Les cargos sont indispensables au bon fonctionnement de nos chaînes d'approvisionnement internationales. Quelque 58 000 d'entre eux traversent les océans pour couvrir 90 % du commerce mondial de marchandises, et transportent à leur bord des conteneurs ainsi que des cargaisons liquides en vrac comme du pétrole brut, des produits chimiques et des céréales. Mais des défis se font jour. Conformément aux directives de l'Organisation maritime internationale (OMI) et de nombreuses législations nationales, ces navires sont tenus de devenir progressivement plus durables dans leur mode de fonctionnement. La teneur en soufre du carburant est déjà soumise à des seuils stricts. Il est prévu de réduire les émissions de gaz à effet de serre d'au moins 20 % (par rapport à 2008) d'ici 2030, puis d'au moins 70 % d'ici 2040. L'objectif final consiste à permettre aux cargos d'atteindre la neutralité climatique d'ici 2050.
"Cela signifie que les compagnies maritimes devront capter, stocker et utiliser le CO2, ou passer du fioul lourd ou du diesel marin à des carburants alternatifs", explique Michael Kaiser, responsable des solutions de gestion des fluides chez Endress+Hauser Flow. L'idéal, d'après lui, serait d'utiliser du méthanol vert, de l'ammoniac et de l'hydrogène vert. Toutefois, leur production à grande échelle est encore loin d'être possible. "D'où le recours croissant au gaz naturel liquéfié comme technologie de transition. Bien que le GNL soit lui aussi une ressource fossile, il ne contient pas de soufre, contrairement au fioul lourd. En outre, il dégage 20 % de CO2 en moins pend sa combustion."
Le passage au GNL constitue néanmoins un défi pour toutes les parties prenantes. Les compagnies maritimes doivent adapter ou remplacer leurs flottes, mais aussi mettre en place l'infrastructure portuaire nécessaire à l'avitaillement des navires via des terminaux, des camions ou des navires de soutage. Lors de ces transactions commerciales, ce sont des milliers de mètres cubes de GNL – sans parler des sommes d'argent colossales – qui changent de mains. Les volumes transférés doivent donc être mesurés avec une précision absolue. Stephan Natter, Principal Expert Business Development chez Endress+Hauser Flow, explique à ce sujet : "Endress+Hauser a mis au point une solution spécialement pour cela en coopération avec ses clients et les autorités. C'est une première mondiale car elle permet de déterminer en temps réel à la fois la quantité et la composition du GNL transféré. Il est alors possible de calculer le contenu énergétique, et donc la valeur marchande du GNL."
Chiffres clés
> 400
navires fonctionnant au GNL sont en cours de construction.
Mesure de la qualité directement dans la conduite
La solution est axée sur deux composants spécialement optimisés pour les conditions cryogéniques (environ -162 °C) devant être assurées pour maintenir le gaz naturel à l'état liquide. Stephan Natter explique : "Notre débitmètre Coriolis Proline Promass Q mesure avec précision la quantité de GNL tandis qu'un système reposant sur la spectroscopie Raman, une alternative à la chromatographie en phase gazeuse classique, en analyse la composition." Pour permettre la chromatographie en phase gazeuse, le GNL doit d'abord être ramené à l'état gazeux par vaporisation, une opération chronophage et complexe. De plus, les installations de regazéification nécessitent une maintenance intensive. Le système Raman se compose en revanche d'une sonde située directement dans la conduite de GNL et reliée, par un câble à fibre optique, à un analyseur Raman optimisé pour le GNL. Il utilise une technique de diffusion de la lumière pour élaborer un profil chimique de l'échantillon de mesure. "Tout cela rend le système Raman rapide, fiable, efficace et accessible à des utilisateurs moins spécialisés", souligne Stephan Natter.
Cette solution d'Endress+Hauser est certifiée pour les transactions commerciales et déjà en usage sur plusieurs navires de soutage de GNL. Ces stations d'avitaillement mobiles sont de plus en plus fréquentées au fur et à mesure que le nombre de navires propulsés au GNL augmente. À l'heure actuelle, 1 % seulement de tous les navires dans le monde peut fonctionner au GNL. Mais cela change, comme l'explique Michael Kaiser : "La société de classification Det Norske Veritas (DNV) observe une évolution des carnets de commandes en faveur de navires récents conçus pour des carburants alternatifs. À ce jour, plus de 400 navires au GNL ont été commandés." Et Endress+Hauser dans tout cela ? Stephan Natter : "Nous travaillons déjà sur les prochaines innovations – dont le méthanol vert, une piste qui gagne de l'ampleur – pour continuer à promouvoir la transition énergétique dans l'industrie maritime."