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La propulsion vélique s’invite dans le transport maritime

La propulsion vélique s’invite dans le transport maritime

La propulsion vélique d’appoint pour des navires de commerce, vraquiers, caboteurs, porte-conteneurs, pétroliers ou paquebots de croisière, n’a rien d’une fantaisie. Elle constitue plutôt une piste solide pour les armateurs engagés dans une démarche de réduction des émissions de carbone. La vertu écologique n’est pas la seule motivation de l’International Windships Association mise sur pied en 2014 et qui compte aujourd’hui pas moins d’une centaine de membres. La réduction des coûts de carburant est une composante essentielle de la démarche, surtout depuis que l’Organisation maritime internationale (OMI) a décidé de limiter les émissions d’oxyde de soufre issus des fuels lourds. Une décision qui contraindra les armateurs à faire fonctionner les machines au diesel dont le coût est nettement plus élevé.

Les technologies utilisées pour capter l’énergie vélique ne constituent pas une percée technologique.  La force aérodynamique produite par une voile rigide ou souple, ou encore une turbine, est un sujet bien documenté. L’adaptation de ces principes à des navires de fort tonnage constitue par contre une véritable révolution. Des armateurs néerlandais, norvégiens, japonais et français se sont engagés dans l’aventure sans pour autant miser sur les mêmes solutions. Plusieurs concepts ont vu le jour dans les dernières années et d’autres sont actuellement en développement.

L’allemande SkySails basée à Hamburg a mis au point une voile de kyte de 400 m2 qui se déploie et s’affale automatiquement en 15 minutes. Le système a été conçu pour s’adapter à des navires existants. Il est constitué d’un mât que l’on installe généralement sur le pont à l’avant du navire. Entre le câble qui relie le cerf-volant au navire et la voilure, un dispositif règle la tension des différentes écoutes afin de s’adapter à la force et la direction du vent. Le tout est naturellement contrôlé automatiquement depuis la passerelle. L’économie de carburant générée varie de 10 % à 20 %. 

Les Français de AirSeas ont aussi adopté ce concept qu’ils sont en train de mettre au point pour un navire appartenant à Airbus qui transportera des composantes de l’A320 de Saint-Nazaire à Mobile en Alabama à partir de 2021. L’aile française développera une surface de 1000 m2.

Les Hollandais de Jan Van Dam Shipping se sont plutôt tournés vers le système de turbines que le commandant Cousteau avait utilisé sur le navire expérimental Alcyone. Le Ventifoil a été fabriqué par la société eConowind avec le concours de l'université de Delft. Le principe repose sur l'effet d'aspiration qui fait tourner un ventilateur à l’intérieur des mâts. Les Ventifoils peuvent pivoter automatiquement pour trouver les angles optimaux par rapport au vent apparent. La force générée est transférée directement sur le pont et contribue ainsi comme force d’appoint à la propulsion du navire. 

Le système eConowind est basé sur un conteneur de 20 pieds standard , pouvant être rapidement installé à bord d’un navire, intégrant deux ailes rigides verticales de 10 m de hauteur pivotant sur 360°. Cette solution flexible est adaptable sur une grande variété de navires, porte-conteneurs, chimiquiers, pétroliers ou d’autres types de navires. En fonction de la puissance souhaitée, on installe de un à quatre conteneurs de 20 pieds voire 40 pieds. Par vent fort ou défavorable, les Ventifoils peuvent être facilement repliés dans le conteneur. Tous les équipements, tels que l’hydraulique, l’automatisation et la ventilation, sont intégrés dans l’unité conteneurisée. L’armateur néerlandais a installé le système sur le petit caboteur Ankie et escompte lui aussi des économies de carburant variant de 10 % à 20 %.

Les Norvégiens de Stena Bulk ont aussi adopté le concept des turbines montés sur des mâts, mais ils ont poussé le concept un peu plus loin avec des mâts recouverts de cellules photovoltaïques afin de générer encore plus d’énergie.

Le cabinet français de Vincent Lauriost-Prévot et Marc Van Pethegem VPLP Design, bien connu des coureurs au large, ont travaillé sur l’adaptation des ailes rigides des catamarans de la Coupe de l’America à des navires de transport de marchandises. La démarche a porté fruit puisque le concept Oceanwings sera adapté sur le cargo de 121 m Canopée qui transportera le lanceur de la fusée Ariane 6 depuis l’Europe vers la Guyane. Le navire sera équipé de quatre ailes dotées de volets, chacune d’une surface de 363 m2. La membrane textile constituant les profils véliques pourra être hissée et affalée automatiquement. Le concept a été testé avec succès sur le catamaran expérimental Energy Observer.

Les Chantiers de l'Atlantique à Saint-Nazaire en France se sont peut-être inspirés des voiles de jonques puisque Solid Sail est une voile composite de 1200 m2 qui se replie sur le balestron à la manière d’un éventail. Gréée sur un mât pivotant, la voile est dirigée face au vent pour l’affalage. Les Chantiers ont ajouté à ce gréement une fonction de basculement du mât de plus de 45°pour permettre aux navires de passer sous les ponts. Le concept a été testé durant une année sur le paquebot Le Ponant. Il s’adresse principalement aux bateaux de croisière désireux d’offrir des croisières éco-responsables. On estime l’économie potentielle de carburant à 30%. Le projet de paquebot de 210 m de long Silenseastranporterait 300 passagers et serait en mesure de filer à 12 nœuds par 20 nœuds de vent, sans avoir recours à ses moteurs.

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