Le développement de nouvelles sources d’énergie et de nouvelles technologies de stockage est un élément clé pour une mobilité navale plus écologique. 

En outre, l’impact stratégique de nouveaux vecteurs énergétiques tels que l’hydrogène ou le méthanol a déjà été démontré dans le domaine maritime avec le système de propulsion indépendant de l’air (Air Independent Propulsion) de Naval Group. Dans le contexte actuel de décarbonation des mobilités et avec la volonté de l’Union Européenne de développer la production d’hydrogène vert à l’horizon 2030, Ametra Group renforce son expertise pour proposer des solutions pour la conception de système de stockage d’hydrogène pour l’industrie navale. 

Dans le but de proposer un éventail toujours plus large de services, Ametra travaille en parallèle à l’étude de l’intégration de piles à combustibles sur des navires et à la valorisation de ses sous-produits pour, par exemple, réaliser de la cogénération (électricité / chaleur) ou récupérer de l’eau pure facilement valorisable à bord d’un navire.

Une approche nouvelle

Parmi ces nouvelles études, l’utilisation de jumeaux numériques (Digital Twins) est prometteuse. Élément clé de l’industrie 4.0, un jumeau numérique est une version numérique de l’état d’utilisation actuel d’un équipement qui prend en compte son historique de fonctionnement (accidents, pannes passées etc.). Le jumeau numérique est ainsi un modèle physique de l’équipement nourri par des données de l’équipement réel (son jumeau réel). Ces jumeaux numériques permettent à l’aide d’algorithmes d’apprentissage automatique (Machine Learning) de prévoir les maintenances à venir, c’est la maintenance prédictive. Elle permet de prévenir des défaillances futures, d’estimer la durée de vie restante et in fine d’optimiser au mieux l’investissement dans le système et la continuité du service. 

Le système de stockage d’hydrogène se prête bien à cette approche. En effet, le système de stockage ne vient pas tout seul : Il nécessite l’intégration de capteurs (pressions, débits, température), d’un système d’acheminement de l’hydrogène en amont et en aval du réservoir, ainsi qu’un système de contrôle en temps réel. Tout ce système est modélisé à l’aide de logiciels qui permettent de réaliser le modèle multidomaine des jumeaux numériques (électronique, mécanique, thermique, fluidique etc.) de façon « acausale », permettant ainsi de représenter directement les éléments constitutifs d’un système en faisant abstraction des équations sous-jacentes. Cette approche de modélisation suivie par Ametra, se prête bien à la conception de jumeaux numériques.

Le but à terme de cette approche est d’optimiser au mieux les systèmes et de minimiser les coûts et les dépenses énergétiques liés à son l’exploitation sur toute sa durée de vie.

Ametra présent sur le salon Euronaval

En plus de sa portée stratégique, l’hydrogène s’inscrit également dans les enjeux environnementaux pour le secteur maritime qui représente actuellement 3% des émissions de CO2 généré par l’homme. Un « hydrogène vert » permettant la réduction des particules fines, du bruit et des émissions est une solution potentielle pour la décarbonation du secteur.

Dans le but de promouvoir son expertise et son approche sur ces sujets ainsi que de rencontrer des partenaires potentiels, Ametra sera présent à Euronaval, le plus grand salon dédié à l’industrie navale de défense du 20 au 23 octobre 2020, et présentera ses avancées.

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