Chaire industrielle de recherche : décarbonation progressive de la propulsion marine et de la production d’électricité

A ce jour, le transport maritime est un moyen de transport en pleine croissance mais c’est également le transport le plus efficient du point de vue des émissions de GES (gCO2/Tonne/km). 

Face à cet enjeu sociétal et industriel important avec plus de 80% du commerce mondial transporté par navires et des objectifs ambitieux de réduction des émissions fixés par l’Organisation Maritime Internationale, ce temps sera mis à profit pour approfondir deux approches complémentaires.

L’optimisation du moteur par rapport au système dans lequel il est inclus :

• Les systèmes de production d’électricité sont désormais couplés à des énergies renouvelables, qui sont par essence intermittentes. De la même façon, la propulsion marine doit envisager des systèmes hybrides, couplant assistance vélique ou machines électriques et diesel.
• Partir du système global dans lequel s’insère le moteur, avec un mode de fonctionnement nouveau complété par les énergies renouvelables, permet d’adapter aux mieux les moteurs à cet environnement et d’optimiser leur rendement dans les conditions réelles d’utilisation.

L’amélioration des composants du moteur :

• Les travaux d’études portant sur l’amélioration de la performance des moteurs en optimisant leur fonctionnement, notamment sur les points de charges partielles. L’utilisation de la suralimentation en air des moteurs fournie par des turbocompresseurs spécifiques ou une optimisation du système de refroidissement doivent permettre des gains de consommation de carburant essentiels et par là même de réduire l’empreinte carbone associée.
• Les essais sur le banc d’injection présent à Centrale Nantes associés à la modélisation des systèmes d’injection électronique, et notamment leur comportement avec des carburants de substitution sur les moteurs S.E.M.T. Pielstick permettront de définir la meilleure configuration à être ensuite testée sur un moteur prototype 4V PA6 B
• Les campagnes d’essais sur le prototype 4V PA6 B disponible au sein du site nazairien de MAN Energy Solutions avec en premier lieu celle concernant le nouveau système d’injection électronique pour le PA6 se dérouleront également en partenariat dans les prochains mois. Ces travaux permettent d’envisager une implémentation rapide des améliorations qui auront été définies et validées par les essais.

Mobilisée sur les enjeux liés au changement climatique, au regard de ses impacts propres, de ses missions de recherche et de formation comme de ses relations avec les industriels, Centrale Nantes est heureuse d’accompagner depuis plusieurs années MAN Energy Solutions sur la décarbonation du transport maritime et de contribuer, grâce à son savoir-faire reconnu à apporter des solutions pour la société. Jean-Baptiste AVRILLIER, directeur de Centrale Nantes

Quatre thèses menées par les doctorants de Centrale Nantes permettent des investigations plus en amont autour des thématiques de la propulsion navale hybride, du contrôle des systèmes de propulsion des navires sur houle, de l’hybridation du système de la suralimentation en air des moteurs diesel et enfin de la production électrique hybride.