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#Actualités du secteur
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Les motoristes recherchent des gains environnementaux en remotorisant les bateaux de travail
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Alors qu'une opportunité majeure se présente pour rééquiper les bateaux de travail américains, les constructeurs de moteurs dévoilent leurs options respectueuses de l'environnement
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Selon de nouvelles recherches, les moteurs des bateaux de travail américains sont utilisés plus de deux fois plus longtemps que prévu, ce qui renforce les avantages du rééquipement des moteurs. L'étude, réalisée pour le consortium de constructeurs de moteurs Diesel Technology Forum (DTF) et le groupe de pression écologique Environmental Defense Fund, a révélé que les moteurs de bateaux de travail ont une durée de vie utile d'environ 50 ans, contre 23 ans pour l'EPA (Environmental Protection Agency) des États-Unis qui fixe ses objectifs de réduction des émissions.
Une durée de vie plus longue signifie que les vieux moteurs sont remplacés plus lentement, ce qui se traduit par des réductions de NOx inférieures de 57 % chaque année à celles prévues par l'EPA. Mais elle accroît également l'impact potentiel de l'installation de nouvelles technologies, car les moteurs mis à niveau disposeront d'une période plus longue pour réduire les émissions.
Les groupes exhortent les États américains à équiper leurs navires de moteurs plus modernes et plus propres. Les États peuvent recevoir un financement pour le rééquipement de bateaux de travail commerciaux afin de réduire les NOx dans le cadre du fonds d'atténuation environnementale de 2,9 milliards de dollars US, établi par le Groupe Volkswagen à la suite du scandale des tests d'émissions qui a réglé le problème en 2015.
"Les grosses puissances motrices sont plus rentables sur la base d'un dollar par tonne d'émissions réduites que d'autres projets, ce qui devrait permettre aux États de faire un choix facile et convaincant ", déclare Allen Schaeffer, directeur exécutif du DTF. "Les fonds d'incitation donnent aux exploitants un moteur tout neuf, plus efficace, moins énergivore et moins polluant, à une fraction du coût. Mieux encore, les avantages en matière d'émissions associés à ces projets s'accumuleront rapidement et persisteront pendant de nombreuses années."
L'étude, menée par Ramboll Environ, porte sur des moteurs d'une cylindrée de 5 à 30 litres - équivalant approximativement à une puissance maximale d'environ 8 MW - classés par l'EPA dans la catégorie 2. Depuis 2015, les nouveaux moteurs diesel marins doivent satisfaire aux normes d'émissions de niveau 4 de l'EPA - équivalentes aux limites de NOx de niveau III de l'OMI -. Mais DTF affirme que le coût et le temps d'arrêt nécessaires à la mise à niveau vers de nouveaux moteurs ont probablement retardé les investissements dans les technologies les plus récentes.
La propulsion hybride a été régulièrement utilisée pour réduire les émissions des bateaux de travail et de nouvelles options continuent d'émerger. Un remorqueur portuaire équipé d'un nouveau système de propulsion hybride hydraulique sera construit par Sanmar Shipyards selon les plans de Robert Allan. Le remorqueur sera équipé du système d'entraînement variable avancé (AVD) de Caterpillar Marine. Développé pour la première fois en 2017, mais non encore appliqué dans le secteur des remorqueurs, il permet aux opérateurs d'optimiser la vitesse des hélices indépendamment du régime moteur, tout en contrôlant la répartition de la puissance entre les composants de propulsion.
La nouvelle conception du remorqueur est basée sur la conception éprouvée du RAmparts 2400-SX, avec des modifications pour le système AVD. Boğaçay 38 a été optimisé pour les opérations de remorquage portuaire avec 70 tonnes de traction de bollard et une capacité de lutte contre l'incendie Fi-Fi 1. L'équipement de propulsion comprend les moteurs principaux Caterpillar 3512C, les propulseurs d'azimut Caterpillar MTA627 et un moteur auxiliaire C32 qui alimente l'hydraulique hybride ainsi que la pompe Fi-Fi.
"Les fonds d'incitation donnent aux exploitants un moteur tout neuf, plus efficace, moins énergivore et moins polluant, à une fraction du coût
Caterpillar Marine a retenu les services de Robert Allan pour l'assister et le conseiller dans l'application de la nouvelle technologie AVD aux remorqueurs hybrides. C'est ainsi qu'est né le premier projet de remorqueur. Les travaux de construction sont actuellement en cours et la livraison est prévue pour plus tard en 2019.
Le système AVD se distingue d'une solution de prise de force typique par l'incorporation d'un train épicycloïdal qui permet l'embrayage en douceur des moteurs principaux, des moteurs auxiliaires ou des deux. Cela permet d'obtenir un régime d'hélice indépendant du régime du moteur, ce qui permet d'obtenir un rendement optimal du moteur. Caterpillar affirme que cela peut conduire à des économies de carburant de 15 à 20 %, offrant les avantages de la propulsion diesel-électrique à un coût moindre et une empreinte au sol plus petite.
En conséquence directe du système AVD, les moteurs principaux peuvent être réduits dans la plupart des applications, la puissance supplémentaire étant fournie par des moteurs auxiliaires. Le système fournit également des niveaux intrinsèquement élevés de redondance de propulsion.
Moteur plus post-traitement
Il existe également une gamme croissante d'options traditionnelles " moteur plus post-traitement " que les propriétaires peuvent envisager. MAN Energy Solutions a reçu la première référence de remorqueur pour son moteur MAN 175 peu après avoir reçu la certification pour la configuration de réduction catalytique sélective (SCR) du moteur. P&O Reyser a commandé un remorqueur portuaire de 27 m au chantier naval Drydocks World Dubai, aux Émirats arabes unis, qui sera le premier remorqueur conforme au Tier III de l'OMI en Méditerranée.
Le remorqueur tracteur asymétrique (ATT) fournira 75 tonnes de traction sur la borne, la propulsion étant assurée par des propulseurs azimuts à hélice à pas fixe. Il sera construit selon le modèle Cintranaval CND-17009 Eco Silent. P&O Reyser - qui fournit des services de remorquage, d'amarrage et des services auxiliaires dans 11 ports espagnols avec une flotte de plus de 100 navires en service - s'attend à ce que l'ATT entre en service dans le port de Barcelone à la mi-2020.
MAN Energy Solutions fournira deux moteurs MAN 12V175D MM de 2 220 kW chacun avec SCR. Selon Lex Nijsen, responsable des ventes maritimes quatre temps chez MAN Energy Solutions, les moteurs ont été choisis en raison de leur "encombrement compact, de leurs performances en termes d'économie de carburant et de la souplesse de conception de l'aménagement SCR"
Daniel Struckmeier, responsable du post-traitement des gaz d'échappement chez MAN Energy Solutions, déclare : "Nous avons basé le système SCR sur notre technologie la plus moderne. Une grande force est sa disposition flexible et sa compacité, qui optimise l'espace généralement disponible dans les locaux techniques confinés."
Il n'est pas nécessaire que le repowering soit synonyme de moteurs ou de navires entièrement neufs. L'un des plus grands navires de soutien à la plongée au monde est de retour en service après une révision du moteur qui comprenait la mise à l'essai et la réparation de composants clés dans un atelier à distance. Les moteurs et turbocompresseurs du Seven Atlantic, long de 140 m, appartenant à Subsea 7, ont été entretenus 10 ans après la construction du navire, Royston Diesel ayant achevé les travaux.
Shawn Doering, directeur du service après-vente de Royston, note que l'expérience de l'entreprise avec le moteur et le type de navire a permis une remise en service rapide. Seven Atlantic est alimenté par six moteurs Wärtsilä W7L32 de 3 360 kW fonctionnant au gazole marin, chacun couplé à un générateur Van Kaick de 3 360 kVA. Le moteur diesel-électrique entraîne trois propulseurs d'azimut arrière de 2 950 kW, deux propulseurs d'azimut avant rétractables de 2 400 kW et un propulseur d'étrave de 2 200 kW.
L'un des moteurs a été démonté pour installer de nouvelles culasses, des soupapes de démarrage à air, des robinets indicateurs, des injecteurs et des joints de cylindre. Les soupapes de décharge, pistons et bielles, chemises de cylindres, coussinets, paliers, vilebrequins et turbocompresseurs ont été envoyés à l'atelier de Royston à Newcastle au Royaume-Uni pour vérification et réparations essentielles avant d'être renvoyés avant le remontage final et l'inspection du moteur.
Les ingénieurs ont également révisé le turbocompresseur d'un autre moteur. Les turbocompresseurs Napier NA297 des deux moteurs ont été enlevés, décapés, nettoyés, inspectés et équilibrés à l'installation de turbocompresseurs dédiée de Royston. Après l'entretien, des essais de charge incrémentiels conformes aux spécifications du constructeur du moteur ont également été effectués par les ingénieurs.