Le transport de marchandises avec des cargos et en particulier des porte-conteneurs est l’épine dorsale des économies d’aujourd’hui, avec environ 90% des cargaisons non vrac transportées avec eux. Cela s’ajoute au grand nombre de pétroliers et de méthaniers. Malheureusement, en raison de leur utilisation de moteurs diesel, ils sont également responsables d’environ 3,5% des émissions mondiales de CO2, en plus de 18 à 30% d’oxyde d’azote et 9% d’oxydes de soufre.

Si le passage au diesel à faible teneur en soufre (ULSD) et l’utilisation de limitations de vitesse ont permis de réduire certains de ces polluants, l’industrie du transport maritime se voit confrontée à la nécessité de décarboner pour respecter les obligations de l’Accord de Paris. Cela signifie essentiellement trouver un moyen de passer des moteurs diesel à une alternative qui a des coûts de carburant comparables ou meilleurs, ne produit pas ou presque pas de polluants et n’affectera pas négativement la logistique.

En tant qu’industrie très compétitive et acharnée, cela semble laisser les compagnies de navigation appuyées contre un mur. Pourtant, il se trouve qu’une technologie existante et éprouvée existe déjà et peut être modernisée dans les cargos existants.

Expédiez plus grand, pas plus vite

Windjammer Moshulu, en 2009.

Étant donné que la plupart des marchandises ne sont pas de type périssable, le principal facteur de motivation des investissements de l’industrie du transport maritime a été de transporter plus de marchandises avec un seul navire. Au cours des dernières décennies de cargos à voile (voiliers à coque en fer) qui ont duré jusqu’au début du XXe siècle, ils ont réussi à rivaliser avec les navires à vapeur de l’époque, principalement en raison de leur coût d’exploitation. Le plus grand soi-disant windjammer à survivre à ce jour (Moshulu) a été construit en 1903 en Écosse.

Les moteurs à vapeur ayant rapidement perdu du terrain dans les années 1960 au profit des moteurs diesel, à la fois dans les industries du transport maritime et ferroviaire, les moteurs diesel sont devenus les bêtes de somme du monde moderne, alimentant tout, des camions aux trains en passant par les plus grands porte-conteneurs. À peu près au même moment, les sauts massifs dans notre compréhension du monde atomique ont conduit à un certain nombre d’expériences d’utilisation d’un réacteur à fission nucléaire en remplacement direct des chaudières à vapeur d’antan.

L’un des premiers cargos à propulsion nucléaire les plus célèbres était le NS Savannah, qui a été lancé en 1959. En tant que navire de démonstration avec une utilisation mixte passagers / fret, il n’était cependant pas censé être rentable. Les réglementations beaucoup moins compliquées concernant les moteurs diesel et les bas prix du carburant diesel ayant préséance sur d’autres considérations, l’industrie maritime opterait collectivement pour cette méthode de propulsion.

Porte-conteneurs Sevmorput à moteur SMR en 2007.

À l’heure actuelle, le porte-conteneurs russe Sevmorput (lancé en 1986) est le seul cargo à propulsion nucléaire au monde. Il est actuellement utilisé pour l’approvisionnement des stations de recherche antarctique de la Russie, aux côtés de la flotte russe de brise-glaces à propulsion nucléaire.

Les nouveaux brise-glaces du projet 22220 sont équipés d’un RITM-200 SMR (petit réacteur modulaire) avec un cycle de ravitaillement de 7 ans, similaire au cycle du combustible pluriannuel du Sevmorput. L’élimination des considérations de ravitaillement est utile dans cet environnement, permettant une capacité de chargement accrue et une logistique simplifiée.

C’est la logistique, idiot

Comme évoqué précédemment, les compagnies maritimes ne sont pas intéressées par les risques lorsqu’elles peuvent les éviter. Avec une échéance au milieu du siècle pour atteindre des émissions proches de zéro, il y a une volonté d’investir dans le changement, mais seulement dans une certaine mesure. C’est là que les propositions radicales – comme dans cet article de 2018 IEEE Spectrum sur le passage à l’hydrogène et aux piles à combustible – font face à une vente très difficile.

Dans cet article, il est souligné qu’un cargo reconverti, rempli de piles à combustible, de batteries et de réservoirs de stockage d’hydrogène, pourrait théoriquement avoir suffisamment d’énergie électrique pour durer un voyage vers le port suivant. Cela indique un certain nombre de points négatifs, avec la possibilité d’une fuite d’hydrogène conduisant à un cargo échoué, la nécessité de faire le plein d’hydrogène hautement comprimé à chaque port et une grande quantité d’espace occupée par l’hydrogène comprimé (à paroi épaisse). réservoirs. Ce n’est pas non plus un système compatible avec les transmissions turbo-électriques et nécessiterait une modernisation approfondie des cargos existants.

Un dernier clou dans le cercueil est le manque d’infrastructures de ravitaillement dans les ports du monde entier et le fait qu’à l’heure actuelle, la quasi-totalité de l’hydrogène est produite à partir de reformage à la vapeur de méthane fossile («  gaz naturel  ») et de sources similaires. Essentiellement, cette transition serait l’une des nombreuses inconnues, des risques élevés, des investissements mondiaux coûteux et des gains incertains dans le cas où elle se déroulerait comme espéré.

Bienvenue dans la marine

USS Nimitz (CVN-68), un porte-avions de l’US Navy. La photo est d’après son refit de 1999-2001.

Bien que l’industrie du transport maritime ait principalement opté pour des carburants de soute bon marché pour ses cargos, depuis les années 1950, l’utilisation de la propulsion nucléaire fait partie intégrante des forces armées les plus puissantes du monde. Bien qu’un sous-marin diesel soit utile, il ne peut pas rester immergé pendant des jours et doit faire le plein une fois par semaine au lieu d’une fois toutes les quelques décennies. De même, les porte-avions de type CATOBAR nécessitent à la fois la puissance et l’élimination du ravitaillement, ce qui pourrait autrement rendre un conflit plutôt embarrassant lorsque le porte-avions prisé est à court de carburant.

Si elle était adoptée dans un contexte de cargo, et en supposant des réacteurs marins comme ceux utilisés dans les SMR RITM de la Russie avec 20% d’uranium 235 faiblement enrichi (contre> 90% pour certains réacteurs navals américains), la logistique du un seul arrêt de ravitaillement environ une fois tous les sept ans, au cours duquel le carburant serait échangé. Si l’on utilisait un réacteur à sel fondu ou à lit de galets, le ravitaillement en carburant pourrait être effectué de manière plus flexible, avec moins de temps consacré au processus.

Moteur diesel naval Wärtsilä RT-flex96C.

Un autre avantage de l’utilisation de la propulsion nucléaire est que le combustible ayant une densité de puissance très élevée, aucun réservoir de carburant n’est nécessaire. Au lieu de cela, le réacteur avec une turbine à vapeur pourrait remplacer le moteur diesel de la taille d’un bâtiment dans les navires porte-conteneurs, comme le Wärtsilä RT-flex96C d’une hauteur de 13,5 mètres et d’une longueur de 26,5 mètres. La modernisation nucléaire combinerait ainsi le moteur et le carburant dans le même espace que le bloc moteur à l’origine, ce qui permettrait d’augmenter la capacité de chargement.

Étant donné que les réacteurs navals ont été utilisés par divers pays dans divers scénarios depuis les années 1950, les risques et les avantages sont tous deux bien connus, ce qui en fait une quantité aussi connue que les moteurs diesel qu’ils sont censés remplacer.

Il est temps de marcher dessus

Ces dernières années, l’utilisation de la propulsion nucléaire a trouvé de nouvelles voix au sein de l’industrie maritime. Comme l’ont noté les gens de l’industrie, un obstacle majeur est l’absence de législation de l’Organisation maritime internationale (OMI) dans ce domaine, qui à ce stade considère principalement la propulsion nucléaire dans le contexte des navires militaires. Cela pourrait toutefois changer rapidement, comme l’a noté Andreas Sohmen-Pao, président de la compagnie maritime BW Group. Selon lui, les avantages de la propulsion nucléaire sont évidents, les faibles coûts d’exploitation étant les plus évidents.

Au lieu d’avoir à faire face aux coûts récurrents du ravitaillement, un cargo à propulsion nucléaire serait effectivement gratuit après l’investissement initial. Sans émissions polluantes ni coûts de carburant à prendre en compte, cela permettrait aux navires de charge d’aller plus vite, permettant une augmentation de la vitesse de 50% dans certains cas. Ou plus simplement, en supposant un délai d’expédition occasionnel de trois semaines pour un porte-conteneurs de la Chine aux États-Unis, une augmentation de la vitesse de 50% réduirait ce délai d’une semaine complète.

L’économie mise à part, le fait demeure que l’industrie du transport maritime doit réduire rapidement son empreinte écologique. En tant qu’industrie réfractaire au risque, tout changement devrait être progressif et bien planifié, avec des solutions instantanées probablement bien accueillies par rapport aux bouleversements révolutionnaires. Ici, une technologie solide et éprouvée comme la propulsion nucléaire pourrait fournir exactement ce qui est nécessaire. Ces faits ont été reconnus par la société britannique de classification maritime Lloyd’s Register lorsqu’elle a réécrit ses règles après les commentaires de ses membres. Lloyd’s a déclaré qu’il s’attend à «voir des navires nucléaires sur des routes commerciales spécifiques plus tôt que beaucoup de gens ne le prévoient actuellement».

Une révolution maritime potentielle

Selon la façon dont les choses se passent, nous pouvons voir une industrie du transport maritime qui non seulement parvient à se décarboner en un temps record, mais qui rend également les itinéraires de navigation plus rapides et plus fiables qu’auparavant. Les cargos étant libres de voyager aussi vite que la météo et le trafic local le permettent, la commande de gadgets de l’autre côté du monde pourrait prendre beaucoup moins de temps, le tout sans la culpabilité de l’impact environnemental que la navigation a aujourd’hui.

Ensuite, il y a l’autre type de «navigation», sous la forme de navires de croisière, qui sont également loin d’être propres, surtout lorsqu’ils tournent au ralenti dans les ports. Faire une croisière peut sembler un peu moins décadent si ces navires ne crachent plus de panaches de gaz d’échappement diesel noirs tout en passant devant des îles idylliques.

Voici à l’âge de l’atome pour conclure l’ère du diesel.

LAISSER UN COMMENTAIRE

Rédigez votre commentaire !
Entrez votre nom ici