L’adoption de l’hydrogène comme carburant marin pour les navires de haute mer semble être en retard par rapport à ses homologues tels que le méthanol et l’ammoniac.

L’hydrogène est un carburant attrayant pour les moteurs à combustion interne et sa combustion ne produit aucune émission de gaz à effet de serre. Cependant, l’hydrogène doit être comprimé (700 bar) ou liquéfié (-253 °C), ce qui nécessite une grande ingéniosité de la part de l’ingénierie afin de permettre à un navire de stocker l’élément chimique en toute sécurité à des températures aussi basses tout en conservant l’intégrité structurelle de les réservoirs et l’ensemble du navire intacts.

Les principaux obstacles qui entravent une plus grande absorption sont la faible densité d’énergie de l’hydrogène et les demandes d’espace correspondantes, annonçant une absorption limitée d’hydrogène dans les segments de navires hauturiers où les moteurs à 2 temps sont un choix naturel pour la propulsion, a déclaré DNV dans son rapport Maritime Forecast to 2050 .

La publication examine les infrastructures complètes de production, de distribution et de soutage nécessaires pour permettre la transition de l’industrie maritime vers carburants neutres en carbone. Il donne également un aperçu des réglementations, des moteurs, des technologies futures et des coûts de décarbonisation du transport maritime.

D’autre part, l’hydrogène devrait être une option plus viable pour le segment du transport maritime à courte distance, car les principaux fabricants de moteurs, tels que MAN Energy Solutions et Wärtsilä, expérimentent des technologies d’incorporation mélangeant l’hydrogène avec d’autres carburants pour améliorer les performances. de moteurs 4 temps.

« Le transport maritime à courte distance devrait jouer un rôle déterminant dans la maturation de la technologie de l’hydrogène. Par conséquent, le développement des piles à combustible et des moteurs 4 temps est en avance sur les autres convertisseurs d’énergie hydrogène », dit le rapport. « Les niveaux actuels de maturité technologique des technologies de carburant au méthanol sont plus élevés que pour l’ammoniac et l’hydrogène. »

Selon le rapport, les technologies de carburant embarqué à base d’ammoniac et d’hydrogène seront disponibles d’ici trois à huit ans.

À l’heure actuelle, le GNL en tant que carburant domine le carnet de commandes des grands navires et les solutions hybrides avec batteries sont répandues sur les petits navires.

Sur les 1 046 navires commandés avec des carburants alternatifs, 167 sont des méthaniers propulsés au GNL ; 367 sont des navires alimentés au GNL d’autres types ; et 417 utilisent une propulsion à batterie/hybride.

Le méthanol était auparavant un choix exclusivement réservé aux pétroliers dans le commerce du méthanol, avec 11 navires en service et 14 nouveaux pétroliers en commande. Cette année, nous constatons également une augmentation du segment des conteneurs, avec 21 navires en commande avec du méthanol comme carburant. 76 transporteurs de GPL utilisant du GPL comme carburant sont soit en service, soit en commande, selon les données de DNV.

Il y a eu des développements notables dans l’espace maritime à courte distance avec la commande des premières nouvelles constructions à hydrogène.

Le premier cargo au monde propulsé à l’hydrogène (With Orca) et le premier remorqueur propulsé à l’hydrogène (Hydrotug), utilisant des moteurs 4 temps, devraient être mis en service dans les deux prochaines années.

Avec Orca, un vraquier auto-déchargeur sera propulsé à l’hydrogène, stocké à bord sous forme comprimée, et le moteur à combustion à hydrogène sera optimisé pour une efficacité accrue. Le navire disposera également d’un système de pile à combustible pour la production d’énergie dans des conditions de faible charge.

Une partie importante de l’énergie requise pour faire fonctionner le navire de 88 m/5 500 tonnes sera récoltée directement à partir du vent grâce à deux grandes voiles de rotor. Le navire a également la capacité de stocker l’énergie excédentaire dans des batteries. Le navire zéro émission devrait entrer en service au début de 2024.

Prévu pour être opérationnel au premier trimestre 2023, l’Hydrotug est considéré comme une étape importante pour le port d’Anvers-Bruges dans la transition vers un port durable et neutre pour le climat d’ici 2050.

Le remorqueur se compose de deux moteurs BeHydro V12 bicarburant à vitesse moyenne pouvant fonctionner à l’hydrogène ou au carburant traditionnel.

BeHydro, une joint-venture entre CMB.TECH et ABC, a récemment développé la technologie pour les moteurs à vitesse moyenne avec une puissance de sortie plus élevée. L’Hydrotug est le premier navire à être propulsé par ces moteurs à double carburant à vitesse moyenne – chacun fournissant 2 mégawatts – avec les dernières émissions EU Stage V après traitement.

Enfin, le premier ferry au monde à hydrogène liquide, MF Hydra, a été livré à son propriétaire, l’opérateur de ferry norvégien Norled, plus tôt cette année. Ballard Power Systems a livré deux modules de pile à combustible (capacité totale de 400 kW) au ferry.

DNV a averti que l’utilisation de nouveaux carburants et technologies de carburant exigera de toutes les parties prenantes de l’industrie maritime qu’elles se concentrent de plus en plus sur la sécurité, y compris le développement et la mise en œuvre de réglementations de sécurité.

Cela concerne en particulier la lutte contre la toxicité du méthanol et de l’ammoniac, et l’extrême inflammabilité de l’hydrogène.

« D’un point de vue réglementaire, le méthanol a pris un avantage sur l’ammoniac et l’hydrogène en décembre 2020 lorsque l’OMI a approuvé les directives provisoires pour la sécurité des navires utilisant de l’alcool méthylique/éthylique comme carburant. Si elles sont convenues avec l’administration du pavillon, ces directives peuvent être utilisées à la place du processus de conception alternatif basé sur les risques pour les navires alimentés au méthanol. Aucune norme internationale de ce type n’est actuellement en place pour l’ammoniac ou l’hydrogène, mais l’élaboration de lignes directrices pour ces carburants est incluse dans le plan de travail déjà étendu de l’OMI concernant les carburants alternatifs. dit le rapport.

« Compte tenu du calendrier habituel d’élaboration des règlements de sécurité à l’OMI, il est probable que les premiers navires l’utilisation d’ammoniac ou d’hydrogène comme combustibles sera construite sans le soutien des réglementations statutaires détaillées existantes. »

Jusqu’à ce que les carburants alternatifs deviennent plus facilement et largement disponibles, il y a un regain d’intérêt pour l’utilisation de la capture et du stockage du carbone à bord des navires utilisant des carburants fossiles conventionnels.

D’autres projets de démonstration et pilotes seront nécessaires pour améliorer la préparation technologique du CSC à bord, et plusieurs projets de R&D en cours traitent des obstacles à la mise en œuvre, indique le rapport.

L’industrie fait avancer les études sur le potentiel du CSC à bord des navires et développe de grands transporteurs de CO2 liquéfié en tant qu’élément clé de la chaîne de valeur du CSC. Certains des développements les plus récents verront le système CCS de Value Maritime testé à bord des pétroliers MR d’Eastern Pacific Shipping (EPS).