CIMAC 2025 : Décarboner le transport maritime

Les participants à la conférence lors du dîner de gala du CIMAC (Photo : CIMAC)

Organisé tous les trois ans, le congrès CIMAC rassemble des délégués impliqués dans le développement, la production, le déploiement et les tests de moteurs à combustion interne utilisés dans une série d'applications, notamment la propulsion marine/navire, la traction ferroviaire et la production d'électricité.

Le congrès se déroule dans différents pays membres à chaque édition triennale ; la dernière édition s'est tenue à Busan, en Corée du Sud, en mai 2023, après avoir été reportée en raison de la pandémie de COVID-19. En 2025, la conférence s'est tenue à Zurich, en Suisse. Si les intervenants ont présenté des communications sur divers sujets, notamment la connectivité numérique et l'intégration des systèmes, l'accent a été mis sur les technologies visant à décarboner les moteurs utilisés dans le transport maritime.

Objectifs d'émissions de l'OMI

Introduite le 1er janvier 2020, la norme OMI 2020 (Organisation maritime internationale) stipule que la teneur maximale en soufre autorisée du fioul utilisé dans le transport maritime doit être réduite de 3,5 à 0,5 % afin de réduire les émissions d'oxydes de soufre (SOx). Cette obligation s'applique à tous les navires, à l'exception de ceux opérant dans des zones de contrôle des émissions, où la teneur en soufre est déjà limitée à 0,1 %.

Faisant partie de la Convention internationale pour la prévention de la pollution par les navires (MARPOL), la nouvelle limite devait permettre une réduction de 77 % des émissions globales de SOx, soit l'équivalent d'une réduction annuelle d'environ 8,5 millions de tonnes métriques de SOx.

En outre, l’OMI a présenté sa stratégie révisée sur les gaz à effet de serre (GES) en 2023. Celle-ci comporte une série d’objectifs à atteindre au cours des prochaines décennies, notamment une réduction de 20 à 30 % des émissions de GES d’ici 2030, une réduction de 70 à 80 % d’ici 2040 et l’atteinte de zéro émission nette de GES d’ici 2050 (les émissions de GES ne doivent pas nécessairement être nulles au point d’émission si elles sont compensées d’une manière ou d’une autre).

Décarbonisation du carburant

Pour atteindre cet ambitieux objectif de zéro émission nette, il faudra adopter des carburants autres que le diesel, associés à de nouvelles technologies de motorisation. L'hydrogène et l'ammoniac sont des carburants qui peuvent améliorer l'efficacité du diesel lorsqu'ils sont utilisés dans un moteur bicarburant. Dans son article « Décarbonisation des systèmes d'énergie maritime grâce à l'intégration de l'hydrogène et de l'ammoniac », Sadi Tavakoli, du SINTEF Ocean, a examiné le potentiel de réduction des émissions lié à l'utilisation d'un système bicarburant.

Sur la base de données de consommation de carburant réelles recueillies sur un cargo norvégien pendant 280 jours, une analyse utilisant le cadre de modélisation FEEMS (Fuel Emissions Energy Calculation for Machinery System) a montré qu'il serait possible de réduire les émissions en introduisant des moteurs à hydrogène ou à ammoniac. Il a toutefois été souligné que l'approvisionnement en variantes vertes de l'un ou l'autre carburant était essentiel pour obtenir les plus fortes réductions d'émissions de GES.

Avantages du méthanol

Le méthanol est un autre carburant alternatif susceptible de réduire les émissions de GES. « État du développement des moteurs à double carburant au méthanol », présenté par Yoshinori Kaji de Daihatsu Diesel MFG, a expliqué comment l'entreprise avance dans ses recherches en vue d'une utilisation efficace du méthanol dans un moteur à combustion interne.

Injecteur de port méthanol de Heinzmann (Photo : Heinzmann)

Il existe deux méthodes pour introduire du méthanol dans un moteur à combustion interne : l'injection dans l'orifice ou l'injection directe. Si l'injection dans l'orifice présente l'avantage d'une pression d'injection plus faible (environ 60 bars), elle peut parfois entraîner une combustion anormale. C'est pourquoi l'injection directe a été choisie. Introduit à environ 600 bars, le carburant se vaporise rapidement. Cette méthode nécessite également une compression moteur plus élevée et des injecteurs capables de délivrer à la fois du méthanol et du gazole.

Daihatsu continue de travailler sur le développement de son moteur à injection directe à double carburant pour les applications marines.

Impact de l'huile moteur

Comme mentionné précédemment, l'ammoniac est un carburant étudié pour son potentiel de réduction des émissions marines. Cependant, contrairement au fioul lourd, l'ammoniac possède de faibles propriétés lubrifiantes, ce qui oblige l'huile moteur à travailler davantage pour réduire les frottements et maintenir une température moteur acceptable.

Réception de bienvenue à la conférence CIMAC (Photo : CIMAC)

« Des lubrifiants permettant des carburants alternatifs pour la décarbonisation maritime » a été proposé par Edward Ng de Gulf Marine, une société qui a mené des études pour déterminer si les carburants alternatifs tels que l'ammoniac peuvent avoir un effet néfaste sur l'huile moteur.

Selon les conclusions du rapport, si tous les essais au banc n'ont pas révélé de baisse de performance, certains ont néanmoins mis en évidence une dégradation des performances des huiles vieillies. Il a été constaté que les essais d'huiles utilisant de l'ammoniac comme carburant n'ont révélé aucune « dégradation grave » de leurs performances.

Un lien vers la liste complète des articles disponibles présentés au Congrès CIMAC 25 est disponible en cliquant ici .