Une table-ronde du « webinaire » sur la transition énergétique du fluvial (« Vert le fluvial) organisé par Voies navigables de France (VNF) le 31 mars 2021 a été consacrée aux « technologies pour améliorer l’efficacité environnementale des systèmes de propulsion ».
« Ce sont solutions pour les moteurs existants actuellement, CCNR 1 et 2. L’idée est de récupérer la chaleur des moteurs à l’échappement et aux eaux de refroidissement pour la convertir en électricité et éviter l’utilisation des groupes électrogènes », a expliqué Cécile Cohas, de la DT de VNF Rhône-Saône.
Sur ce bassin, une étude est en cours en vue de mener une expérimentation avec une solution de ce genre (système ORC) à partir de 2022. L'étude associe VNF, IFP Energies Nouvelles, Enogia, Naviwatt et le bateau concerné est l’Eridan. « Nous avons besoin d’environ 25 kilowatt de puissance pour l’éclairage et le chauffage, pour monter la timonerie et les mâts de radars », explique le batelier. Le système ORC doit permettre de faire fonctionner le bateau en navigation sans utiliser le groupe électrogène.
Un système ORC est composé de cinq éléments : deux échangeurs, une turbine associée à une génératrice, une pompe et un fluide « caloporteur ». Ce fluide circule en boucle fermée au travers des différents éléments. La chaleur dégagée (dite « source chaude ») par le moteur est transférée au fluide via un échangeur, la température du fluide augmente et se vaporise. Ce fluide en mode vapeur est envoyé à haute pression dans une turbine qui s’actionne alors et le mouvement de la turbine crée de l’électricité. La vapeur est ensuite envoyée dans un échangeur qui va l’envoyer vers une source froide, le fluide se refroidit et se liquéfie, le cycle recommence alors, la pompe renvoie le fluide redevenu liquide vers la source chaude.
La société Enogia est une PME basée à Marseille et qui conçoit des systèmes les plus « plug and play » et les plus compacts possibles, détaille Karl Terral, ingénieur commercial. Les ORC d’Enogia vont de 10 à 180 kw (« petites puissances »). L’étude devrait être finalisée en 2021 puis l’expérimentation « réelle » à bord du bateau pourrait suivre en 2022 une fois toutes les installations nécessaires à bord effectuées.
Des solutions éprouvées
Le système de la société Enag comprend une génératrice et une armoire de conversion d’énergie et vient s’accoupler sur le moteur diesel de propulsion. « L’idée quand le moteur thermique est en fonctionnement, on récupère une partie de l’énergie du moteur diesel pour créer un réseau électrique en 400 volts/230 volts triphasé stable bien que l’entraînement soit à vitesse variable », indique Joël Nedelec, ingénieur technique et commercial. Là aussi, le groupe électrogène ne sert plus en navigation. Le système Enag est éprouvé depuis 1999 dans le ferroviaire et le maritime.
HugEngineering propose des solutions de kits de dépollution pour les moteurs. Ces éléments de dépollution sont des filtres à particules, des SCR… en fonction de ce qui est installé dans le bateau et selon les normes à respecter. « Nous avons fourni notre première système pour une application fluviale en 2009 », dit Yann-John Merrer, directeur global de l’ingénierie pour application client.
