Le transport maritime représente une industrie considérable, des dizaines de milliers de navires géants sillonnant les mers du globe en transportant des milliards et des milliards de dollars de matières premières, de denrées agricoles et de produits manufacturés. Il y avait un peu plus de 93 000 navires dans la flotte commerciale mondiale au 1er janvier 2017 selon les chiffres de la Conférence des Nations unies sur le commerce et le développement.
Le problème, c’est que ces navires fonctionnent en quasi totalité avec un carburant particulièrement polluant, le fuel lourd. Comme son nom l’indique, il est épais aussi incommodant que de la suie, émet des gaz à effet de serre et deux polluants à l’origine de maladies respiratoires, l’oxyde de soufre et l’oxyde d’azote. Pour donner un ordre d’idée de ses pollutions, la teneur en soufre dans le fuel lourd ne doit pas excéder aujourd’hui 3,5%… contre 0,001 % dans le diesel automobile.Et encore, il y a quelques années, la norme était de 5% de teneur en soufre.
Le transport maritime émet à lui seul et selon les différents calculs de 5 à 10% des oxydes de soufre dans le monde et de 15 à 30% des oxydes d’azote.Les émissions d’oxyde de soufre devraient toutefois encore diminuer à partir de 2020 : l’Organisation maritime internationale, une institution des Nations Unies, a instauré à cette date une limite de soufre à 0,5% dans le carburant maritime.
Changer de mode propulsion et de carburant
Quant au gaz à effet de serre, le transport maritime représente environ 3% des émissions mondiales, mais cette proportion devrait augmenter. Dans les hypothèses les plus pessimistes, le transport maritime pourrait émettre jusqu’à 15% des gaz à effet de serre autour de 2050 si le transport maritime connait une forte croissance et s’il continue à consommer du fuel lourd sachant que les décisions prises aujourd’hui et dans les prochaines années seront décisives car la durée de vie d’un cargo est au moins de trente ans.
L’impératif est donc de changer rapidement de mode de propulsion et de carburant pour le transport maritime… D’autant plus que de nouvelles normes limitant les émissions polluantes sont programmées au cours des deux prochaines décennies et que le fuel lourd sera sans doute incapable de s’y conformer. Illustration d’une prise de conscience et peut-être d’une révolution à venir, la plus grande compagnie maritime de porte containers au monde, le Danois Maersk, a annoncé il y a quelques mois son intention de ne plus émettre le moindre C02 d’ici 2050. Mais on ne sait comment Maersk entend y parvenir… Une seule certitude, cela nécessitera de nouveaux moteurs, de nouveaux navires et de nouveaux carburants.
La recherche de nouvelles méthodes de propulsion des cargos s’est orientée au cours des dernières années vers deux solutions: le gaz naturel liquéfié (GNL) et l’hydrogène.
Le principal intérêt du GNL est qu’il s’agit d’une alternative avec une technologie maitrisée permettant de convertir relativement facilement des navires existants. La combustion du gaz naturel liquéfié réduit de 100% les émissions d’oxydes de soufre, de 80% les oxydes d’azote et de 20% du CO2 par rapport au fuel lourd. Mais il s’agit toujours d’un carburant fossile, d’une option plus coûteuse que le fuel, qui réduit fortement la pollution mais n’élimine pas l’essentiel des gaz à effet de serre. On peut parler de solution de transition.
Problème de densité de carburant et de taille des réservoirs
La véritable alternative, c’est l’hydrogène. La question est de savoir quand? Car l’hydrogène produit de l’électricité via une pile à combustible sans la moindre pollution. Si l’hydrogène lui même est fabriqué avec un processus énergétique propre (électricité renouvelable ou nucléaire, biomasse…), l’ensemble de la filière est presque sans gaz à effet de serre.
Le principal problème aujourd’hui pour un navire de grande taille est une question de densité de stockage de l’hydrogène. Sous forme liquide, l’hydrogène occupe un volume quatre fois supérieur à celui du fuel lourd à quantité égale d’énergie. Cela contraindra les cargos à avoir des réservoirs plus importants. Mais «l’efficacité énergétique d’une pile à combustible est deux fois celles d’un moteur diesel», explique à NPR Leonard Klebanoff, un chercheur qui travaille depuis 2014 à la façon de convertir les cargos existants à l’utilisation de l’hydrogène comme combustible. «Donc vous avez besoin seulement de deux fois le même volume [de stockage de carburant] pour avoir la même autonomie», ajoute-t-il. Et puis les moteurs diesels des navires marchands occupent une place considérable, ce n’est pas le cas pour un navire propulsé par de l’hydrogène et des moteurs électriques.
Les expérimentations sur la propulsion à l’hydrogène des bateaux n’existent pas seulement aux Etats-Unis, mais également en Norvège et en France via le projet Flagships. Il regroupe 9 groupes industriels européens et bénéficie de financements publics. A Stavanger en Norvège, un ferry fonctionnant à l’hydrogène devrait prendre la mer en 2021 et à Lyon en France, un pousseur de péniches à l’hydrogène a été commandé par la Compagnie Fluviale des Transports pour être utilisé sur le Rhône. Toujours en France, l’expérimentation menée depuis 2016 par le bateau Energy Observer a permis de tester plusieurs technologies. Il est ainsi devenu le premier bateau autonome en énergie, propulsé grâce à une chaîne de production hydrogène complète, couplée aux énergies renouvelables. Mais ces technologies sont loin d’être toutes utilisables par de lourds cargos.
Selon les experts, il faudra au moins une décennie avant que nous puissions voir naviguer des cargos fonctionnant à l’hydrogène. Et cette technologie restera bien plus coûteuse que le fuel lourd tant qu’elle ne sera pas massivement adoptée par le transport maritime. Un cercle vicieux dont il faudra sortir le plus vite possible.
