Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020 Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

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Des technologies compétitives au service du développement durable transports. Par ailleurs, il représente légèrement plus de 9 % de la consommation d’énergie du secteur des transports 1 , toujours au niveau mondial. Le transport maritime et fluvial est aujourd’hui principalement un moyen de transport de marchandises, son utilisation pour le transport de voyageurs restant faible en comparaison. Au niveau mondial, ses émissions de CO 2 sont plus basses à la tonne-kilomètre que celles du transport de fret aérien, routier ou encore ferroviaire. Considérant également que le fret maritime et fluvial (fret conteneurisé) a un poids primordial dans l’économie (90 % du transport mondial de marchandises), il paraît important de voir quelles peuvent être les innovations technologiques qui en augmenteraient l’efficacité et de construire des navires plus sûrs, plus économes mais aussi plus propres (plus respectueux de l’environnement). À plus long terme, ces nouvelles technologies devront également répondre aux nouveaux usages du transport maritime et fluvial. En effet, compte tenu de la raréfaction des ressources fossiles, de la saturation du littoral qui rend problématique toute implantation industrielle et des réglementations de plus en plus restrictives en matière d’environnement et de sécurité, de nouveaux navires et structures flottantes vont émerger 2 : − navires de transport de nouvelles marchandises : CO 2 capturé, eau potable, hydrogène, etc. ; − navires de travail spécialisés (du fait du développement de l’économie offshore) : navire de pose et de maintenance d’éoliennes, navires d’exploitation des ressources marines, etc. ; − − navires-usines et mégastructures flottantes multi-usages : exploitation et traitement des ressources marines, énergies, aquaculture, loisirs, etc. ; mais aussi traitement des déchets, opérations humanitaires massives d’évacuation de réfugiés climatiques, etc. ; développement des Ship Trains pour le transport de masse (pour conserver un tirant d’eau raisonnable) ; − recrudescence du cabotage pour la liaison avec les plateformes multi-usages, au profit des ports de plus faible importance ; − navire de desserte urbaine pour de grandes agglomérations (transport fluvial) : marchandises non massifiées, lots de petites tailles, caisses mobiles, véhicules, etc. En France, ces innovations sont portées par le CORICAN 3, dans le cadre du programme « Navires du futur », et dont le rôle est de développer la vision nationale sur l’avenir des navires et structures marines en déterminant les actions à réaliser et les outils à mettre en place. Cela devrait également favoriser la création d’un pôle national de R & D dans le domaine naval, du même type que ce qui existe ailleurs, par (1) Chiffres de 2006 (AIE, 2009). En France : 5,6 % en 2009 et 5,3 % en 2010 (Rapport de la Commission des comptes des transports de la nation - CCTN 2010). (2) L’enjeu n’est donc plus uniquement le transport maritime mais également l’exploitation raisonnée des océans. (3) CORICAN : Conseil d’orientation de la recherche et de l’innovation pour la construction et les activités navales. Centre d’analyse stratégique - 274 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr

Le secteur maritime et fluvial exemple : l’Office national d’études et recherches aérospatiales (ONERA), l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (IFSTTAR), l’Institut national de la recherche agronomique (INRA), l’Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer (IFREMER), l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (INRIA), etc. Enfin, il faut noter que ces développements technologiques sont une opportunité pour l’industrie navale française. En effet, la montée du niveau des exigences techniques peut donner un avantage en matière de compétitivité aux filières européennes (par rapport aux chantiers asiatiques qui représentent aujourd’hui plus de 80 % du tonnage construit), et l’apparition des nouveaux usages du transport maritime ouvre des perspectives de croissance sérieuses dans des créneaux favorables à notre industrie. Ces innovations porteront sur la structure (et les revêtements), les moteurs (et systèmes de production d’énergie), les propulseurs, les systèmes de gestion de l’énergie à bord, et les systèmes « intelligents » et communicants du navire (technologies de l’information et de la communication). À horizon 2020, ces innovations auront pour objectif : − de diminuer de 50 % la consommation d’énergie fossile du navire ; − de réduire de 50 % l’impact sur l’environnement du navire (dont une réduction de 50 % des émissions de CO 2 , une réduction de 80 % des émissions de NOX, ainsi qu’un arrêt du rejet de déchets solides ou liquides) ; − de parvenir à une meilleure sûreté et sécurité ; − d’assurer la compétitivité de la filière navale (amélioration des techniques de conception, d’industrialisation et de production). 2 Structures et revêtements Il s’agit d’abord de réduire les traînées aérodynamiques et hydrodynamiques des navires. Les innovations majeures portent sur l’optimisation des formes et revêtements avec par exemple l’utilisation d’un bulbe d’étrave 1 (20 % de réduction de consommation d’énergie), la mise en place d’un système de réduction de la couche limite par injection d’air 2 (7-15 %), ou bien une modification de la forme de la carène (9 %). L’utilisation de matériaux ultra-légers (matériaux composites, aciers à base de titane : 7 %) et la réduction des ballasts du navire 3 (7 %) sont également des voies (1) Situé à la proue du navire, il permet de modifier la forme du flux d’eau heurtant la coque pour améliorer l’hydrodynamisme du navire. (2) Le système de lubrification par air consiste à injecter de l’air comprimé dans des creux le long de la coque (au niveau de l’interface coque-eau). Cela réduit la résistance à l’avancement du navire (les frottements coque-air sont plus faibles que ceux coque-eau). (3) La diminution des ballasts permet de réduire la masse du navire, donc la surface de contact coque-eau et par conséquent la traînée hydrodynamique du navire. Cependant, cela réduit également sa stabilité. Un système de masse mobile peut être installé pour en diminuer le roulis (développé notamment par Sirehna, filiale de DCNS). Centre d’analyse stratégique - 275 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr

Des technologies compétitives au service du développement durable<br />

transports. Par ailleurs, il représente légèrement plus de 9 % de la consommation<br />

d’énergie du secteur des transports 1 , toujours au niveau mondial.<br />

Le transport maritime et fluvial est aujourd’hui principalement un moyen de transport<br />

de marchandises, son utilisation pour le transport de voyageurs restant faible en<br />

comparaison.<br />

Au niveau mondial, ses émissions de CO 2<br />

sont plus basses à la tonne-kilomètre que<br />

celles du transport de fret aérien, routier ou encore ferroviaire. Considérant également<br />

que le fret maritime et fluvial (fret conteneurisé) a un poids primordial dans l’économie<br />

(90 % du transport mondial de marchandises), il paraît important de voir quelles<br />

peuvent être les innovations technologiques qui en augmenteraient l’efficacité et de<br />

construire des navires plus sûrs, plus économes mais aussi plus propres (plus<br />

respectueux de l’environnement).<br />

À plus long terme, ces nouvelles technologies devront également répondre aux<br />

nouveaux usages du transport maritime et fluvial. En effet, compte tenu de la<br />

raréfaction des ressources fossiles, de la saturation du littoral qui rend problématique<br />

toute implantation industrielle et des réglementations de plus en plus restrictives en<br />

matière d’environnement et de sécurité, de nouveaux navires et structures flottantes<br />

vont émerger 2 :<br />

−<br />

navires de transport de nouvelles marchandises : CO 2<br />

capturé, eau potable,<br />

hydrogène, etc. ;<br />

− navires de travail spécialisés (du fait du développement de l’économie offshore) :<br />

navire de pose et de maintenance d’éoliennes, navires d’exploitation des<br />

ressources marines, etc. ;<br />

−<br />

−<br />

navires-usines et mégastructures flottantes multi-usages : exploitation et traitement<br />

des ressources marines, énergies, aquaculture, loisirs, etc. ; mais aussi traitement<br />

des déchets, opérations humanitaires massives d’évacuation de réfugiés<br />

climatiques, etc. ;<br />

développement des Ship Trains pour le transport de masse (pour conserver un<br />

tirant d’eau raisonnable) ;<br />

− recrudescence du cabotage pour la liaison avec les plateformes multi-usages, au<br />

profit des ports de plus faible importance ;<br />

− navire de desserte urbaine pour de grandes agglomérations (transport fluvial) :<br />

marchandises non massifiées, lots de petites tailles, caisses mobiles, véhicules, etc.<br />

En France, ces innovations sont portées par le CORICAN 3,<br />

dans le cadre du<br />

programme « Navires du futur », et dont le rôle est de développer la vision nationale<br />

sur l’avenir des navires et structures marines en déterminant les actions à réaliser et<br />

les outils à mettre en place. Cela devrait également favoriser la création d’un pôle<br />

national de R & D dans le domaine naval, du même type que ce qui existe ailleurs, par<br />

(1) Chiffres de 2006 (AIE, 2009). En France : 5,6 % en 2009 et 5,3 % en 2010 (<strong>Rapport</strong> de la<br />

Commission des comptes des transports de la nation - CCTN 2010).<br />

(2) L’enjeu n’est donc plus uniquement le transport maritime mais également l’exploitation raisonnée<br />

des océans.<br />

(3) CORICAN : Conseil d’orientation de la recherche et de l’innovation pour la construction et les<br />

activités navales.<br />

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