EMINAV - Emissions dans l'atmosphère des navires

Benoit SAGOT (ESTACA)

• BAI - BRETAGNE ANGLETERRE Irlande
• COLSON BREIZH ECO ENTREPRISE
• IMT - INSTITUT MINES-TELECOM
• KEOLIS MARITIME BREST

Si les émissions polluantes des véhicules routiers sont aujourd’hui bien encadrées, ce n’est pas le cas dans le monde maritime, avec de nombreux carburants, type de motorisation, réglementation fonction des zones de navigation. 

Le projet EMINAV vise à évaluer de façon la plus complète possible les émissions polluantes à la fois gazeuses et particulaires liées au transport maritime, pour deux types de motorisation et en conditions d’usage. 

Ce projet va renforcer un projet intitulé CAPNAV déjà engagé par le consortium sur la caractérisation des émissions en particules fines des moteurs. Les campagnes de mesure simultanées réalisées dans CAPNAV et EMINAV permettront de prélever des gaz à l’émission et d’analyser simultanément ces émissions polluantes à la fois gazeuses et particulaires. 

Deux types de moteurs seront analysés, les moteurs marins classiques de type diesel sans système de dépollution, et les moteurs au gaz naturel liquéfié GNL qui équipent le premier navire de la Brittany Ferries de ce type. Pour le premier cas, c’est sur un navire à passagers qui assure la desserte des iles de Molène et Ouessant qu’on réalisera des prélèvements directement à la cheminée, pour quantifier les émissions des principaux polluants gazeux liés à la combustion (CO, SO2, NOx), avec une caractérisation des émissions en composés organiques volatils (COV), en particulier les BTEX (Benzène – Toluène – Ethylbenzène – Xylènes) connus pour leurs effets sur la santé. Les campagnes d’essais CAPNAV déjà engagées ont permis d’appréhender les difficultés de mesure dans l’environnement du navire, et de définir des protocoles de mesure robustes, en interaction avec l’équipage. 

Le projet EMINAV bénéficiera aussi de cette expérience. Ainsi, le navire navigue une grande partie du temps avec une charge moteur stable durant la plupart des navigations, et les émissions seront évaluées sur ce point nominal. Cependant on propose aussi de porter une attention particulière aux émissions durant les manoeuvres de port, ainsi qu’à quai. 

Après cette évaluation des émissions, on réalisera une deuxième campagne de mesure pour évaluer une solution d’additifs au carburant, déjà validée dans le domaine du transport routier poids lourds. On évaluera simultanément les gains associés à la fois en termes d’émissions de polluants gazeux (EMINAV) et particules fines (CAPNAV). 

Un deuxième type de motorisation sera évalué, les moteurs au gaz naturel liquéfié GNL. Ils permettent par une combustion propre d’atteindre les normes d’émission actuelles et futures fixées pour le transport maritime international sans système de post-traitement. Mais une partie du méthane n’est pas brulé, et son rejet à l’atmosphère pose un problème d’émission de gaz à effet de serre. Ce phénomène qu’on appelle « methane slip » constitue le principal problème environnemental posé par ce type de moteur, pour lesquels très peu d’études ont été réalisées en conditions d’usage. Dans le projet CAPNAV, les gains en termes d’émission particules fines sur cette motorisation GNL seront évalués en analysant les émissions particules sur une combustion gasoil puis GNL, et les travaux réalisés dans EMINAV vont permettre simultanément de caractériser ces fuites de méthane. Il est proposé dans ce projet de caractériser sur un moteur dual-fuel les émissions de méthane à la cheminée pour différentes conditions de fonctionnement moteur. 
Avec deux armateurs (Brittany-Ferries et Penn Ar Bed/Keolis), un constructeur de navire (Les chantiers de l’Atlantique, partenaire non financé), deux écoles d’ingénieurs (IMT Atlantique et ESTACA) et un porteur d’innovation (ECOGAS), le consortium qui travaille déjà ensemble vise à produire des données de façon la plus complète possible sur les émissions comparées de différents systèmes de propulsion, en fonction des conditions d’usage, et d’évaluer les gains obtenus avec des solutions correctives comme les additifs ou de rupture comme le GNL.

Date de fin de projet

Janvier 2025

• Bretagne, dont Brest