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Jan 31, 2024

Verdir l'industrie du transport maritime

Rockford Weitz, de l'école Fletcher, discute d'une proposition novatrice pour

Rockford Weitz, de la Fletcher School, discute d'une proposition novatrice pour créer le système nécessaire à la décarbonisation de cette industrie très complexe.

Dans la course mondiale à la réduction des émissions de carbone, certains gros-très gros acteurs sont en tête du peloton : les navires.

Imaginez des cargos massifs et des porte-conteneurs dont les moteurs ont à eux seuls la taille de bâtiments entiers. Le transport maritime, l'industrie qui propulse ces navires, produit 5 à 7 % des émissions mondiales de carbone. Réduire l'impact de l'industrie ferait une énorme différence dans les efforts visant à réduire l'empreinte carbone mondiale.

Heureusement, les leaders de l'industrie du transport maritime ont montré un vif intérêt pour la décarbonisation grâce à des collaborations avec d'autres parties prenantes - les gouvernements, les Nations Unies, les industries pétrolières et de raffinage, les entreprises de construction navale et de fabrication de moteurs marins, pour n'en nommer que quelques-unes. Lors d'une réunion en 2019 de l'Organisation maritime internationale, l'organisme des Nations Unies basé à Londres qui régit le transport maritime international, les principales parties prenantes se sont engagées à réduire de moitié les émissions d'ici 2050 (par rapport aux niveaux de 2008).

Cependant, la complexité de l'industrie, sa nature internationale et les obstacles technologiques et logistiques à la réduction de la dépendance aux combustibles fossiles présentent des défis importants.

"Nous essayons de changer un système qui s'est développé de manière organique sur 100 ans dans 190 juridictions à travers le monde", a expliqué Rockford Weitz, professeur de pratique en études maritimes et directeur du programme d'études maritimes à la Fletcher School of Law and Diplomacy. "Vous ne créez pas du jour au lendemain des options de carburant vert qui peuvent être achetées à l'échelle mondiale pour desservir une industrie très dispersée qui a besoin de stations de ravitaillement accessibles - vous devez adopter une approche systémique."

Pour développer cette approche, Weitz et une équipe multidisciplinaire de chercheurs de Tufts explorent de nouvelles façons de propulser les navires.

En partenariat avec Eric Hines de la School of Engineering, professeur de pratique en génie civil et environnemental, et Andrew Ramsburg, professeur agrégé de génie civil et environnemental, et avec Luke Davis, professeur adjoint de chimie à la School of Arts and Sciences, Weitz et son équipe ont apporté au défi leur expertise, dans des domaines allant du droit maritime et des études arctiques, à l'entrepreneuriat et à l'innovation sociale, à l'électrolyse et à l'éolien offshore.

Le 15 juin, Weitz, avec Hines et une foule d'autres experts en recherche et innovation façonnant l'avenir de nos océans, prendront la parole lors de la Journée de l'innovation Bluetech de Tufts. Outre des panels d'experts, l'événement proposera des conversations avec des investisseurs, des présentations d'entreprises du secteur et des opportunités d'en savoir plus sur l'économie bleue dans le Massachusetts et au-delà.

Weitz s'est entretenu avec Tufts Now pour discuter des recherches révolutionnaires de son équipe, qu'il présentera lors de la conférence.

La grande chose est que la technologie existe déjà; il n'a tout simplement pas encore été appliqué dans les secteurs du transport maritime, du gaz et du pétrole ou du raffinage. Le véritable obstacle à l'innovation est celui de la création d'une chaîne de valeur, ou chaîne d'approvisionnement, basée sur les combustibles non fossiles. Nous devons développer une chaîne de valeur des carburants verts au service des compagnies maritimes.

En ce qui concerne la façon dont nous créons le carburant, cela se résume à une chimie simple (simple pour mon collègue Luke Davis, en tout cas !). Essentiellement, vous prenez de l'eau - douce ou salée - et vous utilisez l'électrolyse pour la décomposer en ses composants. L'oxygène sort dans l'atmosphère et est bon pour nous les êtres vivants. À l'hydrogène restant, vous ajoutez de l'azote, qui est commodément l'élément le plus abondant dans l'air. Le résultat est de l'ammoniac, et si vous effectuez le processus avec de l'électricité produite à partir d'énergie propre, alors c'est de l'ammoniac vert.

Cet ammoniac vert peut être utilisé pour alimenter les navires. Vous pouvez également utiliser du méthanol, qui est similaire mais un carburant vert à base d'hydrogène plus complexe. Certaines compagnies maritimes le préfèrent à l'ammoniac parce qu'il est plus facile à stocker et à manipuler. Néanmoins, l'un ou l'autre des carburants peut être utilisé et les deux peuvent être produits avec les technologies existantes.

Depuis un siècle, l'industrie du transport maritime, basée sur des navires à combustibles fossiles, entretient un partenariat avec l'industrie pétrolière et gazière et l'industrie du raffinage ; ensemble, ces industries ont construit l'infrastructure pour ravitailler les navires en un certain nombre d'endroits.

Par exemple, vous pompez du pétrole hors de l'Arabie saoudite et vous l'envoyez à Singapour. Là, il est raffiné et la partie du pétrole utilisé par les navires, le combustible de soute - qui est très sale - est stockée. Il est pratique de le stocker là-bas car il se trouve sur l'une des voies de navigation les plus fréquentées au monde, le détroit de Malacca. Les navires y passent régulièrement, ils peuvent donc se ravitailler facilement.

Notre idée est de créer un nouveau système d'énergie verte qui permette à toutes les parties de la chaîne d'approvisionnement compliquée de rester connectées. Vous devez obtenir l'adhésion des constructeurs navals et des fabricants de moteurs, qui se trouvent principalement en Corée, au Japon et en Chine, pour créer les bons types de moteurs et de navires. Vous devez trouver des endroits pour créer de l'ammoniac vert et du méthanol et de l'espace pour le stocker. Et vous devez utiliser des lignes maritimes qui permettront à un grand nombre de navires utilisant des sources d'énergie verte de s'arrêter et de faire le plein.

Absolument. Tout d'abord, la compagnie maritime danoise Maersk, le plus grand opérateur mondial de transport maritime conteneurisé, a levé la main lors de la réunion de l'Organisation maritime internationale de 2019 et a déclaré : "Nous ouvrirons la voie à la décarbonation d'ici 2050". Cela a donné à toutes les parties prenantes l'élan nécessaire pour aller de l'avant avec un plan.

Maersk investit des milliards de dollars dans cet effort, construisant huit nouveaux porte-conteneurs qui seront alimentés à l'ammoniac. Pour mettre cela en perspective, chaque navire coûte 200 millions de dollars, soit un investissement de 1,6 milliard de dollars par une entreprise privée. Auparavant, les producteurs d'énergie étaient peut-être réticents à créer de l'ammoniac vert, car ils n'avaient personne à qui le vendre. Maersk est en train de résoudre ce problème, et avec les encouragements au niveau de l'ONU et de tant de gouvernements - le gouvernement danois, les gouvernements de l'Union européenne - la voie est tracée.

De plus, l'Arabie saoudite a intensifié ses efforts. Le plus grand exportateur de pétrole au monde, ils vont construire le plus grand système de ferme solaire à hydrogène vert dans leur désert, et ils pourraient expédier de l'ammoniac vers les marchés mondiaux. (S'il y a une chose que l'Arabie saoudite possède en plus du pétrole, c'est le soleil.) Vous avez donc déjà une grande industrie et de grandes économies qui investissent dans ce domaine, et cela devient une entreprise de plusieurs milliards de dollars.

C'est la partie qui m'excite vraiment. L'équipe avec laquelle je travaille a mis au point un plan pour exploiter l'énergie éolienne d'une manière qui facilitera la création et le stockage de l'ammoniac vert, et qui permettra aux navires de se ravitailler le long d'une route principale.

Essentiellement, il existe deux façons de créer de l'ammoniac vert sans utiliser de combustibles fossiles pour alimenter l'électricité dont vous avez besoin pour le processus : avec l'énergie solaire et avec l'énergie éolienne. Ce dernier est une spécialité de Tufts - nous avons beaucoup d'expertise dans ce domaine.

Mon équipe dit que vous pourriez augmenter la production éolienne offshore dans un endroit qui n'est pas proche d'un centre de population. Dans les îles Aléoutiennes au large de l'Alaska, le vent souffle 365 jours par an, 24h/24 et 7j/7. C'est aussi bon que n'importe où sur la planète.

Construisons donc un immense parc éolien là-bas. Installez 1 000 éoliennes, vous devez voir grand. Connectez les turbines à un réseau sous-marin qui arrive jusqu'à un électrolyseur flottant. Vous avez un approvisionnement en eau presque sans fin là-bas dans le Pacifique Nord. Récupérez l'hydrogène de l'eau dans un processus d'électrolyse, convertissez-le en ammoniac et stockez-le sur place, car - et c'est la beauté de l'ensemble - les îles Aléoutiennes se trouvent juste le long d'une route maritime majeure. La distance la plus courte entre, disons, Seattle ou Los Angeles et les villes du Japon et de la Chine est le nord, pas directement l'ouest. Tout comme les avions qui empruntent cette route au-delà de l'Alaska lorsqu'ils voyagent de la côte ouest des États-Unis vers l'Asie, les navires naviguent le long de cette route. Bien devinez quoi? Ils pourraient s'y ravitailler.

C'est pourquoi cette idée est si intrigante. Déjà, l'ammoniac est expédié dans le monde entier avec des chimiquiers. Dans le scénario que j'ai décrit, vous auriez tellement d'ammoniac que cela dépasserait les besoins de l'industrie du transport maritime. Ainsi, en plus de le créer dans les îles Aléoutiennes et de donner aux navires la possibilité de se ravitailler proprement là-bas, vous pouvez également l'expédier à partir de là exactement de la manière dont nous expédions actuellement du pétrole et du gaz. Une tonne d'industries différentes pourraient commencer à faciliter la transition vers un carburant vert qui serait facilement disponible. De plus, nous créerions beaucoup d'emplois en Alaska !

Ce que j'aime vraiment à ce sujet, c'est qu'il s'agit d'une entreprise interdisciplinaire, internationale et intersectorielle - et c'est réaliste. Il s'attaque à un problème à l'échelle mondiale de manière significative. Et c'est une façon concrète pour Tufts de contribuer à la transition mondiale vers une énergie propre.