EMINAV - Emissions dans l’atmosphère des navires

Malgré l’introduction de limitation de teneur en soufre des carburants marins, la contribution du transport maritime aux émissions de PM 2,5 aurait augmenté de 45% en mer méditerranée sur la période 2006 à 2020. Pour limiter l’impact environnemental et sanitaire du trafic maritime, l’Organisation Maritime Internationale a imposé une règlementation pour limiter les émissions polluantes, en particulier en définissant des zones de contrôle des émissions de soufre (zone SECA), en visant à cibler cette réduction dans les zones portuaires, et dans les zones où le trafic maritime est dense à proximité des bordures côtières. Mais les émissions particulaire et gazeuse des navires demeurent un enjeu sanitaire et environnemental majeur.

Si les émissions polluantes des véhicules routiers sont aujourd’hui bien encadrées, ce n’est pas le cas dans le monde maritime, avec de nombreux carburants, type de motorisation, réglementations fonction des zones de navigation. Le projet EMINAV vise à évaluer de façon la plus complète possible les émissions polluantes à la fois gazeuses et particulaires liées au transport maritime, pour deux types de motorisation et en conditions d’usage. Ce projet va renforcer un projet intitulé CAPNAV déjà engagé par le consortium sur la caractérisation des émissions en particules fines des moteurs. Les campagnes de mesure simultanées réalisées dans CAPNAV et EMINAV permettront de prélever des gaz à l’émission et d’analyser simultanément ces émissions polluantes à la fois gazeuses et particulaires. Deux types de moteurs seront analysés, les moteurs marins classiques de type diesel sans système de dépollution, et les moteurs au gaz naturel liquéfié (GNL) qui équipent le premier navire de la Brittany Ferries de ce type.

Objectif

Le projet EMINAV vient renforcer le projet CAPNAV en cours, sur la caractérisation des particules fines émises par le transport maritime, à la fois sur de la propulsion classique diesel et sur un moteur GNL permettant de réduire les émissions en particules fines, SOx, NOx et CO2 mais susceptibles d’émettre dans l’atmosphère des imbrulés de méthane, puissant gaz à effet de serre. Le projet EMINAV vise à étendre l’analyse des rejets à l’atmosphère à l’ensemble des polluants. Ce projet va permettre d’approfondir les connaissances sur la nature et la concentration des polluants gazeux et particulaires émis par le transport maritime, avec en particulier, une quantification des émissions en polluants gazeux (NOx, SOx, CO et méthane pour la motorisation GNL) et de type BTEX et HAP.

Pont

Les résultats attendus

Les principaux résultats/retombées attendus sont :

  • La définition d’une méthodologie expérimentale validée pour la mesure en condition d’usage des émissions gazeuses
  • Une contribution pour le calcul des facteurs d’émission employés dans les inventaires grâce à l’approche de mesure dynamique, qui permettra d’accéder à un zonage des émissions
  • Des recommandations pour les personnels navigants sur l’impact de l’usage sur les émissions, qui pourraient aussi alimenter la réflexion sur l’architecture des futurs navires plus vertueux en termes d’émissions
  • Des éléments d’orientation stratégique via la quantification des gains effectivement obtenus en termes d’émissions de polluants gazeux et particules fines, avec deux solutions très différentes : une solution de rupture qu’est le GNL, une solution de traitement pour l’amélioration des performances, via des additifs.

Prochaines étapes

Les prochaines étapes de travail visent à consolider les résultats obtenus sur le bateau fonctionnant à motorisation classique et avec solution additive via la réalisation de prochaines campagnes de mesure sur le Fromveur 2 de la Penn Ar Bed. Puis une première campagne de mesure sera réalisée à l’automne 2022 sur le bateau Salamanca de Brittany Ferries fonctionnant avec une propulsion GNL.

Rôle de l'école

Le rôle d’IMT Atlantique dans le projet EMINAV est de caractériser les composés organiques volatiles ou semi-volatiles (HAP) émis. Une partie des COV contenus dans les fumées est déjà mesurée dans le cadre du projet CAPNAV : il s’agit des composés organiques les plus lourds adsorbés puis condensés à la surface des particules tel que le triméthylbenzène. Dans le projet EMINAV, la part des COV les plus légers non condensés sera mesurée, tels que le benzène et le toluène, qui seront prélevés et/ou analysés en phase gaz par deux moyens : une analyse directe à travers l’utilisation d’une baie micro-GC et une analyse indirecte qui se fera par prélèvement actif sur des cartouches absorbantes puis analyse en laboratoire via un GC-MS.

Les partenaires

Sept partenaires font partie du consortium :

  • Trois écoles d’ingénieurs et laboratoires de recherche associés : l’ESTACA qui est le coordinateur technique et administratif du projet et a en charge la caractérisation des émissions de particules, IMT Atlantique et l’ENSM (École Nationale Supérieure Maritime).
  • Deux armateurs : Penn Ar Bed et Brittany Ferries qui mettent à disposition des navires pour la réalisation des campagnes expérimentales
  • Un constructeur : Les Chantiers de l’Atlantique (non financé) qui apporte son expertise dans le secteur
  • Un porteur d’innovation : BEE Distribution qui propose une des solutions techniques testées pour réduire les émissions polluantes à l’aide d’une solution additive ajoutée dans le carburant
Logos Eminav

Contact

Du département DSEE : Aurélie Joubert

 

Porteur du projet: Benoit Sagot d'ESTACA