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En route vers un ferry entièrement électrique

L’île danoise d’Aeroe, située dans la mer Baltique, est l’une des rares îles qui n’est pas reliée au continent par un pont. En conséquence, elle est dépendante des bacs ferry. Un autre signe distinctif d’Aeroe est qu’elle s’est donné pour but d’avoir un bilan carbone 100 % neutre d’ici 2025. Bien qu’elle ait déjà fait de grands progrès en ce sens grâce à une infrastructure complète alimentée à l’énergie solaire et éolienne, sa dépendance à l’égard des bacs ferry conventionnels pour voitures et passagers constitue un obstacle important.
En route vers un ferry entièrement électrique
Afin de le surmonter, le E-ferry (Prototype and full-scale demonstration of next generation 100 % electrically powered ferry for passengers and vehicles), projet financé par l’UE, est en train de concevoir, de construire et de présenter un ferry pour voitures et passagers à émission zéro, entièrement électrique. Ce ferry de pointe sera capable de parcourir 22 miles nautiques (ce qui équivaut à peu près à 40 km) entre chaque chargement, ce qui représente une distance sept fois plus longue que celle effectuée par tous les autres bacs ferry électriques actuellement en circulation dans le monde.

Pour en savoir plus, nous avons rencontré la coordinatrice du projet, Trine Heinemann.

Quel est le principal objectif du projet?

Le projet cherche à démontrer qu’une alternative verte peut avoir un intérêt économique pour le secteur traversier tout en fournissant un service de qualité aux passagers. Notre prototype est presque terminé et sera bientôt mis en service. Une fois finalisé, je pense que nous aurons créé un ferry entièrement électrique qui non seulement remplacera les bacs ferry électriques existants en termes de distance parcourue entre chaque chargement et de capacité de la batterie, mais qui proposera également des solutions alternatives à certains des défis et obstacles qui ont découragé les opérateurs de prendre le chemin de l’électrification.

Comment recharge-t-on le E-ferry?

En journée, le ferry n’accostera qu’en moyenne 20 à 25 minutes, le temps de débarquer et d’embarquer les passagers, les voitures et la cargaison. C’est pour cette raison qu’il est crucial que la recharge commence le plus rapidement possible et puisse durer jusqu’à ce que le ferry soit prêt à partir.

Le chargeur du E-ferry peut fournir un courant continu allant jusqu’à 4,4 mégawatts (MWh) au navire et est entièrement automatisé pour que la recharge commence dès que le navire est connecté à sa rampe d’accostage. Pour tenir compte du fait que la position d’un navire sur le quai dépend toujours des marées, des conditions météorologiques et du poids de sa cargaison, le projet a choisi une solution de chargement posée sur la rampe plutôt que sur la rive. Vu que la rampe suit les mouvements du navire, cela signifie que la fiche mâle de la rampe devrait toujours pouvoir se connecter à la fiche femelle du bateau, indépendamment des marées, des conditions météorologiques ou du poids du chargement.

Pouvez-vous nous en dire plus sur à propos de la batterie?

Un banc de batterie de grande capacité est nécessaire pour que le E-ferry puisse assurer jusqu’à sept voyages par jour. Un tel «recalibrage» ne pose pas de problème pour les installations de batteries terrestres mais, pour une utilisation en mer, il génère une série de défis à relever. Par exemple, les batteries sont lourdes et, plus elles ont une capacité importante, plus leur poids est important. Les batteries à bord du E-ferry pèsent près de 56 tonnes. Et plus on alourdit le bateau, plus il a besoin d’énergie pour avancer.

Comment avez-vous résolu le problème du poids?

Le prototype E-ferry a été conçu en prenant en compte les questions d’économie d’énergie et de poids. Par exemple, la coque et la superstructure du ferry ont été conçues pour réduire la résistance à la fois au-dessus et en dessous de la ligne de flottaison. En résulte un navire long et relativement étroit avec un espace compact pour les passagers et l’équipage. De plus, des matériaux légers ont été utilisés autant que possible, notamment une passerelle en aluminium et des meubles en papier recyclé sur le pont. Autre élément-clé dans la réduction du poids total, le système de propulsion électrique spécialement conçu à cet effet est extrêmement compact et léger: le plus gros moteur à propulsion ne pèse que 750 kg.

Nous sommes également en mesure d’économiser beaucoup de poids en chargeant le système électrique du navire avec du courant continu plutôt qu’avec le courant alternatif/courant continu habituellement fourni par le réseau terrestre. Cependant, les systèmes de batterie qui fonctionnent avec du courant continu doivent être convertis entre le réseau terrestre et les batteries elles-mêmes, ce qui nécessite l’utilisation de disques, de convertisseurs, de filtres et de commandes qui sont généralement placés à bord du navire. Toutefois, sur le E-ferry, le courant est converti à terre, et le navire est rechargé avec du courant continu. Cela signifie que les nombreux composants lourds et volumineux nécessaires à la conversion peuvent être placés à terre et non sur le navire, ce qui permet ainsi une économie de poids significative.

Les batteries peuvent être inflammables. Comment avez-vous traité le risque d’incendie?

Nous avons simplement conçu un système de batterie spécialement conçu pour une utilisation maritime. Il est doté d’un système d’extinction à mousse qui injecte automatiquement une mousse organique dans une partie spécifique de la batterie lorsqu’un incident thermique se produit dans l’une des 840 batteries du navire. La mousse agit non seulement pour éteindre tout incendie potentiel de la batterie affectée, mais également pour refroidir les batteries environnantes afin d’éviter la propagation de l’incident thermique.

Que pouvons-nous attendre du E-ferry une fois en circulation?

Quand il sera finalisé, le E-ferry représentera une approche révolutionnaire des liaisons traversières de moyenne distance. Le E-ferry devrait réduire de 2000 tonnes les émissions annuelles de CO2, de 41 500 kg celles d’oxyde d’azote (NOx) et de 1350 kg celles de dioxyde de soufre (SO2) par rapport à un ferry classique de même capacité. Il sera également plus silencieux et aura un sillage plus petit, réduisant ainsi son impact environnemental tout en améliorant la qualité de vie des riverains des ports, mais également celle des passagers et des membres de l’équipage à bord du ferry.

Source: Entretien extrait du magazine Research*eu, nº 77

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