l’utilisation d’air comprimé n’est pas une nouveauté. Mais le cadre économique et technologique permet désormais d’envisager cette solution pour de gros bateaux.
Des chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode de propulsion pour remplacer les moteurs diesel des ferries par un système de propulseur pneumatique, offrant une alternative plus propre, plus silencieuse et potentiellement plus économique pour le transport maritime. Cette innovation a été testée avec succès sur un ferry opérant sur une ligne régulière en Finlande, utilisant deux moteurs à air comprimé de 250 kW chacun, capables d’assurer les mêmes performances que les moteurs diesel traditionnels, mais avec un impact environnemental nettement réduit.
L’étude, publiée dans la revue Energy Conversion and Management, visait à évaluer la faisabilité technique et économique de la propulsion pneumatique sur des navires existants. Les moteurs diesel, bien que réputés pour leur puissance et leur fiabilité, sont associés à une forte consommation de carburant, du bruit et une pollution importante. À l’inverse, les moteurs pneumatiques fonctionnent à l’air comprimé, stocké dans des réservoirs haute pression intégrés à la structure du ferry ou dans des réservoirs auxiliaires, ce qui peut également améliorer la flottabilité du navire.
Le professeur Abdul Hai Alami, de l’Université de Sharjah et principal auteur de l’étude, souligne que le remplacement des moteurs diesel par des moteurs pneumatiques constitue une option plus propre et plus efficace. Le système se distingue par sa simplicité, sa modularité et sa capacité d’adaptation à différents types de ferries, même dans des conditions d’exploitation difficiles.
Le fonctionnement repose sur la libération d’air comprimé dans des moteurs à palettes, couplés à des hélices navales pour générer la propulsion. Les chercheurs ont utilisé des modèles mathématiques précis (relations polytropiques) pour simuler le comportement de l’air depuis sa compression jusqu’à sa décharge, assurant ainsi des calculs d’énergie fiables et des projections de performance réalistes.
Kaj Jansson, expert finlandais et co-auteur, a supervisé la conversion et les essais du ferry. Selon lui, la propulsion pneumatique représente l’avenir pour les ferries opérant sur des itinéraires fixes, car leurs horaires et charges prévisibles facilitent l’adoption de cette technologie, qui permet de remplacer des moteurs diesel polluants et sensibles aux variations du prix du pétrole24.
L’étude inclut une analyse technico-environnementale et un bilan sur le cycle de vie du système. Les résultats montrent que la propulsion pneumatique offre des coûts d’exploitation et de maintenance réduits, avec des économies estimées à 73 000 dollars sur la durée de vie du système et un retour sur investissement en huit ans. Ce délai pourrait être raccourci dans des conditions plus favorables.
L’un des aspects innovants du projet est d’avoir appliqué ce système à un ferry existant, construit en 1985, démontrant ainsi le potentiel de rétrofit sur des navires anciens. Les auteurs soulignent que la conception modulaire du système permet une évolutivité et une adaptation aux besoins opérationnels variés, répondant à la demande croissante de solutions de transport flexibles et respectueuses de l’environnement.
En conclusion, cette avancée ouvre la voie à une adoption plus large de la propulsion pneumatique dans le secteur maritime, particulièrement pour les ferries à courte distance. Les chercheurs estiment que le développement de moteurs à air utilisant des matériaux avancés rendra ces systèmes encore plus performants à l’avenir. Ils espèrent que leur méthodologie encouragera l’industrie à adopter des solutions de propulsion plus durables, contribuant ainsi à la réduction des émissions, du bruit et des coûts liés au transport maritime.