Propulsion maritime : de nouvelles solutions répondent à de nouvelles émissions

Par Tom Mulligan 31 décembre 2018

Les fabricants de propulsion marine ne se contentent pas de répondre aux exigences de performance plus strictes de l'US EPA et de l'OMI, mais les anticipent en introduisant des systèmes nouveaux et améliorés basés sur des technologies de propulsion de pointe. Tom Mulligan passe en revue les derniers lancements de produits moteurs.

AIP pour le système de carburant-gaz à hydrogène liquide MAN cryo MAN Cryo, une filiale de MAN Energy Solutions, a développé un système de gaz combustible marin pour l'hydrogène liquéfié en coopération avec Fjord1 et Multi Maritime 0f Norway. La conception du navire à hydrogène de Multi Maritime pour Fjord1, y compris le « MAN Cryo - Hydrogen Fuel Gas System » entièrement intégré, qui a reçu l'approbation préliminaire de principe, « AIP », par le DNV-GL, important en ce que le système est la première conception de système marin au monde à obtenir une telle approbation.

« En tant que solution pour les navires employés sur des routes maritimes relativement courtes, telles que les ferries, cette technologie est une première mondiale », a déclaré le Dr Uwe Lauber, PDG de MAN Energy Solutions. "L'hydrogène est un carburant propre dont le profil correspond parfaitement à la volonté générale au sein de l'industrie d'évoluer vers une technologie plus propre."

MAN Cryo a développé la conception du système de gaz combustible marin à hydrogène liquide en interne à son siège social de Göteborg, en Suède. Le système a une conception évolutive qui permet une adaptation facile aux différents types, tailles et conditions d'expédition. La conception convient aux applications au-dessus et au-dessous du pont, offrant aux concepteurs de navires la flexibilité d'optimiser leurs conceptions en termes d'efficacité et d'espace de chargement ou de passagers.

L'hydrogène liquéfié a une température de -253° Celsius et est l'un des gaz cryogéniques les plus froids qui soient, ce qui place les composants du système et les matériaux sous des contraintes extrêmes. Un autre défi de conception était la nature explosive de l'hydrogène, l'équipe d'ingénierie de MAN Cryo accordant donc la priorité absolue à la sécurité. Une fois liquéfié, l'hydrogène est réduit à 1/800ème de son volume, par rapport à celui de sa phase gazeuse, facilitant une distribution plus efficace. En tant que carburant, l'hydrogène ne dégage pas de CO2 et peut jouer un rôle important dans la transition vers un système énergétique propre et à faible émission de carbone. L'hydrogène liquéfié peut être utilisé pour charger des batteries pour la propulsion électrique via la technologie des piles à combustible.Système SCR pour les moteurs avancés Baudouin Moteurs Baudouin, dont le siège social est situé à Cassis, en France, propose un système innovant de réduction catalytique sélective (SCR) sur sa gamme de moteurs avancés afin de permettre la conformité aux dernières normes IMO et EPA, y compris la demande 2016 de l'OMI pour de nouvelles réductions des émissions de NOx dans certaines régions du monde. Les moteurs avancés avec SCR de la société offrent un moteur plus propre sans compromettre la puissance, selon la société, avec une réduction allant jusqu'à 2 % de la consommation moyenne de carburant et jusqu'à 25 dB de réduction du bruit, le tout avec une conception compacte et modulaire. Le système Baudouin SCR est petit, léger et flexible, réduisant ainsi les coûts et les besoins en espace tout en maximisant la fiabilité du produit. Province de dong, en Chine et les ventes et services de produits sont disponibles dans plus de 130 pays à travers le monde, sur six continents.

La conformité opérationnelle de Baudouin Advanced Engines avec les dernières normes IMO et EPA est obtenue grâce à l'utilisation d'un système innovant de réduction catalytique sélective (SCR) proposé par la société. (Photo : Moteurs Baudouin)

Le système de batterie Rolls-Royce alimente la propulsion marine Rolls-Royce a lancé un nouveau système de stockage d'énergie à base de lithium-ion pour fournir aux armateurs un système complet propre, sûr et économique qui comprend un contrôle intelligent de la puissance. La société fournit des systèmes de stockage d'énergie depuis 2010, mais les unités de stockage d'énergie réelles étaient auparavant fournies par une partie externe et la société propose désormais son système SAVe Energy, un système de batterie refroidi par liquide, très efficace et à prix compétitif avec une conception modulaire qui permet au produit d'évoluer en fonction des besoins en énergie et en puissance. SAVe Energy est conforme à la législation et aux réglementations internationales relatives aux systèmes de propulsion à émissions faibles et nulles.

Le développement du système a été en partie financé par le programme ENERGIX du Conseil norvégien de la recherche de Norvège. Trois armateurs, Color Line, Norled et la Norwegian Coastal Administration Shipping Company, étaient partenaires du développement, garantissant que le système de stockage d'énergie couvrait une grande variété d'applications marines, y compris les ferries, les navires de croisière et les navires polyvalents.

SAVe Energy est livré depuis le site Rolls-Royce Power Electric de Bergen, en Norvège, dans le cadre de l'offre de systèmes complets pour navires de la société. Le déploiement potentiel du système SAVe Energy en instance de brevet en 2019 est estimé entre 10 et 18 MWh.

SAVe Energy peut être appliqué à plusieurs domaines, y compris l'écrêtement des pointes, la réserve tournante et les navires alimentés par batterie. Combiné à un moteur GNL ou diesel dans une solution hybride, il augmentera l'efficacité et réduira les émissions, et peut être couplé à la plupart des types d'unités de propulsion.

Dans une configuration hybride, SAVe Energy gère la charge de pointe, tandis que les principaux générateurs de puissance se rapporteront à la charge moyenne et ne réduiront pas les capacités de poussée des unités de propulsion.

SAVe Energy est classé comme un système d'unité de stockage d'énergie (ESU) et a récemment été homologué par DNV GL, confirmant qu'il a été développé conformément au dernier ensemble de règles 2018 et qu'il est acceptable pour une installation sur tous les navires classés par DNV GL.

YANMAR lance les moteurs diesel à rampe commune 4LV sterndrive

La nouvelle gamme de moteurs diesel marins à transmission en Z 4LV à cinq moteurs de 150 à 250 mhp se combine avec la transmission en Z YANMAR ZT370 pour offrir une accélération élevée, un rendement énergétique, un fonctionnement silencieux et de faibles vibrations pour s'adapter à une grande variété de navires. (Photo : Yanmar Marine International)

YANMAR MARINE INTERNATIONAL a lancé une gamme complète de modèles de moteurs diesel marins à transmission en Z 4LV pour compléter sa série 4LV de moteurs à rampe commune (CR) ultra-raffinés. La nouvelle gamme de cinq moteurs de 150 à 250 mhp se combine avec la transmission en Z YANMAR ZT370 pour offrir une accélération élevée, un rendement énergétique, un fonctionnement silencieux et de faibles vibrations pour s'adapter à une grande variété de navires. utilise la technologie Thermo Swing Wall Insulation pour fournir une efficacité thermique maximale, conduisant à une combustion plus complète et à une consommation de carburant, un couple et des émissions réduites plus efficaces. Les moteurs diesel marins de la gamme de puissance de 150 à 250 mhp sont tous basés sur un bloc moteur identique avec les mêmes dimensions et le même poids, ce qui permet aux constructeurs de bateaux d'installer facilement diverses options. Les nouveaux modèles sont équipés de la transmission en Z YANMAR ZT370 avec embrayage multidisque hydraulique pour un engagement des vitesses fluide et silencieux, ainsi qu'un revêtement d'anodisation dure EXO standard pour assurer une protection contre la corrosion. Assurant des performances optimales pour une gamme de bateaux destinés aux applications commerciales récréatives et légères, la transmission en Z ZT370 est disponible dans différents rapports de démultiplication. Les autres caractéristiques comprennent des engrenages forgés avec précision avec une durée de vie extra-longue, le choix de modèles de changement de vitesse électriques ou mécaniques et un système d'échappement intégré. Offrant aux clients une solution d'affichage simple, la connexion YANMAR NMEA garantit que les données du moteur sont disponibles pour toutes les unités d'affichage multifonctions compatibles NMEA 2000. Tous les modèles dépassent les normes d'émissions EPA Tier 3 et EU RCD Tier 2, étant pratiquement sans fumée ni odeur.

Nouveau pack silencieux pour les moteurs Hatz série H Motorenfabrik Hatz a récemment présenté le nouveau Silent Pack pour sa série H de moteurs à trois et quatre cylindres. La solution plug-and-play combine une isolation acoustique de plus de 60 % avec une protection contre les contacts, la pluie, la saleté ou le vandalisme, et est basée sur des moteurs à unité de puissance ouverte (OPU), ce qui signifie qu'elle peut être commandée complète et prête à être installée départ usine. Le nouveau Silent Pack peut également être utilisé pour moderniser des machines existantes. Le nouveau pack silencieux a une structure modulaire et convient aux moteurs Hatz de la série H 3H50TI, 3H50TIC, 3H50TICD, 4H50TI, 4H50TIC et 4H50TICD. Du fait de cette conception universelle, il est très facile de l'intégrer dans la structure de la machine ou d'équiper des machines de moteurs différents avec la même encapsulation. Pratiquement toutes ses pièces sont identiques pour toutes les variantes de moteur de la série H et un couvercle approprié pour le filtre à particules diesel (DPF) est disponible pour les modèles Hatz TICD conformes à la norme EU Stage V. Les capots de maintenance sont adaptés aux dimensions des moteurs trois et quatre cylindres. Le nouveau Silent Pack a été repensé de fond en comble et offre des avantages significatifs tant aux constructeurs de machines qu'aux exploitants : le faible poids de moins de 100 kg prend en charge, en particulier, les constructeurs qui ont besoin de garder leurs machines aussi légères que possible. Dans les versions des modèles à trois cylindres TI et TIC, l'encapsulation ne pèse que 91 kg, tandis que dans la plus grande version, le Hatz 4H50TICD, l'encapsulation pèse 98 kg.

Concernant les dimensions, celles de l'encapsulation ont été réduites de plus de 10% par rapport au prédécesseur lors du développement. De plus, Hatz s'est efforcé d'offrir la plus grande facilité d'entretien possible avec le nouveau pack silencieux car l'ouverture d'entretien peut être retirée rapidement et facilement et offre un accès facile au côté de fonctionnement et au dessus, rendant tous les points d'entretien tels que le filtre à huile, la jauge d'huile, le goulot de remplissage d'huile et le filtre à carburant principal facilement accessibles.Cummins présente les moteurs marins X15 Cummins Inc. a présenté une version de son moteur X15 pour les applications marines. Le Cummins X15 est conçu pour résister aux longues heures de fonctionnement continu exigées par les voies navigables intérieures, la pêche commerciale et les navires de transport de passagers. Le moteur marin X15 convient aux nouvelles constructions et aux rénovations.

Le X15 présente des régimes à vitesse variable et fixe entre 450 et 600 ch (336 et 447 kW) tout en respectant les normes d'émissions américaines EPA Tier 3 et IMO Tier 2. Le X15 utilise la dernière technologie de système de carburant Cummins, XPI, conçue pour fournir une consommation de carburant efficace pour des émissions propres et une économie de carburant optimisée. De plus, le X15 pour la marine utilise le module de commande de moteur Cummins CM2350 pour fournir une capacité de diagnostic et de surveillance avancée, y compris des détarages et des arrêts automatiques du moteur pour éviter les pannes catastrophiques. www.cummins.com/marineWärtsilä 20 amélioré Wärtsilä rapporte avoir reçu un certain nombre de commandes pour la version améliorée de son moteur Wärtsilä 20, avec plus de 30 moteurs ayant été commandés pour des applications d'alimentation auxiliaire marchandes dans trois grands projets de construction navale. Les commandes ont été passées sous contrat avec Wärtsilä Qiyao Diesel Company Ltd. (WQDC), la coentreprise de Wärtsilä et de l'Institut de recherche sur les moteurs diesel marins de Shanghai. Les contrats couvrent trois moteurs pour quatre transporteurs de très gros brut (VLCC) en cours de construction au chantier naval Dalian Shipbuilding Industry Corporation (DSIC) de CSIC pour le compte de COSCO Shipping Energy en Chine ; trois moteurs pour chacun des trois pétroliers Suezmax en cours de construction chez DSIC pour la Chine COSCO Shipping Energy ; et trois moteurs pour chacun des quatre grands transporteurs de minerai (VLOC) en cours de construction au chantier naval Tianjin Xingang du CSIC pour COSCO Shipping Bulk. L'apport de Wärtsilä comprend des groupes électrogènes auxiliaires complets et toute l'ingénierie connexe, la livraison de l'équipement commençant en 2019.