Les turbovoiles peuvent aider à décarboniser les océans
Publié par Redbran le 19/05/2019 à 14:00
Source: © Union européenne, [2019] / CORDIS
Décarboniser le secteur du transport maritime constitue un défi de taille, mais une entreprise finlandaise a passé ces deux dernières années à montrer comment utiliser la force du vent pour économiser jusqu'à 20 % de l'énergie utilisée par les navires lors de leurs longs voyages en mer.


Turbovoile sur le M/S Viking GRACE, Viking Line. © Projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) RotorDEMO

Les transports maritimes contribuent à environ une gigatonne (un milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999 999) et précède un...) de tonnes) des quelque quarante gigatonnes d'émissions de CO2 causées par les activités humaines chaque année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.). Cette proportion devrait croître rapidement au cours des vingt prochaines années, sachant que des efforts sont déployés pour réduire les émissions de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) produites à terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...).

Norsepower, une société du secteur des technologies propres, a conçu un système de turbovoiles exploitant la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale...) du vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont...) afin de fournir une propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme...) auxiliaire aux navires, soulageant ainsi le moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail à partir d'une énergie...) principal et permettant de réduire les émissions. Elle s'est servie du projet RotorDEMO pour procéder à la démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir de propositions initiales, ou précédemment démontrées à partir de...) de sa technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) dans une installation réelle en mer au cours des douze derniers mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.).

"Nous devons procéder à une décarbonisation à l'échelle de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...) et nous manquons de sources d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) renouvelables en mer. Si nous sommes en mesure de fabriquer des turbovoiles capables de contribuer à la propulsion des navires, nous pouvons donc aider à y parvenir", déclare M. Tuomas Riski, PDG de Norsepower et coordinateur du projet RotorDEMO.

Une propulsion plus propre

La Rotor Sail se compose d'un grand cylindre (Un cylindre est une surface dans l'espace définie par une droite (d), appelée génératrice, passant par un point variable décrivant une courbe plane fermée (c), appelée courbe directrice et...) en fibre (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) de verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus...) et de carbone qui tourne autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) de son axe principal, entraîné par un moteur électrique. Ce mouvement circulaire fait tourner une fine couche d'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines...) autour du cylindre. Lorsqu'elle interagit avec le vent, cela provoque une différence de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) d'air de part et d'autre du cylindre en raison de l'effet Magnus (L’effet Magnus, découvert par Heinrich Gustav Magnus (1802-1870), physicien allemand, permet notamment d’expliquer les effets de balle dans le sport.). Comme dans le cas des voiles (Les Voiles sont l’une des 88 constellations du ciel, visible essentiellement de l’hémisphère sud. Incluse à l’origine par...) classiques ou de l'aile d'un avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un organe moteur (dans le cas d'un engin sans...), cela génère de la poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air brassé par un moteur, dans le sens inverse de l'avancement.) et aide à faire avancer le navire (Un navire est un bateau destiné à la navigation maritime, c'est-à-dire prévu pour naviguer au-delà de la limite où cessent...).

Généralement composé de deux ou trois cylindres, le système peut être installé après coup sur des navires existants ou intégré à une nouvelle construction. Après l'installation, aucune intervention humaine n'est requise. Le système intelligent surveille les conditions de vent et fait tourner le mécanisme pour en maximiser les avantages.

Dans le cadre de RotorDEMO, le système a été installé en avril 2018 sur le navire de croisière (Un navire de croisière est un navire (généralement un paquebot) spécialisé dans le transport de passagers, dont le but n'est pas comme pour...) Viking Grace pour procéder à une démonstration grandeur nature et recueillir des informations afin de valider ses performances. Le détail de ces données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) ne sera dévoilé qu'en mai, mais M. Riski est satisfait des résultats. Il déclare: "Dans le cadre de ce projet, notre objectif consiste à économiser 300 tonnes de carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.) par an. Ce que nous avons observé nous a convaincus que le système fonctionne et qu'il permet d'économiser de grandes quantités de carburant."

Plus il y a de vent, mieux c'est

Conçue pour les navires de 100 mètres ou plus, une installation comprend typiquement deux ou trois cylindres, pour un coût total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le total des dettes". En physique le total...) compris entre un et deux millions d'euros. "Avec nos prix de livraison actuels, le délai (Un délai est d'après le Wiktionnaire, « un temps accordé pour faire une chose, ou à l’expiration duquel on sera tenu de faire une certaine chose....) typique de retour sur investissement est de trois à huit ans, mais cela dépend beaucoup du type de navire que vous possédez et, si vos itinéraires sont plus exposés au vent, vous obtiendrez une période d'amortissement plus courte", explique M. Riski.

Le système est déjà sur le marché et, avec l'aide du projet RotorDEMO, Norsepower a pu l'installer sur un autre navire en plus du Viking Grace, portant le total de bateaux équipés à trois à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...), un contrat ayant été signé pour une quatrième installation sur un nouveau bateau (Un bateau est une construction humaine capable de flotter sur l'eau et de s'y déplacer, dirigé ou non par ses occupants. Il répond aux besoins du transport maritime ou fluvial, et permet diverses activités telles que le...) de croisière en construction. L'objectif à long terme de Norsepower est d'équiper plus de 20 000 navires avec des Rotor Sails, même si M. Riski reconnaît que les coûts constituent un obstacle.

La situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il...) économique pourrait bientôt évoluer en faveur de Norsepower. Le principal combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant) dans une réaction chimique générant de la chaleur : la combustion.) des cargos est constitué de déchets provenant des raffineries de pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie industrielle contemporaine, car...), une source d'énergie bon marché mais polluante. À compter du 1er janvier 2020, l'Organisation (Une organisation est) maritime internationale imposera des contrôles plus stricts en ce qui concerne les niveaux de soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.) autorisés dans le mazout, les faisant ainsi passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) de 3,5 % m/m (masse par masse) à 0,5 % m/m. "Cela devrait faire augmenter les prix des carburants, ce qui s'avérera bénéfique pour notre technologie", précise M. Riski.

Pour plus d'information voir:
- Projet RotorDEMO
- Effet Magnus.
- Niveaux de soufre autorisés
Page générée en 0.279 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique