La décarbonation et la recherche de meilleures performances sont des sujets cruciaux pour le secteur maritime. Si la propulsion nucléaire fait déjà beaucoup parler d’elle, l’hydrogène fait également l’objet de recherches et d’innovations à destination des activités navales, tant militaires que civiles.
Le contexte : des activités navales particulièrement impactantes pour l’environnement
Plus de 95000 navires de commerce circulent pour acheminer 80 à 90% des marchandises à travers le monde (soit près de 11 milliards de tonnes de fret par an). De manière globale, le transport maritime est responsable d’environ 2,5% des émissions de gaz à effet de serre.
La plupart des études prédisant une accélération importante du transport maritime de marchandises, l’impact environnemental des activités navales s’annonce de plus en plus lourd. Et cela, sans même compter le nombre de bateaux de croisière, de plaisance et les navires militaires en circulation !
Si plusieurs pistes de travail sont envisagées pour diminuer les émissions générées par ce secteur (électrification à quai, GNL, système de bonus et malus…), l’hydrogène “vert” apparaît comme l’une des solutions les plus prometteuses dans les années à venir.
Les possibilités offertes par les carburants alternatifs étant relativement limitées, en particulier sur les gros navires, les piles à combustible se détachent par leur rendement énergétique. La transformation du surplus d’électricité renouvelable en hydrogène (Power-to-Gas) est également étudiée.
Un cadre national et international pour la transition du secteur
Dès 2018, l’Organisation Maritime Internationale (OMI) a acté sa stratégie de réduction de l’empreinte CO2 de l’ensemble du secteur, avec un objectif de -70% d’ici 2050 (-40% en 2030). Ce cadre n’implique bien sûr pas que le recours à l’hydrogène, puisque d’autres pistes comme la réduction de la vitesse des navires y sont explorées.
Sur le plan national, la France a mis en place son projet de décarbonation de l’industrie, avec pour objectif de réduire les émissions de 81% d’ici 2050. Dans ce contexte, l’hydrogène décarboné est l’une des solutions retenues.
Le Plan de déploiement de l’hydrogène pour la transition énergétique du 1er juin 2018 fixe l’atteinte d’un niveau de 40% d’hydrogène produit à base de ressources renouvelables en 2028. La crise sanitaire est venue accélérer ces efforts en 2020 avec la Stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné en France, qui prévoit 2 milliards d’euros pour 2021-2022 et 7 milliards d’euros à l’horizon 2030 afin de décarboner les sites industriels et les moyens de mobilité.
Les défis à relever pour le déploiement de la propulsion hydrogène dans le secteur maritime et fluvial
La question des technologies de stockage pour l’hydrogène naval a fait l’objet d’un article sur notre blog. Vous pouvez le retrouver ici.
D’autres freins restent à lever, parmi lesquels :
- la disponibilité suffisante d’hydrogène renouvelable ou bas carbone,
- la compétitivité de son prix,
- la sécurisation et les conditions de son stockage,
- le développement d’infrastructures de ravitaillement en hydrogène vert dans les ports.
Quelques exemples de propulsion hydrogène dans le secteur naval
Si le cap est encore difficile à passer de manière globale et que la plupart des vaisseaux à propulsion hydrogène en sont encore au stade du projet, certains bateaux plus petits ont déjà franchi le cap. A Nantes par exemple, la navette à hydrogène Jules Verne 2 peut assurer un service quotidien.
Le navire à hydrogène Energy Observer, mis à l’eau en avril 2017, vise l’autonomie énergétique, sans émissions de gaz à effet de serre, ni de particules fines. “Développé en collaboration avec les ingénieurs du CEA-Liten, l’objectif du navire est de tester l’efficacité d’une chaîne de production énergétique complète reposant sur le couplage de différentes énergies renouvelables avec de l’hydrogène produit à bord à partir de l’eau de mer.” (source)
Un autre projet français devrait voir le jour en 2023 : il s’agit du projet Hylias (HYdrogen for Land, Integrated renewables And Sea) qui assurera le transport de passagers entre Vannes et les îles du golfe du Morbihan.
Du côté des sous-marins, Naval Group a réussi dès 2018 à produire de l’électricité en continu pendant 18 jours, dans des conditions représentatives d’une patrouille réelle de sous-marin, grâce à une pile à combustible (PAC) alimentée par un système de production d’hydrogène développé en partenariat avec IFPEN. Son système de propulsion anaérobie (AIP) associe deux technologies de rupture protégées par 70 brevets.
Les paquebots de croisière ne sont pas en reste, puisque MSC Croisières s’est allié à Fincantieri et à la société italienne SNAM pour travailler sur la faisabilité de la construction du 1er navire de croisière à propulsion à hydrogène au monde. Il n’est d’ailleurs pas le premier acteur de ce type à s’intéresser à ce sujet, puisque le norvégien Viking Cruises étudie cette option depuis plusieurs années déjà. En 2017, Ouest France évoquait déjà son projet de “paquebot de plus de 200 mètres de long transportant 900 passagers alimenté par des piles à combustible d’hydrogène sans aucune pollution de l’air (…) c’est le dernier pari technologiquement assez fou lancé par l’armateur norvégien Torstein Hagen pour sa prochaine génération de navires”.
D’autres recours à l’hydrogène sont envisagés pour différents types de bateaux : ils portent néanmoins sur le remplacement d’autres sources d’énergies à bord et non pas sur la propulsion elle-même.
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(c) image principale : Naval Group
