Ce n’est pas une mais plusieurs technologies que propose Göran Hellén, patron du service Recherche & Développement « contrôle des émissions d’échappement » du motoriste finlandais. « Changer pour un moteur à gaz réduit de 90 % les émissions de NOx par rapport à un moteur diesel de puissance comparable fonctionnant au carburant liquide », explique-t-il en ajoutant qu’alors, les niveaux drastiques de Tier III peuvent être atteints sans mesures additionnelles. De plus, les SOx, particules et émissions de fumée se retrouvent ainsi à des niveaux très bas. « Mais, à l’exception des moteurs SRC et à gaz, les limites fixées par Tier III peuvent normalement être atteintes en installant un package de mesures », affirme Göran Hellén qui en développe ci-après quelques-unes.
La technologie du Common rail, qui offre une grande flexibilité dans le réglage du moteur, permet de réduire à la fois les émissions et les fumées d’échappement à tous les niveaux de charge et de vitesse. « Un système électronique contrôle les phases de l’injection du fioul, de la pression et, dans certains cas, du réglage de la distribution. »
Dans le système EGR (Exhaust Gas Recirculation), une partie du flux d’échappement est détourné et de nouveau mélangé à l’aspiration d’air. « Les plus basses températures de combustion qui en résultent sont potentiellement capables de réduire les émissions de NOx jusqu’à 60 %. » Ce système EGR est couramment utilisé sur des moteurs de camions fonctionnant avec du fioul propre. Sur les gros moteurs marins, le défi technique vient des taux de soufre et des cendres qui, contenus dans les fiouls, peuvent mener à la contamination du moteur. « Les gaz remis en circulation dans le circuit doivent ainsi être nettoyés. »
Le système Miller valve timing (calage de soupape) combine un ou deux étages de turbocharging et l’optimisation de la chambre de combustion. « La combinaison de ces deux technologies est potentiellement capable de réduire de 50 % les NOx, sans conséquence négative sur la consommation de fioul », affirme-t-on chez Wärtsilä.
Le système Selective Catalytic Reduction (SCR) marche avec une émulsion eau-urée et un catalyseur. Il peut diminuer jusqu’à 90 % les émissions tant des moteurs 2 temps que 4 temps. « Comme le SRC fonctionne plus efficacement quand le soufre contenu dans le fioul est inférieur à 1,5 %, le système est idéal pour les applications Tier III de Marpol », explique Göran Hellén en indiquant que plus d’une centaine de systèmes SCR sont déjà opérationnels sur des navires.
Dans le système Wetpac Direct Water Injection (DWI), une quantité contrôlée d’eau est injectée, avant combustion, dans les cylindres des moteurs 2 et 4 temps. « DWI amène à des réductions d’émissions de NOx de l’ordre de 40 % à 50 %. » La variante Wetpac E est une technologie en ligne d’émulsion eau-fioul qui réduit de 20 % les NOx dans les moteurs 2 temps et 4 temps, tout en diminuant également les émissions de fumée à basse charge. Quant à la Wetpac H, elle comprend un brouillard qui sature l’aspiration d’air des moteurs. Avec pour résultat une réduction de la température de combustion qui amène à diminuer de 40 % les quantités de NOx. « Mais les résultats vont dépendre du type de moteur », prévient-on chez Wärtsilä.
Wärtsilä en bref
L’histoire française de Wärtsilä démarre en 1989, lorsque le groupe finlandais prend des parts dans l’ancienne société SACM Diesel. Depuis lors, des grands noms du moteur comme Duvant Crepelle, New Sulzer Diesel, Poyaud, Deutz Marine, Lips Defence, Total Automation et Navelec sont tombés dans l’escarcelle du groupe finlandais. Intervenant dans le domaine de la marine, de l’offshore, de la Défense, de l’énergie, du ferroviaire et du nucléaire, il emploie près de 17 000 personnes réparties dans 70 pays dont 550 personnes en France sur les sites de Mulhouse (siège social), Marseille, Gennevilliers, Calais, Surgères, Nantes et Le Havre.