Lloyds Register parle de l'intégration de l'hydrogène dans le monde maritime
Ces dernières années, le marché a été témoin d’arguments convaincants en faveur d’un certain nombre de sources potentielles dans la course à la décarbonisation du transport maritime, notamment le biodiesel, le HVO, l’ammoniac et le méthanol vert.
Alors que de plus en plus de voix dans l'industrie maritime vantent ses mérites, l'hydrogène est l'un des moteurs phares de la croisière neutre en carbone. Déjà adopté dans plusieurs secteurs, dont l'agriculture, le sport automobile et l'industrie spatiale, l'hydrogène est l'un des carburants les plus propres et les plus écologiques qui existent (selon son procédé de production).
Engel-Jan de Boer (DB), directeur mondial du segment des yachts pour Lloyd's Register (LR), estime que le secteur du yachting est à un « point de basculement » en ce qui concerne l'intégration de carburants alternatifs et a souligné la nécessité de lignes directrices complètes pour garantir une adoption sûre et efficace.
Quels défis faut-il relever pour que l’hydrogène soit un carburant viable pour les superyachts ?
DB : « L’un des principaux points de friction réglementaire concerne les normes de sécurité pour le stockage et la manipulation de l’hydrogène à bord, un aspect crucial en raison de son inflammabilité et de son risque d’explosion élevés. Les systèmes de stockage d’hydrogène nécessitent des réglementations spécifiques en matière de confinement et d’isolation. La compatibilité des matériaux doit être prise en compte pour éviter la fragilisation par l’hydrogène, qui peut fragiliser certains métaux et alliages utilisés dans les réservoirs de stockage et les pipelines. »
La réglementation relative aux infrastructures et au ravitaillement constitue également un défi majeur. Les normes de sécurité du ravitaillement en hydrogène dans les ports, notamment les processus de ravitaillement, les protocoles d'urgence et les systèmes de surveillance, sont en constante évolution. LR a accompagné plusieurs ports dans l'élaboration de protocoles de ravitaillement en hydrogène adaptables par les marinas, même si ce processus n'en est qu'à ses débuts.
« De plus, les réglementations de sécurité opérationnelle doivent garantir que les équipes manipulant de l’hydrogène sont bien formées et certifiées.
La réglementation doit aborder l'intégration des piles à hydrogène aux systèmes diesel conventionnels, notamment en prévoyant des cadres de conformité transitoires. Des normes sont également nécessaires pour l'interface des piles à hydrogène avec les systèmes de gestion de l'énergie des yachts existants.
Quels ont été les retours des propriétaires et des exploitants de superyachts ?
DB : « Nous savons que l'hydrogène sous forme liquide prend trop de place et présente des risques accrus. De plus, la disponibilité de l'hydrogène dans les marinas disposant de protocoles de soutage appropriés est limitée. »
Par conséquent, l'industrie n'est pas encore convaincue de l'utilisation de l'hydrogène pour la propulsion des yachts. Cependant, elle perçoit un potentiel pour l'alimentation des yachts en électricité, en combinaison avec le méthanol. Les petits yachts à autonomie limitée pourraient bénéficier de l'adoption de l'hydrogène comprimé dans ce segment.
Comment atténuer les risques liés à l’hydrogène sur les bateaux ?
DB : « Utiliser des matériaux avancés, tels que des réservoirs composites ou en acier inoxydable, pour résister à la fragilisation par l'hydrogène. Une isolation multicouche et des chemises sous vide pour le stockage cryogénique de l'hydrogène, ainsi que des joints et raccords robustes et étanches sont également essentiels. »
« Des détecteurs d'hydrogène très sensibles pour identifier rapidement les fuites, des détecteurs de flamme capables de reconnaître la flamme invisible de l'hydrogène doivent être utilisés et une ventilation adéquate dans les compartiments de stockage et de moteur sont tous essentiels pour empêcher l'accumulation d'hydrogène dans les espaces clos.
Des soupapes de surpression peuvent être installées dans les réservoirs pour gérer la montée en pression en toute sécurité, et des systèmes avancés de gestion de l'évaporation sont nécessaires pour le stockage de l'hydrogène liquide. Les membres d'équipage doivent être formés à la manipulation de l'hydrogène, aux interventions d'urgence et à la maintenance des systèmes. Il est également important de suivre des procédures de ravitaillement strictes, comme l'immobilisation au sol pour éviter les décharges électrostatiques, et d'utiliser des systèmes de soutage automatisés et surveillés pour réduire les erreurs humaines.
Comment Lloyd's Register évalue-t-il l'évolutivité de la production d'hydrogène dans l'industrie maritime ?
DB : « La pénurie mondiale d'installations de ravitaillement en hydrogène limite la flexibilité opérationnelle des superyachts. Une adoption rapide dépendra de la mise en place d'infrastructures de ravitaillement dans les principaux pôles de plaisance de luxe. »
La faible densité énergétique de l'hydrogène implique que les réservoirs de stockage occupent plus d'espace que le diesel, ce qui pose des défis pour la conception de superyachts de luxe où l'espace est un facteur clé. Par conséquent, l'impact sur le volume, la sécurité et la disponibilité reste une préoccupation qui empêche l'industrie d'accélérer l'adoption de l'hydrogène.
Quelles innovations en matière de stockage de l’hydrogène sont les plus prometteuses dans les cinq prochaines années ?
DB : « Le stockage d'hydrogène à l'état solide, qui consiste à stocker l'hydrogène dans des matériaux solides tels que les hydrures métalliques ou poreux comme les structures organométalliques (MOF), est l'une des innovations les plus prometteuses pour les applications maritimes des cinq prochaines années. Cette méthode offre plusieurs avancées, notamment le développement de matériaux hybrides légers et de grande capacité, ainsi que des taux d'absorption/désorption améliorés pour une libération efficace de l'hydrogène. »
« Les avantages du stockage d’hydrogène à l’état solide sont importants : il est plus sûr et plus compact que le stockage d’hydrogène gazeux ou liquide, et il ne nécessite pas de systèmes à haute pression ou cryogéniques.
« Un autre développement à surveiller de près est l’introduction de moteurs à combustion interne à hydrogène (bicarburant), qui pourrait encore améliorer la viabilité de l’hydrogène comme carburant alternatif pour l’industrie maritime. »
Que fait Lloyd's Register pour favoriser l'adoption de l'hydrogène ?
DB : « En agissant comme un pont entre les États du pavillon, l'OMI et l'industrie maritime, LR joue un rôle essentiel dans l'élaboration du paysage réglementaire du carburant hydrogène dans les applications maritimes.
LR participe à divers projets innovants avec les parties prenantes pour tester et démontrer les systèmes à hydrogène, identifier les risques et proposer des cadres réglementaires aux États du pavillon et à l'OMI. Nous encourageons également les États du pavillon à adopter des politiques proactives en faveur de l'adoption de l'hydrogène, notamment des incitations pour l'hydrogène vert.
« Fuel for Thought de LR est une série complète de rapports et de webinaires sur les sources de carburant alternatives pour les navires, y compris l'hydrogène. »
Existe-t-il des règles de classe pour les navires fonctionnant à l’hydrogène ?
DB : « En juin 2023, LR a publié les premières règles maritimes au monde concernant l'hydrogène, notamment pour les superyachts. Elles sont disponibles dans la solution de conformité numérique Regs4ships, développée par OneOcean, filiale du groupe LR. »
Ce règlement fournit des directives générales et spécifiques pour les navires utilisant de l'hydrogène comme combustible. Il vise à combler les lacunes du Recueil international de règles de sécurité pour les navires utilisant des gaz ou d'autres combustibles à bas point d'éclair (Recueil IFG) de l'OMI, qui ne fournit pas encore de lignes directrices pour une utilisation sûre de l'hydrogène.
Les règles de LR relatives à l'hydrogène carburant s'appuient sur les normes existantes en matière de carburants à bas point d'éclair, mais sont spécifiquement adaptées aux propriétés de l'hydrogène. Elles comprennent des lignes directrices pour les stations de soutage d'hydrogène, des analyses d'explosion basées sur les risques et des exigences pour les systèmes à hydrogène gazeux et liquide, offrant ainsi un cadre complet pour les navires à hydrogène.
Je salue l'analyse honnête de Lloyds Register sur la question de l'hydrogène. S'il est louable que tant d'efforts soient déployés pour produire des carburants plus écologiques, ne passons-nous pas à côté de la plaque ? L'omniprésent moteur à combustion interne est une technologie modernisée du XIXe siècle. N'est-il pas temps que nous passions à autre chose ? Le rythme de l'évolution technologique est tel que très bientôt, parmi les innombrables chercheurs visionnaires du monde entier, certains mettront au point des systèmes énergétiques alternatifs. Les coûts exorbitants et les risques évidents de l'hydrogène seront alors éliminés et ne figureront plus dans l'histoire de la folie humaine.