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Insight : L'avenir des superyachts solaires

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Comme la plupart des yachts naviguent dans des endroits ensoleillés, l'exploitation de l'énergie solaire semble tout à fait logique. La promesse d'une source d'énergie propre et renouvelable pour une croisière silencieuse et sans fumée est irrésistible, alors pourquoi ne voit-on pas plus de superyachts à énergie solaire ?

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Avant que le Tûranor PlanetSolar de 31 mètres ne devienne le premier bateau solaire à faire le tour du monde en 2012, j'ai demandé à ses concepteurs quelle était la pertinence de ce projet pour le monde du superyacht.

"Pour être honnête, pas grand-chose pour l'instant, répond Craig Loomes de LOMOcean Design en Nouvelle-Zélande. "Mais c'est le reflet de la puissance des yachts modernes et avides de puissance, plutôt qu'un commentaire sur la technologie elle-même, qui s'améliore constamment. PlanetSolar a été conçu pour démontrer le potentiel des énergies renouvelables et du photovoltaïque, donc dans ce sens, c'est une expérience continue."

Aujourd'hui, l'e-mobilité est un sujet d'actualité et le domaine des énergies renouvelables s'est considérablement développé. L'énergie solaire, en particulier, est passée d'un marché de niche à la source d'énergie nouvelle dont la croissance est la plus rapide au monde. Les technologies du photovoltaïque et des batteries sont plus efficaces et moins coûteuses que jamais auparavant. La révolution lithium-ion a été largement portée par le secteur automobile et il y a maintenant plus d'un million de voitures électriques en Europe. Les constructeurs automobiles éliminent progressivement les modèles diesel et les villes de Milan à Madrid interdisent les véhicules plus anciens dans leurs centres

L'e-mobilité maritime s'est développée plus lentement. C'est particulièrement vrai pour les superyachts, qui sont encore mariés aux combustibles fossiles. La raison en est simple : l'énergie nécessaire pour faire passer un superyacht, même de poche, dans l'eau à une vitesse comparable à celle de la coque dépasse la capacité de tout système de propulsion qui dépend uniquement de l'électricité provenant de sources renouvelables.

"L'énergie solaire pour la propulsion ne fonctionnera jamais sur un monocoque de grande cylindrée ", déclare Michael Köhler, fondateur autrichien de la marque de catamarans à propulsion solaire Silent Yachts. "Ce qu'il vous faut, c'est un multicoque léger qui offre une faible traînée et une surface beaucoup plus grande pour les panneaux solaires."

Le moment où Köhler a eu une ampoule est arrivé alors qu'il était en croisière sur un catamaran à voile dans les Caraïbes. En raison des variations de vitesse et de direction du vent, il s'est rendu compte que le nombre de jours ensoleillés pour les croisières à l'énergie solaire dépassait de loin celui des jours propices à la navigation

Cinq années de recherche sur les systèmes d'alimentation alternatifs sur les yachts ont abouti à un prototype de 46 pieds. Un catamaran de 64 pieds a suivi, qui est devenu le premier yacht de série à énergie solaire à traverser l'Atlantique, et le Silent 55 a fait ses débuts l'année dernière au Festival de la Plaisance de Cannes

Silent Yachts se faufile désormais en territoire de superyacht avec son dernier et plus grand catamaran électrique à énergie solaire à ce jour : le Silent 80. Conçues à l'intérieur et à l'extérieur par Marco Casali avec l'architecture navale d'Insenaval, deux unités ont été vendues et les coques légères en composite imprégnées de résine sont en construction dans un chantier naval à Marotta près d'Ancône, en Italie, la première livraison étant prévue en 2020

Déplaçant environ 48 tonnes, le catamaran de 24 mètres dispose de 114 mètres carrés de panneaux solaires à haut rendement. Ils alimentent un banc de batteries lithium-ion d'une capacité totale de 240 kWh en utilisant un système intelligent de gestion de l'énergie pour optimiser la conversion du courant continu produit par les panneaux solaires à la tension inférieure nécessaire pour charger les batteries et surveiller la tension et la température des cellules de chaque module de batterie

Equipé de deux moteurs électriques de 250 kW, le yacht a une vitesse de pointe de 14 à 16 nœuds et peut naviguer à une vitesse de 8 à 10 nœuds indéfiniment et silencieusement, sans aucune émission de gaz à effet de serre grâce à la seule énergie solaire. Une génératrice Volvo de 100 kW est utilisée comme "rallongeur d'autonomie" pour recharger les batteries à des vitesses plus élevées sur de longues distances ou lors de longues périodes d'intempéries

Marcello Maggi, co-fondateur du chantier naval ISA à Ancône et aujourd'hui consultant indépendant basé à Monaco, s'est associé à Michael Köhler pour établir le site de production en Italie et un réseau de distribution pour la marque.

"J'ai été fasciné par le projet dès le début ", dit-il. "En tant que personne qui investit déjà dans les énergies renouvelables, je crois fermement que l'avenir du yachting est électrique. Le marché est prêt pour ce genre de produit et je pense que la demande est destinée à croître. J'ai aussi remarqué que les jeunes familles qui louent un catamaran, surtout celles qui débutent dans le yachting, reviennent rarement en monocoque." Ce n'est pas un hasard si la majorité des clients de Köhler sont des millionnaires relativement jeunes, autodidactes et n'ayant que peu ou pas d'expérience de la navigation de plaisance - un profil de client plus adapté à l'approche axée sur la conservation requise pour qu'un système électrique solaire fonctionne comme prévu. L'économie d'énergie sur un yacht conventionnel avec deux générateurs ou plus qui peuvent fonctionner en série pour faire face aux pointes de charge hôtelière n'est guère prise en compte. Sur un yacht à énergie solaire, il faut veiller à utiliser plus intelligemment les consommateurs à haute énergie comme les chaudières, les dessalinisateurs et les climatiseurs, ou du moins à ne pas gaspiller d'électricité

"Nos propriétaires ont tendance à être les premiers à adopter les technologies émergentes et sont préoccupés par les problèmes environnementaux auxquels la planète est confrontée ", explique M. Köhler. "Un client type a au moins un Tesla - et un de nos propriétaires en a quatre ! Cela exige un état d'esprit différent et plus le bateau grandit avec plus d'invités et d'équipage à bord, plus il devient difficile à gérer."

Un obstacle potentiel à la prolifération de l'énergie solaire sur les yachts est la configuration même du catamaran. Les catamarans ont tendance à être un goût acquis et leur forme carrée ne plaît pas à tout le monde, surtout aux propriétaires européens. Malgré la nécessité d'offrir le plus de surface plane possible pour transporter les panneaux solaires, Marco Casali a réussi à insuffler une dose d'élégance italienne dans le design équilibré du Silent 80, tandis que l'aménagement standard prévoit quatre grandes cabines ensuite dans les coques, dont une suite parentale avec bureau, un walk-in autour du placard et même un sauna facultatif. "Un catamaran ne sera jamais beau pour certains puristes, mais les avantages pratiques l'emportent sur l'esthétique ", explique le designer romain. "Avec une largeur de près de 11 mètres, le pont principal est massif, et comme il n'y a pas de salle des machines traditionnelle, il y a de la place pour un tender de 4,5 mètres dans le garage. Pour trouver quelque chose de comparable sur un monocoque, il faut 35 mètres ou plus."

Avec 15 catamarans vendus à ce jour, Silent Yachts a pris une longueur d'avance sur la concurrence, mais n'est pas le seul acteur sur le marché émergent des yachts à énergie solaire. Solar Impact Yacht, une entreprise basée en Suisse, a fait l'objet d'une large couverture médiatique l'année dernière lorsqu'elle a révélé un concept de 24 mètres à énergie solaire au style extérieur radical par la jeune designer polonaise Marlena Ratajska basé sur la technologie SWATH (Small Waterplane Area Twin Hull).

Solar Impact a été créé par Werner Vögeli, un navigateur de catamaran expérimenté qui estimait que la propulsion conventionnelle était dépassée. En collaboration avec les meilleurs fournisseurs et le constructeur de bateaux Schaaf Yachtbau en Allemagne, 300 mètres carrés de panneaux solaires produisent jusqu'à 33 kW d'électricité par heure qui peuvent être stockés dans une batterie de 800 kW pour alimenter deux moteurs électriques de 500 kW. L'entreprise affirme que le yacht solaire est capable de naviguer à une vitesse illimitée de cinq à six nœuds en mode éco et à des vitesses supérieures à 20 nœuds sur de courtes périodes. "La construction de la coque en aluminium a commencé à Gdansk ", déclare Jörg Schaaf, CEO de Schaaf Yachtbau GmbH. "Une fois terminé, il sera transféré de Pologne à notre chantier naval en Allemagne pour être terminé et nous espérons le lancer d'ici la fin de l'année. La technologie peut être mise à l'échelle et nous avons reçu des demandes pour des projets allant jusqu'à 35 mètres de long, mais à mesure que le bateau grossit, la puissance nécessaire à la propulsion augmente également."

Au-delà d'une certaine taille et d'une certaine cylindrée, il est plus logique d'opter pour un système hybride qui utilise de l'énergie renouvelable pour les charges hôtelières et des moteurs diesel pour la propulsion. Marco Casali, qui a créé une start-up pour transférer les derniers développements de la technologie solaire et éolienne dans la conception des yachts, a développé un monocoque de 72 mètres qui puise à la fois dans l'énergie solaire et éolienne pour ses besoins énergétiques domestiques

Le concept Iperione comprend 138 mètres carrés de panneaux solaires (32kW/h), des éoliennes hélicoïdales (4 x 1kW/h) et plus de 100 mètres carrés de verre photovoltaïque (20kW/h). Le concepteur étudie même des cellules solaires flottantes qui peuvent être déployées lorsque le yacht est à l'ancre. Refroidies par l'eau, ces cellules solaires flottantes sont plus efficaces car elles fonctionnent à basse température.

"Ce qui est clair, c'est que les énergies renouvelables ne remplaceront pas les combustibles fossiles pour la propulsion des yachts à déplacement ", déclare Casali. "Mais quand on sait que les génératrices des superyachts fonctionnent 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 et qu'elles peuvent brûler plus de diesel que les moteurs principaux, elles peuvent certainement faire une différence