Surveyor, le magazine trimestriel de l’American Bureau of Shipping, présente cet hiver, une intéressante initiative grecque destinée à réduire les traînées aéro – et hydrodynamique des navires.
Il y a deux ans, une poignée d’armateurs basés en Grèce a fondé Greenwave, une structure de recherche dont l’objet est de contribuer à réduire les émissions à effet de serre. En 2008, elle a été reconnue par les autorités britanniques comme une association écologiste.
« Notre idée de base est que la seule façon de réduire l’émission de CO2 est de diminuer la consommation de fioul », explique Nick Dearden, directeur de projet chez Greenwave. « Nous devons nous autofinancer, en brevetant puis en commercialisant les nouveaux dispositifs. Notre démarche est pragmatique: tout dispositif que nous nous proposons de mettre au point doit être durable du point de vue de l’environnement. Il ne doit pas nécessiter d’équipage supplémentaire; son coût, installation comprise, doit être rentabilisé en moins de trois ans, par les économies de combustible réalisées ».
Greenwave a donc commencé par étudier ce qui pouvait être fait sur un vraquier handymax. Sa traînée aérodynamique est principalement due au château et aux grues, ainsi que l’ont confirmé les études faites sur modèles réduits dans la soufflerie de l’université d’Auckland. En utilisant les journaux de bord des navires appartenant aux fondateurs de l’association écologiste, celle-ci a pu déterminer la force et la direction des vents rencontrés durant les navigations.
Caréner le château
Sans surprise, un vent arrière pousse le flotteur; un vent de face le freine. Les principales zones de turbulence se trouvent autour du château, et en particulier sur les angles et au dessus. L’équipe de Greenwave a donc conçu des sortes de carénages destinés à rendre l’écoulement moins turbulent. Selon les études faites en soufflerie, ces carénages permettent de réduire de 26 % la traînée aérodynamique.
Ces éléments, Drag Reducing Aerodynamics Components for Shipping (DRACS), seront livrés dans un conteneur maritime et conçus pour être soudés en mer. En alimentant un programme informatique avec les conditions réelles de vent que rencontre un navire, il est possible d’estimer les économies réalisables en utilisant les carénages. ABS note également que ce projet n’est pas encore entré en phase de production et donc n’a pas encore été testé en réelle grandeur en mer.
Le retour des rotors Flettner
Après la traînée, Greenwave s’est logiquement intéressé à la poussée aérodynamique. Si l’idée d’installer des plans de voilure sur les navires de commerce peut constituer un vecteur de communication, concrètement, elle ne correspond pas précisément à l’exigence de pragmatisme, voulue par les fondateurs grecs. Greenwave s’est donc tourné vers une vieille technologie; celle expérimentée en 1924 par l’Allemand Anton Flettner sur l’ex-trois mâts Buckau. Deux gros cylindres verticaux tournant sur eux-mêmes génèrent une poussée perpendiculaire à leur axe, grâce à l’effet dit de Magnus. Selon les constatations faites dans la soufflerie néozélandaise et les expérimentations faites sur un modèle réduit par l’université de Southampton, sur son site polonais, le modèle de rotor développé par Greenwave permettrait de fournir 13 % de la poussée nécessaire à un navire chargé, ce qui permettrait d’économiser 900 t de fuel par an (pas de précision explicite sur la taille du vraquier; ndlr). Greenwave espère vendre ses quatre premières turbines au début de 2009. D’une hauteur de 17 m pour 2,7 m de large, elles représentent une surface de 60 m2.
Greenwave s’intéresse également aux voies et moyens de réduire la résistance à l’avancement d’une coque, notamment en réduisant la friction tôle-molécule d’eau. En créant sur la surface des œuvres vives, un « matelas » de bulles d’air, il est possible de réduire la friction. Une autre solution consiste à créer des micros cavités sur les œuvres vives. Elle a été étudiée par l’institut russe Krylov et mise en œuvre sur les petits navires. Le stade industriel pour les navires de charge semble cependant assez éloigné.
Le navire Enercon allemand
Le 1er août 2008, la société allemande Enercon, spécialisée dans la conception et la réalisation d’éoliennes, a annonçé le lancement d’un premier transporteur de marchandises diverses et de conteneurs (renforcé glaces) équipés de quatre rotors de Flettner d’une hauteur de 25 m. Ce cargo de 130 m et 10 500 tpl est en cours de finition par le chantier allemand Lindenau. Il sera utilisé dans un premier temps pour transporter des… éoliennes démontées d’Enercon. Les détails techniques concernant les apports de ce mode de propulsion ne sont pas diffusés.
A priori, le rotor de Flettner fonctionne selon un principe différent de celui des turbovoiles qui furent expérimentées sur l’Alcyone du Commandant Cousteau dans les années 80.