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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