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Mutation énergétique des transports maritime et fluvial
Emploi du GNL comme carburant par les transports maritime et fluvial
TRP5023 v1 Article de référence

Mutation énergétique des transports maritime et fluvial
Emploi du GNL comme carburant par les transports maritime et fluvial

Auteur(s) : Jean-Bernard ERHARDT

Date de publication : 10 août 2018 | Read in English

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1 - Mutation énergétique des transports maritime et fluvial

2 - Technologies de motorisation

  • 2.1 - Types de motorisations et la réduction des émissions
  • 2.2 - Conseil international des machines à combustion (CIMAC)
  • 2.3 - Qualité du GNL : vers une norme ISO

3 - Cadre d’emploi du GNL comme carburant marin : l’interaction entre les règles et les normes

4 - Particularités du transport fluvial

  • 4.1 - Règlements de la CCNR
  • 4.2 - Législation de l’Union européenne
  • 4.3 - Problème de la normalisation
  • 4.4 - Transport de GNL par voie fluviale

5 - Conclusion

Sommaire

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RÉSUMÉ

L’amélioration de la qualité de l’air et la réduction des émissions de gaz à effet de serre sont les moteurs de la mutation énergétique des transports maritime et fluvial. L’emploi du gaz naturel liquéfié (GNL) comme carburant permet de répondre aux objectifs de ces politiques définies aux niveaux international et européen. Les motorisations utilisant le GNL se développent et l’emploi du GNL repose sur une interaction de règles internationales et européennes avec des normes, lignes directrices et recommandations qui définissent les conditions de construction, d’armement et d’avitaillement des navires ou bateaux utilisant le GNL pour leur propulsion. L’article présente les diverses conditions permettant l’emploi du GNL carburant, y compris les particularités du transport fluvial.

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Auteur(s)

  • Jean-Bernard ERHARDT : Ancien membre de la Mission de coordination des actions ministérielles pour l’emploi du gaz naturel liquéfié comme carburant du CGEDD - Expert auprès du Bureau de Normalisation du Gaz (2012-2017), Paris, France

INTRODUCTION

Les transports sont engagés dans une mutation énergétique afin de répondre aux objectifs des politiques d’amélioration de la qualité de l’air et de lutte contre le réchauffement climatique.

Le gaz naturel liquéfié (GNL) apparaît comme un des carburants qui permet d’obtenir à la fois une réduction des émissions de polluants atmosphériques (oxydes de soufre, oxydes d’azote, particules fines) et de gaz à effet de serre (GES). Il est présenté comme le carburant permettant d’atteindre les objectifs des politiques sur le changement climatique et la qualité de l’air.

Le choix du carburant de propulsion est l’élément essentiel de cette adaptation des transports maritime et fluvial au renforcement des règles sur la qualité de l’air et la réduction des émissions de GES, aux côtés d’autres dispositifs techniques (optimisation des formes de coques et des auxiliaires, choix des routes de navigation, vitesse des navires, utilisation de batteries ou de piles à combustibles, propulsion vélique, numérisation de la chaîne logistique permettant de réduire les temps d’attente et la consommation d’énergie).

Pour respecter les règles internationales et européennes, les armateurs maritimes recourent au fioul lourd mais avec l’obligation d’équiper les navires d’épurateurs de fumée (dits scrubbers), ou au fioul lourd à faible teneur en soufre, ou au gazole marin, ou au diesel marine léger, ou au méthanol.

Le GNL est le carburant alternatif pour les transports maritime et fluvial retenu par la directive 2014/94/UE du 22 octobre 2014 sur le déploiement d’une infrastructure pour carburants alternatifs. Toutefois, l’emploi du GNL reste soumis à des contraintes économiques, environnementales et techniques. Dans leurs choix du carburant de propulsion, les armateurs prennent en compte les coûts d’adaptation de leurs flottes que ce soit par la modification des navires en service ou par des constructions neuves, et les coûts d’exploitation des navires sur leur durée de vie, en moyenne de 20 à 30 ans. Les aspects économiques nécessitent une étude particulière et ne seront pas évoqués dans cet article.

Environ 200 navires en service ou en construction sont à propulsion GNL pour un peu plus de 90 000 navires en service, et les projets s’accroissent pour représenter en tonnage brut 13,5 % des commandes pour 2018 et les années suivantes. En fait, l’enjeu majeur est de savoir si le GNL répond aux objectifs fixés par les règles environnementales et climatiques présentes ou susceptibles d’être édictées dans les années à venir. L’article s’attache donc à présenter la mutation énergétique des transports maritime et fluvial conduite par les politiques pour l’amélioration de la qualité de l’air et la réduction des GES, et d’examiner si l’emploi du GNL répond à ces politiques (§ 1). Les technologies de motorisation et leurs impacts sur la réduction des émissions font l’objet de la seconde partie de l’article. Le cadre d’emploi du GNL est décrit dans la troisième partie. Enfin, les particularités du transport fluvial sont traitées dans la dernière partie.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-trp5023

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1. Mutation énergétique des transports maritime et fluvial

Le transport maritime utilise pour la propulsion et les auxiliaires des navires du fioul lourd, du Marine Gas Oil (distillat) et du Marine Diesel Oil (mélange de produits pétroliers, principalement de distillats). Il génère des émissions de polluants atmosphériques tels les oxydes de soufre (SOx), oxydes d’azote (NOx), monoxyde de carbone (CO), particules fines (PM), carbone noir et des GES, qui ont un effet nocif sur l’environnement (dommages aux récoltes, déforestation) et sur les populations côtières jusqu’à 400 km à l’intérieur des terres, plus particulièrement dans les ports situés en agglomération. Elles provoquent annuellement 20 000 à 100 000 morts prématurés compte tenu des incertitudes . Environ 230 millions de personnes sont directement exposées aux émissions du transport maritime dans les 100 plus grands ports mondiaux .

Les chiffres peuvent varier en fonction de la configuration des ports et de leurs activités économiques. Une acuité plus grande des pouvoirs publics à l’égard de cette pollution de l’air conduit au renforcement des règles internationales, européennes et de certains États dans leurs zones côtières ou dans leurs ports pour réduire les émissions du transport maritime.

1.1 Amélioration de la qualité de l’air

Le transport maritime est à l’origine de 5 à 10 % de toutes les émissions anthropogéniques de dioxyde de soufre (SO2) au niveau mondial. En comparaison, les émissions d’oxydes de soufre (SOx) du transport maritime sont substantiellement plus élevées que celles des autres modes de transport ...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - OCDE/INTERNATIONAL TRANSPORT FORUM -   Reducing Sulphur Emissions From Ships  -  (2016).

  • (2) - MERK (O.) -   Shipping Emissions In Ports.  -  Discussion Paper 2014-20 – OECD/ International Transport Forum (2014).

  • (3) - CE DELFT -   Assessment of fuel oil availability – Final report.  -  MEPC 70/INF.6 (2016).

  • (4) - ENSYS -   Supplemental Marine Fuel Availability Study.  -  MEPC 70/5/5 (2016).

  • (5) - OMI -   Rapport du comité de la protection du milieu marin sur les travaux de sa soixante-dixième session.  -  MEPC 70/18 (2016).

  • (6) - OMI -   List of special areas, emission control areas and particularly sensitive sea areas.  -  MEPC.1/Circ.778/Rev.2 (2017).

  • ...

NORMES

  • Design of onshore installations. - EN 1473 - 2016

  • Design and testing of marine transfer systems. Design and testing of transfer hoses. - EN 1474-2 - 2009

  • Design and testing of marine transfer systems. Offshore transfer systems. - EN 1474-3 - 2009

  • Testing of foam concentrates of extinguishing powders used on LNG fires. - EN 12065 - 1997

  • Testing of insulating linings for liquefied natural gas impounding areas. - EN 12066 - 1997

  • Suitability testing of gaskets designed for flanged joints used on LNG piping. - EN 12308 - 1998

  • Suitability testing of LNG sampling systems. - EN 12838 - 2000

  • Design of onshore installations with a storage capacity between 5 t and 200 t. - EN 13645 - 2002

  • ...

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