14 Novembre 2024
Les piles à combustible à hydrogène ne rejettent que de l'eau et de l'air chaud lorsqu'elles produisent de l'énergie, ce qui en fait un choix théoriquement évident dans le cadre des efforts visant à réduire les émissions de carbone de tout navire. Cependant, plusieurs difficultés pratiques liées au stockage, à l'utilisation à bord des navires et à la disponibilité de l'hydrogène vert produit proprement constituent des obstacles importants à l'adoption de cette technologie.
Comme pour toute technologie émergente, il faut des entreprises pionnières et des lancements révolutionnaires pour surmonter les obstacles. Le lancement par Feadship du Project 821 de 118,8 mètres en mai de cette année est un parfait exemple de cette approche. Conçu pour accueillir 30 invités et 44 membres d'équipage, avec une vitesse maximale de 17 nœuds et un rayon d'action de 6 500 km, ce navire à propulsion arrière, représenté par Edmiston, a l'air d'être à propulsion conventionnelle. Mais si l'on plonge sous la carène, on découvre un système de propulsion totalement dépourvu de combustibles fossiles.
Le projet 821 utilise deux technologies émergentes : les piles à hydrogène du groupe PowerCell et, pour les voyages de longue durée et les régions où l'hydrogène n'est pas disponible, le biocarburant HVO (huile végétale hydrogénée) pour ses générateurs MTU. La propulsion est assurée par des moteurs électriques ABB Azipod de 3200 kW. Feadship avait déjà prouvé l'utilisation de l'HVO sur son Obsidian de 84,2 m construit en 2023, mais l'hydrogène était un tout nouveau jeu.
Un mètre cube d'hydrogène liquide pèse 70 kg, contre environ 800 kg/m3 pour un équivalent diesel non fossile. Dans la pratique, il nécessite cependant huit à dix fois plus d'espace que l'équivalent énergétique du carburant diesel. En effet, pour le transporter en toute sécurité sur un navire, il faut un réservoir de stockage cryogénique à double paroi dont la température est maintenue à -253°C.
Le projet 821 est une construction de grande taille. Malgré cela, ses 92 m3 (4 tonnes) de stockage d'hydrogène, ses 16 piles à combustible compactes, son tableau de distribution et ses cheminées d'aération ont ajouté quatre mètres à la longueur initiale du yacht.
Il y a cependant quelques avantages par rapport aux options purement électriques ou hybrides. Le navire utilise une capacité de batterie importante, mais ses 543 kW de stockage électrique représentent près de la moitié de la capacité utilisée sur la première construction hybride de Feadship, le 85,5 m Savannah de 2015. La technologie des piles à combustible du projet 821 peut assurer une semaine entière de fonctionnement silencieux au mouillage ou permettre une navigation sans émissions à 10 nœuds en quittant les ports ou en naviguant dans des zones marines protégées.
La plus grande difficulté sur laquelle Feadship n'a aucun contrôle est la disponibilité à terre de l'hydrogène en général et de l'hydrogène vert (provenant de sources d'énergie renouvelables) en particulier. La capacité HVO embarquée du projet 821 offre une solution immédiate à ce qui se passe lorsque les réservoirs ne peuvent pas être remplis. À plus long terme, ses piles à combustible pourront utiliser du méthanol lorsque les systèmes adéquats seront disponibles. Ce carburant liquide peut être stocké dans des conditions ambiantes, puis reformé en hydrogène à l'aide de vapeur. Dans sa forme la plus écologique, le méthanol est renouvelable et provient de la biomasse.
Le projet 821 comporte d'autres systèmes de haute technologie importants axés sur l'environnement, notamment un système complet de récupération de la chaleur perdue et un système Smart AC qui arrête automatiquement le chauffage et l'air conditionné dans les cabines inoccupées.
Mais c'est le système de pile à hydrogène qui fait la une des journaux. Au moment où Feadship a entrepris ce projet, il n'existait aucune réglementation concernant le stockage de l'hydrogène et les systèmes de piles à combustible, que ce soit au niveau de la classe, de l'État du pavillon ou même de l'OMI. Feadship, Edmiston et Lloyd's Register ont mis au point des équipements, des protocoles et des règles de sécurité à l'échelle appropriée.
« La valeur de la recherche ainsi que le développement de règles de sécurité au niveau de la classe et du pavillon pour un tout nouveau type de production d'énergie est un progrès que nous sommes fiers d'avoir mis à la disposition de tous », déclare Jan-Bart Verkuyl, directeur de Feadship et PDG du chantier naval Royal Van Lent. « L'année prochaine, par exemple, deux ferries norvégiens de passagers et de voitures sur de longues distances entreront en service en utilisant le système mis au point avec PowerCell Group pour le projet 821. »