Energie Navires de croisière plus écologiques

Les bateaux de croisière sont un mode de vacances de plus en plus prisé. Un chercheur de l’EPFL a développé un système de piles à combustible qui pourrait réduire leur empreinte carbone.

Passer quelques semaines au fil de l’eau sur un navire de grand luxe est une perspective qui séduit un public toujours plus nombreux, notamment dans les pays asiatiques. Véritables hôtels flottants, ces bateaux nécessitent des dépenses énergétiques importantes pour le chauffage, l’électricité, l’air conditionné et les multiples activités à bord.

Chercheur à l'antenne sédunoise de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), Francesco Baldi a tenté de les rendre plus écologiques. "Mon travail s’est focalisé sur la réduction des émissions de C02, dans un premier temps en optimisant au maximum chaque système du bateau, voire le design du bateau lui-même pour une meilleure efficacité", explique le scientifique, cité mardi dans un communiqué de la haute école.

Le résultat de cette première approche est une réduction potentielle de 6 à 10% des émissions de C02 sur un navire équipé de moteurs diesel. Jugeant cela insuffisant, le chercheur s’est tourné vers l’utilisation d’autres systèmes.

Piles à combustible

Dans un travail réalisé en collaboration avec l’Université de Aalto, en Finlande, Francesco Baldi a évalué l’apport des piles à combustible sur un navire, avec les défis particuliers que représente un bateau réalisant des trajets de plusieurs milliers de kilomètres.

"Le défi est de stocker suffisamment d’énergie à bord sans occuper trop de place. Les piles à combustible qui utilisent de l’hydrogène ne sont pas adaptées, car un stock suffisant pour couvrir de longues distances prendrait une place énorme à bord, environ 1/3 du navire, ce qui n’est pas réaliste pour un bateau de croisière", note le chercheur de l’EPFL.

Bien qu’elles nécessitent d’opérer à de hautes températures et aient un temps d’allumage pouvant atteindre 20 heures, un second type de piles à combustible, à oxydes solides (ou SOFC) sont particulièrement appropriées pour les bateaux. Il suffit de trouver un usage à l’énergie excédentaire produite par leur fonctionnement permanent, indispensable pour éviter les longs temps d’allumage.

Coût de production

Francesco Baldi a proposé d’adapter aux navires une solution développée à l’EPFL pour transformer cette énergie inutilisée en hydrogène, qui sera ensuite stocké. La pile à combustible pourrait donc produire soit de l’électricité pour la consommation à bord, soit de l’hydrogène stocké pour un usage ultérieur. Un concept jugé particulièrement adapté aux bateaux de croisière.

L’un des avantages des piles à combustible est qu’elles ne brûlent pas de carburant mais produisent de l’électricité au moyen d’une réaction chimique. Elles sont donc beaucoup plus écologiques que les carburants fossiles et également plus efficaces, atteignant un taux d’efficacité de 75%, contre moins de 50% pour le meilleur moteur diesel.

Seul bémol à ce stade: le coût de production actuellement dix fois supérieur à celui d’un moteur normal. "Mais ce coût baissera si la demande augmente; de plus, le coût à long terme n’est que de 20-30% supérieur à un moteur standard, et ce type de carburant moins polluant serait positif pour l’image des compagnies maritimes", estime Francesco Baldi.

Le chercheur imagine également que, à défaut de réglementation, l’Europe, où se construit la majorité des bateaux de croisière, pourrait inciter les entreprises à s’équiper avec de telles piles à combustible en prenant une partie des coûts en charge.

"C’est la solution qui a été choisie pour les panneaux solaires, et qui pourrait permettre à l’avenir de disposer de bateaux de croisière beaucoup moins polluants", conclut le chercheur. Ces travaux sont publiés dans la revue Frontiers in Energy Research.