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Eco-conception : Une nouvelle démarche dans la construction navale

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Eco-conception : Une nouvelle démarche dans la construction navale

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La prise en compte des démarches d'éco-conception font, désormais, partie d'une démarche globale au sein de grands industriels, comme DCNS. Depuis deux ans, le groupe français travaille sur la réduction de l'impact environnemental des futurs navires. En partant d'une esquisse imaginée dans le cadre du projet de Bâtiment d'Intervention et de Souveraineté (BIS), les ingénieurs de DCNS se sont fixés pour objectif de réduire de moitié cet impact, tout en amortissant les surcoûts générés sur une période de cinq ans. Ce projet porte le nom d'Ecoship. Malgré un prix d'achat légèrement plus élevé, l'idée est donc de rendre les navires bénéficiant de l'éco-conception plus économiques à long terme.
La réduction de l'impact environnemental concerne l'ensemble du cycle de vie du navire, depuis la conception jusqu'au recyclage, en passant par la fabrication des matériaux et même l'extraction du minerai nécessaire. Les recherches portent donc sur l'ensemble du cycle de vie, le casse-tête consistant à identifier les phases où une réduction peut être obtenue. « Dans le cycle complet, 80% de l'impact environnemental se trouve dans la période d'exploitation, notamment au niveau du carburant, mais il faut aussi tenir compte des autres aspects pour réaliser le maximum de gains. Nous menons donc une recherche systématique de solutions », explique un ingénieur.

L'Ecoship au stand DCNS à Euronaval (© : MER ET MARINE)
L'Ecoship au stand DCNS à Euronaval (© : MER ET MARINE)

Structure en aluminium, échangeurs de flux et aérodynamisme

Le futur BIS, s'il est construit, aura pour but de remplacer les bâtiments de transport léger (Batral) de la marine. Dans le cadre de l'adoption d'une démarche d'éco-conception à partir d'un design répondant aux missions des Batral, l'adoption d'une coque en aluminium a été imaginée. « Ce n'est pas un navire de combat donc on peut se le permettre. L'aluminium coûte plus cher à produire que l'acier mais on récupère dans le recyclage. De plus, il permet de réduire significativement la consommation car c'est un matériau plus léger ». A l'image de certaines maisons nordiques se chauffant par elles-mêmes, les ingénieurs de DCNS ont, dans le même temps, imaginé l'application de la technique d'échangeur double flux (entre l'air entrant et l'air sortant) sur un navire. Il s'agit, grâce à ce dispositif, de permettre au bateau de se chauffer avec les sources d'énergie embarquées, ce qui permet de réduire les besoins électriques.
De même, tout un travail est réalisé sur l'optimisation de l'hydrodynamisme, à la fois sur la forme des coques mais aussi sur celle des hélices. Des formes plus complexes permettront, ainsi, un meilleur rendement du système propulsif. De plus, l'utilisation d'antifoolings lisses doit permettre d'améliorer l'écoulement de l'eau et de réduire l'entretien de la carène. L'aérodynamisme des bateaux est également au coeur des réflexions. Il s'agit, en effet, d'utiliser au mieux le concept de la voile. « Le profil du navire doit être optimisé pour que le bateau récupère la poussée du vent dans certaines conditions. Il doit mieux pénétrer le vent de face et, pour un vent portant, on peut même imaginer des volets qui se déploient ou une cheminée orientable. Ces mesures permettraient d'économiser plusieurs dizaines de tonnes de gasoil par an ».

Le cargo Beluga SkyDails et sa voile (© : SKYSAILS)
Le cargo Beluga SkyDails et sa voile (© : SKYSAILS)

Panneaux solaires et voile de kitesurf

De même, les bateaux peuvent accueillir sur leurs superstructures des panneaux solaires, système pouvant offrir un excellent rendement dans les régions ensoleillées. En revanche, suivant l'inclinaison, la réflexion de la lumière sur ces véritables miroirs pose un problème de discrétion visuelle pour les unités de patrouille maritime.
Autre idée, l'« Ecoship » pourrait être dotés d'une voile de kitesurf, concept né dans le secteur civil. Début 2008, le Beluga SkySails, un cargo spécialement conçu pour mettre en oeuvre une voile géante de Kite accrochée à sa proue, a quitté le port allemand de Bremen pour traverser l'Atlantique et rejoindre le Venezuela. Long de 132 mètres, le navire dispose d'une voilure de 160 m2 destinée à réduire de manière significative sa consommation en carburant. Selon la compagnie allemande Skysails, à l'origine du concept, ce dispositif doit permettre de réduire la facture annuelle en combustible d'un navire de 10 à 35%. Accrochée à un mât de 15 mètres de haut, la voile géante peut prendre les vents jusqu'à 300 mètres d'altitude. Sur certains navires auxiliaires, les constructeurs militaires pourraient, là encore, s'inspirer de l'idée.

Le système propulsif de la FM 400 (© : DCNS)
Le système propulsif de la FM 400 (© : DCNS)

L'éco-conception déjà intégrée dans les projets de DCNS

Côté propulsion, alors que les motoristes comme MTU ou MAN travaillent sur des modèles plus compacts et moins gourmands en énergie, DCNS veut adapter les futurs navires de combat à de nouveaux modes propulsifs. L'adoption de moteurs semi-rapides doit, par exemple, réduire les émissions polluantes. De telles machines ont déjà été retenues pour les futures frégates FM 400 et corvettes Gowind, proposés par le groupe à l'export.
L'éco-conception n'est en effet pas, aux yeux de DCNS, une simple étude. Au sein de l'industriel, on assure que la plupart des mesures imaginées « sont réalisables aujourd'hui, sans développement particulier. Il fallait simplement penser à les appliquer et les intégrer dès la conception. C'est une recherche d'économies plus ou moins importantes qui, mises bout à bout, font qu'il est aujourd'hui possible de faire des bateaux ayant beaucoup moins d'impact sur l'environnement, sans pour autant être plus chers. La démarche d'éco-conception est d'ores et déjà intégrée dans nos projets et constitue un acte fondateur de ce que seront les navires du futur ».