Travaux sur les possibilités de réduction de la dépendance énergétique à la pêche.   Compte-rendu GT n° 2 du 03/06/08

Ordre du jour :

·         Les mesures concrètes immédiates concernant les engins de pêche,
les œuvres vives ou surfaces mouillées du navire, l’énergie (motorisation, énergie à bord...), les pratiques et comportements,

·         Les solutions à développer à court terme.

Déroulé de la réunion :

Cyrille Bodilis remercie les participants de leur présence et revient sur les objectifs de Pesca dans cette action en faveur de la réduction de la dépendance énergétique à la pêche :

·         identifier de manière exhaustive les solutions techniques existantes et les pistes à moyen et long terme, les entreprises ou équipe de recherche développement compétentes,

·         en faire l’analyse critique,

·         dégager des préconisations sur les solutions à retenir aujourd’hui, les études développement ou marinisation de procédés terrestres à moyen terme et les recherches plus amont à engager pour à long terme renouveler les navires.

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Les mesures concrètes immédiates

Présentation des travaux du CRPMEM Bretagne - Programme de diagnostic énergétique semi-personnalisé du train de pêche des chalutiers bretons.

Jean Valère Vilbas, chargé de mission CRPMEM, présente les résultats des travaux conduits depuis un an sur le sujet (voir Powerpoint en copie).

Dans une première phase du programme, 17 trains de pêche ont été optimisés à la demande des patrons grâce à un logiciel de l’Ifremer : DynamiT. La simulation permet de visualiser le comportement du train de pêche : la symétrie de l’ensemble, les tractions et la trainée des panneaux et d’optimiser à partir de l’existant. Le traitement des données pour chaque train de pêche demande environ 2 semaines de travail.

L’équipe de chargés de mission accueillie par l’Ifremer Lorient et formé au logiciel DynamiT a travaillé sur 17 trains de pêche. Les optimisations allaient de 17 à 20 % de réduction de trainée.

Une campagne de mesures en mer a été réalisée sur le Gwen Drez (navire océanographique Ifremer) et deux navires professionnels : le Neizhan et le Bara Pemdez 2.

Sur le Neizhan, l’équipage a testé un chalut optimisé et des panneaux réduits par rapport à ceux utilisés à bord habituellement.

Il a été observé une diminution de 14 % de la trainée réduisant la consommation du moteur en chalutage de 64 l/heure à 55l/heure.

Les panneaux étaient légèrement trop grands par rapport au chalut testé ce qui a provoqué un écartement plus important donc une trainée plus forte. Une réduction de la trainée et de la consommation de carburant serait encore possible en réduisant la taille des panneaux.

Une conséquence de cet allègement de la toile et des panneaux est que le bourrelet a tendance à plonger, à gratter. Un allègement du bourrelet serait aussi à prévoir ; l’Ifremer réalise actuellement une étude sur le bourrelet pour connaître son comportement en fonction des caractéristiques du train de pêche.

Les essais sur le Bara Pemdez 2 ont permis de voir que le train de pêche optimisé (allègement toile et panneaux PFV2) réduisait la trainée, qu’il était plus réactif et permettait de mieux passer les buttes.

Une défaillance du capteur vitesse n’a pas permis de réaliser la courbe vitesse/ trainée ni de voir la géométrie du train de pêche.

Jean-Valère indique qu’il existe une bonne corrélation entre le comportement train de pêche simulé par le logiciel et son comportement en mer avec le patron.

L’optimisation du train de pêche demande à être réalisée au cas par cas en fonction des pratiques du patron (espèces ciblées, nature des fonds travaillés..).

Le logiciel DynamiT ne peut être utilisé directement par les professionnels car les interfaces ne sont pas adaptées, il s’agit d’un outil de chercheurs avec des phases de calcul assez longues. Jean-Valère estime à 1 à 2 semaines le travail d’optimisation d’un train de pêche.

Discussion sur les travaux du CRPMEM :

Michel Rouanes est étonné de l’effet sur le bourrelet de la réduction de la toile et de la taille des panneaux. Si l’on modifie un élément du train de pêche, il faut voir les répercussions sur les autres éléments. Certains patrons font des essais de réduction de toile sans vraiment mesurer de réduction de la consommation ce qui leur fait penser que cela n’a aucun intérêt.

Pour Michel Rouanec il faudrait aussi prendre en compte la longueur des bras et des funes. Jean-Valère indique que c’est possible avec le logiciel DynamiT mais que cela n’a pas été étudié dans le cadre des travaux CRPMEM par faute de temps.

Thierry Guigue demande si, lors des essais sur le Neizhan, le changement de chalut a eu un effet sur les quantités pêchées et les rejets. Jean-Valère répond qu’il n’y avait pas d’observateur à bord du Neizhan et donc qu’il n’a pas eu retour de ce genre d’info.

René Pierre Chever demande si l’on sait combien de patrons ont apporté des modifications à leur train de pêche et quelle est la marge de manœuvre dont on dispose encore.

Séverine Farrugia indique qu’en 2007, 2/3 des patrons déclaraient avoir modifié leurs navires pour réduire leur consommation de carburant, ces modifications avaient été effectuées pour les ¾ sur le train de pêche.

Gilles Bernard précise que 50 % des patrons ont réagi et ont fait baisser leur consommation.

Le gain en économie de 7 à 20 % par l’optimisation du train de pêche obtenu par le travail du CRPMEM est une fourchette large qui reflète l’hétérogénéité des pratiques. Certains patrons ayant déjà beaucoup travaillé sur le sujet, d’autres ne faisant que commencer.

Gilles Bernard soulève une difficulté rencontrée à faire entrer les améliorations de trains de pêche dans le PRS.

En effet, dans le cadre du PRS, il est théoriquement possible d’inclure des dépenses liées à des essais et réalisations en faveur des économies d’énergie. En pratique, dans les dossiers d’aides remboursables, les patrons qui font des modifications sur leurs trains de pêche ne peuvent présenter que de faibles dépenses en face (nappes…), pas de prise en compte possible du temps passé au montage du chalut et aux essais en mer. Seuls, les changements de chalut diminuant la pression sur la ressource sont primables.

Alain Desgré du GPAL voit également la consommation des navires de pêche côtière de Lorient diminuer : entre 10 et 20 % grâce au changement de comportement de la part des patrons et à des modifications apportées au train de pêche : changement de panneaux.

Présentation de Pierre-Yves Glorennec. Mesures immédiates ou à très court terme

Concernant la réduction de la dépendance énergétique des navires de pêche actuels, il n’y a pas de solution miracle. Ces navires ont été conçus pour être rentables avec un gasoil bon marché.

La réduction de la dépendance énergétique passera par la mise en œuvre de solutions partielles pour réduire au maximum la consommation des navires actuels.

Il faut également dès à présent imaginer le navire du futur.

Certaines solutions existent déjà, d’autres sont à développer à très court terme, moyen terme.

Points à travailler immédiatement :

Ø      Le train de pêche : cf le travail du CRPMEM

Ø      Les surfaces mouillées

Les navires actuels sont courts et larges du fait de la règlementation européenne de limitation des jauges ; ils opposent une résistance très forte à l’eau.

Pour réduire la résistance à l’avancement, il faut modifier les formes et structures du navire et maintenir la coque dans un bon état de propreté.

Des travaux sont actuellement menés par HydrOcéan pour l’Aglia et le CRPMEM sur la possibilité d’ajouter un bulbe et une tuyère à un navire hauturier existant. L’expérimentation est prévue cet été sur le Marie-Alexandra au Guilvinec.

La modélisation et l’optimisation doit se faire au cas par cas.

Pour la structure du bateau, il serait intéressant de procéder à des allègements tout en préservant la stabilité, de répartir différemment les poids et de modifier la propulsion.

Une étude préliminaire sur plan serait à mener pour un navire existant. L’expérimentation pourrait suivre sur un navire en sortie de flotte.

Concernant l’entretien de la coque, un projet du Pôle Mer PACA Navyclean pourrait permettre d’augmenter la fréquence des nettoyages sans augmenter le coût et sans immobiliser le navire longtemps. Il s’agit d’un nettoyage par ultrasons avec récupération des rejets. Les avantage sont la rapidité et le maintien du navire à flot.

La technologie sera opérationnelle en septembre 2008. Il s’agit d’un équipement collectif.

Ø      Entretien du moteur

Un suivi régulier et personnalisé du moteur peut éviter les surconsommations. Un agenda électronique pourrait être mis en place pour gérer au mieux l’entretien du moteur

Un projet de maintenance prédictive BMCI est mené au sein du Pôle Mer PACA : des capteurs de vibration, de température reliés à un logiciel qui suit les constantes et alerte en cas de problème.

Ø      Audit énergétique

Un audit énergétique pourra être mené pour faire un bilan de tous les postes : consommation électrique de chaque appareil, matériel attelé (pompes, hydraulique,…) suivi d’une étude des économies possibles (pompes électriques plutôt que attelées, lampe basse tension, production d’eau à bord par osmoseur ou bouilleur plutôt que stockage d’eau alourdissant le bateau) et dimensionnement optimal des appareils en fonction de leur utilisation.

Exemple : remplacement des ampoules incandescentes par des LED (lampe à basse tension)

Pour un chalutier de 18 mètres (marée de 10 jours, fonctionnement de l’éclairage à mi-temps, 10 kWh produit par 1 litre de gasoil, électricité en 220 V)

	Puissance nécessaire en Watt	Energie consommée en kWatt par heure	Energie consommée en gazole par marée
Ampoules à incandescence	2194 W	263.3 kWh	80 litres
LED	285 W	34.2 kWh	10 litres

Il existe également des LED en 24 V.

La DPMA a missionné le cabinet HT2 pour rédiger un cahier des charges pour la réalisation d’audit énergétique à bord des navires.

Ce document apporte un certain nombre d’élément théoriques mais ne permet dans l’état de réaliser un audit. Il est nécessaire de définir des protocoles et d’agréer des entreprises sur la base d’un cahier des charges.

La rédaction des protocoles et le cahier des charges pour l’agrément des entreprises doit être le fait d’un groupe pluridisciplinaire (architecte naval, motoriste, technicien engin de pêche, financier,…).

Gilles Bernard souligne qu’une date butoir existe pour la réalisation des audits pour les entreprises de pêche qui ont déposé un dossier d’aide dans le cadre du PRS : soit le 31 octobre 2008.

Séverine Farrugia indique que le bureau Mauric de Nantes s’est positionné au niveau national en présentant une association de compétences pour la réalisation d’audits énergétiques.

Les mesures à court et moyen terme

Ø      Optimisation de l’Hélice à Pas Variable

Sur les navires équipés de HPV, le réglage est assez difficile et très souvent empirique en fonction de l’allure du navire, en route ou en pêche. La consommation peut varier de -15% à +15% par rapport à un navire non équipé.

Une étude co-financée par l’ADEME est en cours pour asservir la HPV avec le moteur et permettre un réglage optimal et automatique du pas de l’hélice en fonction de la puissance demandée. Cette optimisation aura un effet bénéfique sur la consommation d’énergie.

Ø      Dopage à l’eau

Le principe du dopage à l’eau, c’est l’injection de vapeur d’eau dans l’air d’admission d’un moteur diesel pour améliorer la combustion du carburant et augmenter ainsi la puissance du moteur.

Ce procédé existe déjà sur des tracteurs, des voitures et permet 10 à 30 % d’économie. Le frein à ce système c’et qu’il s’agit d’installations réalisées de manière empirique, non standardisées.

Une expérimentation va être tentée sur un navire de la Capal le Morea, navire inscrit au plan de casse, ainsi que sur banc d’essai à Elliant courant de l’été, projet cofinancé par l’ADEME.

Ø      Des voiles auxiliaires pour la route : Projet Grand Largue

L’installation de voiles auxiliaires automatisées pour la route permet à vitesse constante de moins solliciter le moteur ; les allures portantes sont les plus favorables.

L’automatisation des voiles dispense l’équipage de toute intervention comme un pilote automatique. Le moteur reste en marche, il est asservi aux conditions de vent.

Le déclenchement du dispositif se fait à partir de 10 nœuds de vent.

Ø      Routage optimal

C’est un système d’aide à la décision qui prend en compte les courants et les prévisions météo pour optimiser la durée du parcours et la consommation d’énergie.

L’étude de ce dispositif est l’objet d’une thèse financée par la Région Bretagne

Ce dispositif sera complémentaire à l’installation de voiles auxiliaires.

Ø      Autres sources d’énergie à bord : l’eau de refroidissement du moteur et les gaz d’échappement

Grâce à l’énergie contenue dans l’eau de refroidissement du moteur, il est possible de produire :

-          du froid gratuitement grâce à une machine à absorption (rendement de 60 %). Cette technologie est déjà utilisée à terre. Il faudrait la mariniser.

-          De l’eau douce en continu grâce à des bouilleurs et pompes à vide (technologie disponible).

Grâce à l’énergie contenue dans les gaz d’échappement, on peut produire de l’électricité gratuitement à l’aide de turbines à vapeur qui ont un rendement de 30 % et dont la technologie est opérationnelle ou bien le moteur Stirling dont le rendement est de 20 % et dont la technologie n’est pas opérationnelle.

Le Japon et la Chine utilisent des turbines à vapeur pour produire de l’électricité. En France, on en est au stade de l’avant-projet.

Ø      Les économies liées au comportement : les économètres analytiques

Les économètres peuvent être des outils pour réduire la consommation en informant le patron sur les différents postes de consommation d’énergie et en traitant les données pour apporter une véritable aide à la décision dans la gestion du navire.

L’ADEME peut apporter des financements sur ce type de projet s’il y a innovation.

Autres pistes :

-    Motorisation diesel-électrique

Il s’agit de moteurs électrogènes qui alimentent des moteurs électriques. Certains chalutiers norvégiens possèdent déjà cette technologie.

L’intérêt de ce mode de production d’énergie pour un bateau de pêche c’est que chaque groupe fonctionne à son régime optimal, qu’il permet une meilleure répartition des masses et une meilleure isolation phonique des moteurs. Dans le futur, les groupes électrogènes pourront être remplacés par des piles à combustibles.

Actuellement, l’investissement est plus élevé que pour un moteur classique car le fournisseur Enag est en position de quasi monopole.

André Le Brun possédait sur son navire 4 moteurs qu’il mettait en route en fonction des besoins : moteur principal pour la propulsion, un moteur auxiliaire pour l’électricité, un pour l’hydraulique et un dernier pour la production de glace.

Ce système est plus économe en carburant mais demande plus d’entretien.

Ø      Conception optimisée d’un navire de pêche

Dans le contexte actuel d’énergie chère, il devient absolument indispensable de concevoir des navires les plus économes en énergie. Pour cela il est important de travailler de manière pluridisciplinaire à la définition du navire.

Quelques éléments du cahier peuvent être avancés dès aujourd’hui : Modélisation numérique du flotteur « obligatoire », stabilité assurée par les formes et pas seulement par le poids, intégration de voiles auxiliaires dès la conception et adéquation du navire aux métiers envisagés.

Pour Pierre-Yves Glorennec, les navires de pêche pourront être équipés en moteur à l’hydrogène lorsque cette technologie aura fait ses preuves à terre.

Aujourd’hui, il existe déjà des possibilités de remplacer les moteurs existants ou de les améliorer sensiblement avec les moteurs diesels-électriques en cas de remotorisation et le dopage à l’eau sur moteur existant.

Pour permettre une bonne diffusion de l’information, il faudra lister les fournisseurs et entreprises capables de vendre et mettre en place ces dispositifs.

Gilles Bernard souligne une difficulté récurrente rencontrée par les patrons : le problème de la production de 220 W ; Pierre-Yves Glorennec propose l’installation de groupes électrogènes dédiés à la production de courant en 220 V et 50 hertz en adaptant la puissance du groupe aux besoins en électricité du bord.

En conclusion, il existe des moyens disponibles ou rapidement disponibles pour réduire la consommation des navires de pêche. Pour rendre accessibles ces solutions aux professionnels, il est nécessaire de repérer les fournisseurs et installateurs pouvant intervenir. Le coût des produits est encore élevé du fait de la faiblesse du marché. L’arrivée d’une demande plus importante sur ces produits peut faire espérer une baisse des prix.

Voir le fichier Prsentation_GT_n°2.pdf