Le gaz naturel, une solution pour le secteur maritime

Le trans­port mar­itime util­isant du fuel lourd à fort taux de soufre est de plus en plus con­traint de réduire ses émis­sions de pol­lu­ants. L’u­til­i­sa­tion du GNL est une bonne solu­tion pour sat­is­faire les normes, mais il faut sur­mon­ter cer­tains obsta­cles logis­tiques, comme l’adap­ta­tion des infra­struc­tures portuaires.

Dans le trans­port mar­itime, les émis­sions de CO₂ sont raisonnables, il n’en va pas de même pour d’autres pol­lu­ants : le secteur mar­itime émet entre 4 et 8 % des émis­sions mon­di­ales d’oxydes de soufre (SO_x), com­posés très présents dans les fumées des navires en rai­son de l’utilisation du fioul lourd à fort taux de soufre, un résidu de raf­finer­ie dont le secteur mar­itime est devenu au fil des ans le prin­ci­pal débouché, au fur et à mesure que les normes sur les car­bu­rants util­isés ailleurs deve­naient plus contraignantes. 

Or, du fait même que l’efficacité de l’industrie mar­itime s’accroît, grâce notam­ment à des navires de plus grand ton­nage, cette pol­lu­tion devient d’autant plus con­cen­trée et visible. 

DIVISER PAR SEPT LES ÉMISSIONS SOUFRÉES

Cette indus­trie fait face à une pres­sion crois­sante des régu­la­teurs, des clients, des asso­ci­a­tions envi­ron­nemen­tales et des com­mu­nautés locales afin qu’elle réduise ses émis­sions polluantes. 

“ Le secteur maritime émet entre 4 et 8 % des émissions mondiales d’oxydes de soufre (SOx ) ”

La régu­la­tion s’exerce prin­ci­pale­ment via la con­ven­tion inter­na­tionale Mar­pol, dévelop­pée sous l’égide de l’Organisation mar­itime inter­na­tionale (OMI). Le dur­cisse­ment a longtemps été pro­gres­sif, mais un pas décisif et spec­tac­u­laire vient d’être franchi. 

La dernière déci­sion, prise en octo­bre dernier, fait pass­er de 3,5 % à 0,5 % le pour­cent­age max­i­mal d’oxydes de soufre admis­si­ble dans les émis­sions des navires sur toutes les mers à par­tir de 2020. Cette lim­ite inter­di­ra de fac­to l’utilisation du fioul lourd tel qu’il existe actuelle­ment, sauf à équiper les navires, lorsque cela est pos­si­ble, de dis­posi­tifs très spé­ci­fiques de net­toy­age des fumées. 

Elle se super­pose à d’autres, plus sévères ou por­tant sur d’autres pol­lu­ants, mais de portée locale. Une prochaine déci­sion de l’OMI pour­rait con­sis­ter en un mécan­isme de con­trôle des émis­sions de CO₂, voire des gaz à effet de serre en général. 

LES ATOUTS DU GAZ NATUREL LIQUÉFIÉ

Il existe essen­tielle­ment deux types de répons­es aux nou­velles normes envi­ron­nemen­tales : con­tin­uer à utilis­er un car­bu­rant pétroli­er ou utilis­er le gaz naturel. 

“ Le principal obstacle est le coût d’investissement, supérieur pour un navire à propulsion gaz ”

La pre­mière solu­tion revient à déplac­er le prob­lème des rejets soufrés : les arma­teurs peu­vent con­tin­uer à brûler du fioul lourd en s’équipant de net­toyeurs de fumée, mais dans ce cas les pro­duits de lavage doivent être retraités avant rejet en mer (net­toyeurs en boucle ouverte) ou déchargés et traités à terre (net­toyeurs en boucle fer­mée) ; ils peu­vent trou­ver d’autres car­bu­rants comme le gasoil, qui est cher, ou les fiouls lourds à basse teneur en soufre, qui requièrent des investisse­ments impor­tants de la part des raf­fineurs et une réor­gan­i­sa­tion du marché des pro­duits raf­finés, selon un proces­sus qui pren­dra plusieurs années et qui génér­era des incer­ti­tudes sur les prix. 

La sec­onde solu­tion est l’utilisation du gaz naturel sous sa forme liqué­fiée, la seule com­mode pour le stock­age, donc à très basse tem­péra­ture (GNL).

UN USAGE ENCORE CONFIDENTIEL

La tech­nolo­gie est disponible mais l’utilisation du gaz pour la propul­sion s’est longtemps lim­itée aux méthaniers. Depuis une quin­zaine d’années cepen­dant, on assiste au développe­ment de la propul­sion au gaz dans les pays nordiques sous l’effet d’incitations fis­cales ou de normes. 

Il s’agit pour l’essentiel de navires dédiés à la nav­i­ga­tion côtière (petits fer­ries, patrouilleurs, remorqueurs) à faibles ton­nage et autonomie, et dont l’alimentation en GNL est assurée par camions-citernes. 

DE NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS QUI CHANGENT LA DONNE

Plus récem­ment ont été mis en ser­vice des navires de gros ton­nage : grands fer­ries, navires porte-con­teneurs, navires porte-véhicules dont l’autonomie est impor­tante et qui ont voca­tion à être ali­men­tés par des barges de soutage dédiées au GNL, capa­bles de livr­er en une seule fois des quan­tités de plusieurs cen­taines de tonnes. 

Au cours des derniers mois, plusieurs navires de croisière géants à propul­sion gaz ont été com­mandés. Le mou­ve­ment est lancé. L’avantage du gaz naturel est que, com­posé essen­tielle­ment de méthane (CH₄), sa com­bus­tion génère le min­i­mum de dioxyde de car­bone par unité d’énergie pro­duite : env­i­ron 25 % de moins que les car­bu­rants pétroliers. 

Par ailleurs, sous forme liqué­fiée, il est exempt de com­posés soufrés et autres impuretés incom­pat­i­bles avec le procédé de liqué­fac­tion. Le choix de la propul­sion au gaz naturel appa­raît donc comme val­able à long terme. 

OBSTACLES LOGISTIQUES

Du côté de l’offre, la ving­taine d’usines de liqué­fac­tion en ser­vice dans le monde pro­duisent env­i­ron 300 mil­lions de tonnes par an de GNL. 

Le navire rav­i­tailleur en gaz naturel liqué­fié d’Engie. 
© ENGIE / AGENCE MARC PRAQUIN

Celles qui entreront en ser­vice dans les cinq prochaines années porteront cette capac­ité aux alen­tours de 400 mil­lions de tonnes par an. 

Du côté de la demande, les navires propul­sés au gaz, exis­tants ou en con­struc­tion, représen­tent seule­ment une con­som­ma­tion de l’ordre de 1 mil­lion de tonnes par an de GNL. Si toute la flotte mon­di­ale util­i­sait le gaz comme car­bu­rant, la demande serait de 250 mil­lions de tonnes par an. Pour des raisons tech­niques et logis­tiques, le GNL ne captera qu’une frac­tion de cette demande, qu’on estime générale­ment à env­i­ron 10 % à l’horizon 2030. 

Il est clair que l’offre de GNL est à même de sat­is­faire une telle demande sans per­tur­ba­tion du marché. 

UNE TRANSITION QUI S’ACCÉLÈRE

La général­i­sa­tion en 2020 de la restric­tion sur les émis­sions de SOx accélér­era la tran­si­tion vers le GNL. Le prin­ci­pal obsta­cle est le coût d’investissement, supérieur pour un navire à propul­sion gaz : le moteur lui-même, mais aus­si le stock­age et la tuyau­terie à bord, qui doivent faire appel à des matériels cryo­géniques plus coûteux. 

La masse volu­mique du GNL est beau­coup plus faible, d’où, à autonomie don­née, une occu­pa­tion plus impor­tante à bord du navire et donc des vol­umes plus réduits des espaces utiles. Au total, on estime que le sur­coût d’investissement pour un navire à gaz, à même autonomie et même capac­ité utile, est de l’ordre de 10 à 25 %, en fonc­tion de la caté­gorie du navire. 

CONTRAINTES LOGISTIQUES

Si l’on con­sid­ère que la durée de vie d’un navire peut excéder vingt ans, et que le GNL est le seul car­bu­rant mar­itime dont la péren­nité vis-à-vis des normes envi­ron­nemen­tales est à peu près assurée, pourquoi son développe­ment n’est-il pas plus rapide ? 

Le Grav­i­float dévelop­pé avec le chantier naval Sem­b­corp Marine.
© ENGIE / SEMBCORP MARINE

Des paramètres logis­tiques doivent être pris en compte. Pour un navire neuf des­tiné à être opéré pen­dant toute sa durée de vie sur la même ligne, il suf­fit qu’une infra­struc­ture de livrai­son de GNL soit disponible dans l’un des ports desservis. C’est dans cette con­fig­u­ra­tion – la plus favor­able au GNL – que se situent la plu­part des arma­teurs ayant fait ce choix. 

Pour d’autres, la prob­lé­ma­tique est dif­férente : cer­tains types de navire doivent pou­voir être réaf­fec­tés à d’autres lignes en fonc­tion de la con­jonc­ture économique (porte-con­teneurs, pétroliers, vraquiers) ; ou, ce qui revient au même, les arma­teurs aiment garder la pos­si­bil­ité de reven­dre leur navire. 

Or, pour le moment les barges de GNL sont en petit nom­bre car les déci­sions d’investissement les con­cer­nant ont été pris­es avant la déci­sion de l’OMI d’octobre 2016 et ne con­cer­nent que les zones à émis­sions con­trôlées : une en ser­vice à Stock­holm, une demi-douzaine d’autres en con­struc­tion, des­tinées à l’Europe et l’Amérique du Nord. 

NOUVELLES OPPORTUNITÉS

La ques­tion n’est plus la crédi­bil­ité de la propul­sion au gaz pour les navires, mais celle de son rythme de développement. 

“ La question n’est plus la crédibilité de la propulsion au gaz, mais celle de son rythme de développement ”

Il dépen­dra de plusieurs acteurs : les arma­teurs (en fonc­tion de la demande des opéra­teurs et des clients de ces derniers), les four­nisseurs de GNL (qui pour le moment por­tent l’effort d’investissement dans les infra­struc­tures de soutage, mais qui appré­cient l’émergence de nou­veaux débouchés) et les ports (qui super­visent les études de risque néces­saires à la délivrance des autori­sa­tions de soutage de GNL, et qui sont les pre­miers con­cernés par la réduc­tion de la pol­lu­tion, mais qui cherchent aus­si à attir­er le traf­ic maritime). 

C’est la con­trainte envi­ron­nemen­tale qui en est à l’origine, mais le développe­ment est en cours, et il est por­teur de nou­velles oppor­tu­nités économiques pour cha­cun des acteurs concernés.

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