parmi d’autres. Un pétrolier qui abaisse son allure de 12 à 11 nœuds (22,2 à 20,4 km/h) réduit sa consommation de 18%. Selon le ministère français de la Transition écologique, la réduction atteint 30% s’il n’avance qu’à 10 nœuds (18,5 km/h). Cette mesure proposée officiellement par la France lors de la dernière assemblée générale de l’Organisation maritime internationale (OMI) en novembre dernier a toutefois été rejetée. Critiquée de toute part pour son manque de considération des enjeux climatiques, l’OMI s’est notamment attirée les foudres de T&E : « Il est grand temps que les dirigeants nationaux soutiennent Ursula von der Leyen et le Parlement européen pour réguler les émissions des navires, trop longtemps ignorées. Le transport maritime doit participer aux efforts de réduction et l’Europe doit imposer des normes de réduction de CO2 à tous les navires faisant escale dans ses ports » a déclaré Faig Abbasov, responsale de T&E pour le transport maritime.
Le grand retour des navires à voile
Adoptée déjà depuis quelques années sur des ferries et des bateau fluviaux, la motorisation électrique avec batterie est une possibilité. Mais pour les longs parcours transcontinentaux (responsables de la majorité des émissions) elle ne pourrait être envisagée que dans le cas d’une propulsion hybride. Et si on équipait ces navires de voiles ou de cerfs-volants géants ?
C’est notamment l’idée que défend Yves Parlier : cet ancien vainqueur de la Route du Rhum regrette que les armateurs aient « oublié l’utilisation du vent dans les voiles comme appui au moteur, pour consommer moins de carburant et moins polluer ». Lancé en 2007 déjà, son projet consiste à déployer à 500 mètres dans les airs (pour aller chercher les vents forts), une aile géante semblable à celle d’un parafoil. « Avec un vent arrière, une telle aile peut tirer un cargo jusqu’à 10 ou 20 fois plus qu’une voile classique, à surface égale » explique l’ancien navigateur et ingénieur de formation. Sa société, Beyond the Sea, propose d’équiper les cargos d’ailes de kite géantes capables de prendre, partiellement ou totalement, le relais du moteur et d’économiser 20 à 40 % de l’énergie dépensée pendant le voyage. Un fameux gain qu’Yves Parlier estime à 1 million de dollars pour chaque aller-retour d’un navire entre l’Europe et l’Asie. Un autre atout de ces cerfs-volants est qu’ils peuvent s’installer sur n’importe quel bateau existant ; il n’est pas nécessaire qu’il ait été conçu pour cette utilisation. Le défi consiste à rendre les ailes suffisamment résistantes aux déchirures et facilement rétractables pour éviter qu’elles ne tombent à l’eau. Raison pour laquelle Yves Parlier cherche à rendre leur pilotage automatique.
Née en 2016, la startup toulousaine Airseas, filiale d’Airbus, développe une solution similaire. Elle a inventé Seawing, une aile utilisée depuis fin 2017 sur les navires de l’avionneur transportant des éléments de l’A380 entre Bordeaux et Bristol. D’ici fin 2020, la société compte fabriquer une aile de 500 m2. Elle la testera sur le bateau qui achemine les pièces détachées de ses avions de Saint-Nazaire à la ville de Mobile aux Etats-Unis.
Lors du salon aéronautique du Bourget, Airseas a signé un accord avec l’armateur Kawasaki Kisen Kaisha (“K” Line), lequel possède la 5e flotte mondiale. L’objectif est d’équiper 50 cargos transportant des marchandises en vrac entre le Japon et l’Australie, d’une voile de 1000 m2. Le premier prototype devrait être installé sur un bateau d’ici fin 2021. Un beau premier contrat d’une durée de 20 ans grâce auquel la startup espère convaincre d’autres armateurs. Certains d’entre eux auraient déjà signé des lettres d’intention « pour l’ensemble de leur flotte ». Une usine de fabrication des ailes est déjà prévue d’ici 2023 en Loire Atlantique. Vincent Bernatets, fondateur d‘Airseas espère y créer plus de 200 emplois à l’horizon 2025. Marché potentiel : la flotte des 90.000 navires marchands qui sillonnent les océans de la planète. Déjà soutenue par l’Ademe, Airseas bénéficiera d’aides et de prêts sans garantie de la région Pays de la Loire.
Neoline expérimente un nouveau modèle de transport maritime à voiles
A Nantes, une autre startup française, Neoline, prévoit de mettre en service deux cargos transatlantiques à voiles, les Neoliners, capables de transporter jusqu’à 5.000 tonnes de fret. A l’origine du projet se trouve l’engagement d’un groupe d’officiers de la Marine Marchande convaincus que les enjeux climatiques allaient conduire le monde du shipping à envisager de nouveaux modes de propulsion. Premiers clients : les groupes Renault et Manitou (fabricant français de matériel de manutention).
Concrètement, il s’agit d’expérimenter un nouveau modèle de transport maritime à voiles, en ouvrant une ligne-pilote transatlantique de Saint-Nazaire vers la côte Est des Etats-Unis (Charlestone et Baltimore), via Bilbao, puis retour en passant par Saint-Pierre & Miquelon. Elle sera fréquentée par 2 navires-rouliers de 136 m de long et 24,2 m de large, capables d’embarquer chacun 500 véhicules ou 280 conteneurs maritimes. Les 4.200 m2 de voilure qui équiperont ces navires devront permettre de réduire jusqu’à 90% les émissions de CO2. Lorsque le vent sera trop faible pour propulser le bateau à sa vitesse commerciale de 11 nœuds, une assistance électrico-diesel de 4.000 kW de puissance est prévue.
Le plan prévoit 2 rotations par mois à partir de 2021, chacune d’elle durant environ 28 jours. Une première étape doit valider le concept avant d’envisager ensuite des bateaux plus imposants et d’autres secteurs géographiques à couvrir.
La fusée Ariane traversera l’Atlantique dans un bateau à voiles
Si des morceaux de l’Airbus traversent désormais les mers avec des bateaux à voile, ceux de la fusée européenne Ariane ne seront pas en reste. La société ArianeGroup a en effet demandé aux entreprises Jifmar Offshore Service, VPLP design et Zéphyr & Borée de construire un bateau éco-responsable pour transporter les différents éléments de sa fusée jusqu’au centre spatial de Kourou en Guyane. Ce navire hybride baptisé « Canopée » sera propulsé par du gaz naturel liquéfié et quatre voiles « intelligentes » de 30 mètres de haut et d’une surface totale de 1.600 m2. Elles pourront se rétracter et se déployer automatiquement, selon les conditions météorologiques. Le Canopée sera capable d’atteindre une vitesse de 16,5 nœuds, soit 30 km/h. Sa mise à l’eau est prévue en 2022.
Les voiles du Silenseas autorisent une économie d’énergie jusqu’à 60 %
A Saint-Nazaire, les Chantiers de l’Atlantique, le plus important chantier naval d’Europe et l’un des plus grands au monde, s’intéressent aussi de très près à la navigation éolienne. Ils ont développé en 2018 un nouveau navire à voiles dénommé Silenseas. Il s’agit d’un bateau de croisière à propulsion hybride utilisant le système breveté Solid Sail®, inventé et développé par les Chantiers de l’Atlantique. Pour maintenir la vitesse du navire dans la plupart des conditions de vent, les voiles et le moteur fonctionnent en parallèle. Autorisant une économie d’énergie jusqu’à 60 %, la voilure, d’une surface de 1.200 m2, peut être couplée à une motorisation électrique avec batteries et permet même de proposer des croisières « sans émissions ».
Depuis début décembre, les Chantiers de l’Atlantique testent à Saint-Nazaire une voile de seconde génération. Elle comporte un mât capable de tourner à 360° pour s’adapter à la direction du vent. Celle-ci permet de dissocier la trajectoire du navire de l’orientation des voiles. En cas de coup de vent subit, le navire peut continuer sa route normalement car le mât pivote pour se mettre face au vent tandis que les voiles s’affalent automatiquement en se pliant comme un éventail. Bien qu’elle soit actuellement destinée à des paquebots découlant du concept Silenseas, ce type de voile pourra être intégré sur des navires de commerce ou de pêche ayant un centre de gravité très bas.
Comme on le voit, la navigation à voile prend sa revanche et souffle un nouveau vent d’espoir sur le secteur maritime.
Commentaires
Une voile de traction auto portée pour cargos et porte-conteneurs : http://inventions.a.verna.free.fr/voile.htm
Cordialement,
Christophe Verna
_Voile volante de traction auto portée : http://inventions.a.verna.free.fr/voile.htm
_ Cette voile, totalement innovante et brevetée, concerne un aménagement naval qui a pour but de faire réaliser de considérables économies de carburant aux cargos et porte-conteneurs en récupérant la force du vent, cette voile volante est portée par un/des gaz plus légers que l'air , il en résulte qu'elle ne peut pas tomber à l'eau en cas de baisse de vent.
_ La disparité entre cette voile auto portée et les voiles de traction classiques est fondamentale, elle tient tout simplement à l'énorme différence entre le plus lourd et le plus léger que l'air...
_ Cette invention pallie ainsi le problème de récupération d'une voile immense tombée à la mer, gorgée d'eau ou/et prise dans l'hélice.
_ Elle est complétée par le 2ème brevet dit : Ensemble de systèmes de stabilisation horizontale des voiles volantes de traction : http://inventions.a.verna.free.fr/voile_horizontale.htm
_ Cette voile, s'élevant par elle-même (ce qui lui confère une facilité de mise en œuvre et de récupération sans égal), n'a pas besoin de mât et autres appareillages d'élévation très coûteux (près d'un million d'€) pour sa mise en œuvre ou récupération.
_ Elle capture le vent à la verticale et tire le bateau à l'horizontale, ce qui lui assure un rendement maximum.
_ L'élévation de la voile est régulée par une triangulation dont le point bas est relié à un flotteur directionnel pesant suffisamment pour rester à l'eau en maintenant la voile :1°/ horizontale à la façon d'une balance à fléau, 2°/ à la hauteur désirée, 3°/ le flotteur, muni d'une propulsion et d'un gouvernail dirige la voile, 4°/ les câbles de tractions sont gérés de façon à orienter la voile à droite ou à gauche vers la destination souhaitée.
_ Cette invention, qui capte le vent à la verticale et tracte vers l'avant est préférable aux systèmes actuels de type cerf-volant qui ont le défaut de capturer le vent à l'horizontale, de tracter en hauteur et font des " 8 " incontrôlés tel un chien en laisse.
_ De plus, à contrario des bateaux qui possèdent des mâts orientables et des voiles en matériaux composites, le pont du navire est libéré de ces apparaux et l'horizontalité du bateau reste constante car il est tracté par un point à hauteur du pont, 2 conditions indispensables aux transport des conteneurs maritimes (les voiles à mât génèrent obligatoirement de la gîte, car le point de propulsion est situé bien au-dessus du pont).
_ Un aménagement consiste à donner un angle à la voile, afin qu'en cas de coup de vent très important la voile se lève en laissant le vent glisser sous elle au lieu d'accuser un choc frontal ; le flotteur, doté d'un treuil à récupération automatique rattrape la longueur de câble concédée une fois la bourrasque passée.
_ Le taux de capture de vent sera géré par la modification de l'angle horizontal de la voile auto portée via un ordinateur en relation avec un anémomètre ou/et des renseignements météorologiques afin de réduire ou augmenter la prise de vent.
_ L'angle vertical de la voile auto portée sera modifié par la gestion des câbles de traction du côté droit et gauche manuellement via un ordinateur en relation avec une girouette ou/et des renseignements météorologiques, afin que la voile tracte le navire en direction du cap programmé.
Si l on imposait au transport maritime le vrai coût de ses émissions de CO2, cela rendrait subitement l industrie européenne nettement plus compétitive par rapport à la Chine, ce qui réduirait nettement les besoins de transports intercontinentaux.
Si je ne me trompe pas, MSC est une entreprise de droit suisse. Il n y a qu à associer les émissions de CO2 de MSC à ceux de la Suisse.
Des neoliners capables de transporter 5000 tonnes de fret pour remplacer des porte-conteneurs de 200 000 tonnes... il va falloir en produire un paquet mdr... et ne pas être trop exigeant sur la fraicheur des marchandises en cas de vent contraire xptdr
Plus sérieusement, je crois plus à l'électrification de la flotte mondiale après une période tampon au GNL qui est 2 fois moins carboné que le fioul lourd actuellement utilisé.
Electrification avec un mix batterie hydrogène jusqu'à ce qu'on arrive à se débarrasser des batteries (et donc passer au full H2).
Les projets ad hoc sont déjà sur les rails (comme pour les trains d'ailleurs lol)
Vous sous-estimez la puissance des vents, car en plus de faire avancer les bateaux, ils rechargeront les batteries qui serviront au démarrage pour vaincre l'immobilisme dans le port et amorcer la croisière durant laquelle le vent suffira à la propulsion car il ne s'agira plus de vaincre l'immobilisme au port mais seulement les forces antagonismes à l'avancement, Même chose à l'arrivée pour les manœuvres portuaires. De plus avec les voiles dynamiques les vents contraires n'existent plus.
"De plus avec les voiles dynamiques les vents contraires n’existent plus". Il va falloir retourner plancher vos cours de physique jeune homme. Les vents contraires freinent les bateaux, point barre, et dire autre chose revient à violer la loi de conservation de l'énergie.
Les vents contraire freinent les bateaux à moteur en effet, tandis qu'ils font avancer ceux à voile (voir mon commentaire précédent).
Les vents contraires freinent tous les bateaux, La navigation au près rend les trajets plus longs et donc économiquement moins rentables.
Vous manquez d'imagination….. mettez donc une forme de voile qui soit une éolienne laquelle se présente toujours face au vent… et avec cette voile dynamique vous faite tourner l'hélice de votre bateau pour le faire…… avancer et non reculer. Les vents contraires n'existent plus …. retournez vous même mon cher Paul P à vos cours de physique.
L'énergie récupérée de cette façon est insuffisante pour faire avancer votre bateau face au vent à cause des pertes en ligne. Il reculera un peu moins vite en régime stabilisé, c'est tout.
Dans la mesure où vous ne faites aucun calcul portant sur le CX de la coque,de la prise au vent, et de l'autre côté de la dimension de l'éolienne du degrés de liberté del'angle des pales et de leur surface, votre estimation d'insuffisance relève de la conviction religieuse, ou si vous préférez de celui qui a décidé qu'il avait raison quelque soient les arguments qu'on pourrait lui opposer et auxquels il n'avait tout simplement pas pensé.
Dans ce cas je ne vais pas plus loin.
Adieu.
Quand une éolienne récupère une partie de l'énergie cinétique du vent qui souffle, cela freine le bateau au passage (proportionnellement au maître couple de l'éolienne, c'est-à-dire à sa surface frontale qui est perpendiculaire au vent) et comme une éolienne n'est pas un système parfait vous récupérerez toujours moins de 100% de l'énergie cinétique qui vous freine... donc vous reculez... CQFD
C'est exact, si ce n'était pas le cas, il suffirait d'installer une éolienne sur le toit d'une voiture pour que la vitesse produise de l'électricité pour la faire avancer; c'est une version du mouvement perpétuel....
En voulant naviguer face au vent vous avez raison, mais comme avec une voile latine il est nécessaire de louvoyer, mais je pense moins qu'avec une voile car l'éolienne peut être carrément face au vent avec une coque qui ne le sera pas, et le "ralentissement" su les pales de l'éolienne ne s'opposeront plus à la direction que vous lui faite prendre, et le bateau ne sera pas plus ralenti qu'avec un vent de travers.
Une éolienne est toujours face au vent... et encore une fois vous récupérerez moins d'énergie avec les pales que le vent ne vous en fera perdre (avec les pales et le mât). Le seul cas où l'éolienne est intéressante pour un bateau, c'est là : http://www.energy-observer.org
Mais il y a un moteur électrique pour faire avancer le biniou et ça croise à quelques noeuds donc il ne faut pas être pressé !
Si la coque est de biais par rapport à la direction du vent, le bateau ne reculera pas car ce n'est pas un crabe. En revanche, l'éolienne profitera pleinement de la puissance du vent. D'ailleurs, on a bien cette situation avec un bateau qui louvoie encadrant tantôt à droite tantôt à gauche la direction vers laquelle il veut aller, en l'occurrence celle d'où vient le vent….. et ça marche !
Et même avec une voile, je vous livre un scoop…. on peut aller plus vite que le vent (pensez à une équerre que vous pincez.
bonjour
j'ai beaucoup plancher sur les navires éolien et ma conception n'est pas de remettre des voiles statiques mais des ailes dynamique , avantage elles fournissent de l'énergie quand le navire est a l’Arrêt permettant de stocker de l'énergie. Un dispositif permet également de tirer profit des courants marins ou fluviaux ainsi que de l'énergie des vagues, il est possible également d'installer des surfaces photovoltaïque sur les ailes. Je pense que les bateau éolien sont promus a un bel avenir et je propose aux organisateurs de course d'ouvrir une catégories de bateau éolien pour booster la recherche et l'expérimentation.
Y aurait il des personnes susceptible d’être intéressés par ces innovations et en mesure de les construire ? avantage que j'allais oublier les ailes se replient sur le pont permettant d'avoir un tirant d'air identique au navire et en cas de forte tempête pas de risque de casse , il peut être envisagé des surfaces modulable en fonction de la force du vent et des profils variant de grosse pousser, forte traîner vent faible a faible traîner forte poussée vent fort voir l'invention du phicoé qui n'a pas eu de suite il me semble.
Cousteau se servait sur l'alcione de la turbo voile on en entend plus parlé.
Dans ce domaine tout reste faire, mes idée sont plus pertinentes sur un catamaran ou sur un paquebot mais pas adapté a un monocoque.
cordialement
Les navires "éoliens" appartiennent au passé et le passé est mort.
L'avenir est à l'électrification des usages et la marine marchande y passera dans la foulée du petit monde automobile.
Voilà un jugement asséné avec un tel applomb... Le doute rend fou mais la certitude rend c...
Ne l'oublions pas. Quand on a un peu navigué on s'aperçoit vite que le vent souffle quasiment partout et tout le temps.
Les progrès de l'automatisation donnent une possibilité d'utiliser facilement cette énergie gratuite qu'est le vent et dont on aurait tord de se priver. L'hydrogène ne sera pas gratuit, lui.
Le vent souffle partout et tout le temps... c'est faux et en plus il ne souffle que dans un sens (et pas forcément celui qui nous intéresse). C'est bien pour cela que nous sommes passés des navires à voile aux navires à fioul et pas l'inverse !
Voilà un argument qui temoigne de votre ignorance de la navigation à voile.
Je vous invite à vous renseigner sur ce qui signifie naviguer au près https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A8s_(voile)
Effectivement les navires du 16e siecle ne savaient pas remonter au vent, mais enfin la voile a évolué depuis, en 4 siecles.
La navigation au près était connu bien avant le 16ème siècle. Un secteur "interdit" d'environ 60 degrés demeure (c'est de la physique et ça se démontre) et vous perdez de toute façon du temps avec ce type de navigation (et le temps, c'est de l'argent dans notre société).