Carburants et alternatives

[alexandreVBCI]

En 2008, juste avant le début de la crise qui a fait baissé le prix des carburants et huiles, la france a annulée plusieurs déploiement en mer et exercices à cause de la flambée du prix du brut.

A la fin de la crise actuelle, le prix va remonter surement très haut : ce qui risque de limiter encore plus notre présence en mer voire remettre en cause des missions actuelles (ex au large de la somalie, on risque de "réduire la voilure").

Toutes les unités (de la vedette des douanes au BPC) risquent d'être plus souvent au port, quelles alternatives réalistes existent pour réduire la consommation de carburants de notre flotte militaire ?  moteurs électriques, hybrides, turbines à gaz, moteur à hydrogène, biocarburant, nucléaire (on en parle pour le 2ième PA mais pas réaliste pour les autres unités)...  panneaux solaires pour compenser une partie de la consommation électrique, des voiles d'aides à la traction comme sur les cargos civils ?

[Menchi]

En 2008, juste avant le début de la crise qui a fait baissé le prix des carburants et huiles, la france a annulée plusieurs déploiement en mer et exercices à cause de la flambée du prix du brut.

A la fin de la crise actuelle, le prix va remonter surement très haut : ce qui risque de limiter encore plus notre présence en mer voire remettre en cause des missions actuelles (ex au large de la somalie, on risque de "réduire la voilure").

Toutes les unités (de la vedette des douanes au BPC) risquent d'être plus souvent au port, quelles alternatives réalistes existent pour réduire la consommation de carburants de notre flotte militaire ?  moteurs électriques, hybrides, turbines à gaz, moteur à hydrogène, biocarburant, nucléaire (on en parle pour le 2ième PA mais pas réaliste pour les autres unités)...  panneaux solaires pour compenser une partie de la consommation électrique, des voiles d'aides à la traction comme sur les cargos civils ?

Effectivement, au plus fort prix du baril à 143 $, le BPC Mistral avait du rester à Brest alors qu'il devait initialement rallier Toulon, idem, des frégates devaient sortir en mer pour quelques mois et étaient restées au final à quai.

Interrogé sur l'utilisation de carburants alternatifs dans les armées, H. Morin avait alors déclaré, avec le laconisme propre au Mindef : "des solutions de remplacement sont en cours d'étude à l'heure actuelle".

On est sait pas plus depuis…

[Chris.]

moteurs électriques,

c'est déjà le cas sur les BPC il me semble, les pods sont alimentés électriquement, les moteurs diesel ne servant qu'à fabriquer le courant...

donc, moteur électrique, oui, mais comme y a pas une ligne haute tension qui alimente le BPC,  :lol:

une autre source d'électricité est nécessaire.

hybrides,

le problème, c'est qu'on ne parle pas là de quelques kW de puissances, mais de dizaines de MW, les batteries/accumulateurs/condensateurs risquent d'être énorme. Et comme il y a d'autres utilités à l'électricité à bord, une meilleure optimisation de certains éléments gros consomateurs en électricité pourrait permettre d'avoir les moteurs toujours au régime optimal. Par exemple, lors que le BPC est à l'arrêt, l'électricité en surplus pourrait être utilisée pour fabriquer de l'eau douce ou faire des trucs du genre. Et quand le BPC marche à fond, la production serait stoppée temporairement.

turbines à gaz,

C'est pas encore plus consommateur qu'un moteur à explosion conventionnel ?

Sur beaucoup de navires, c'est surtout utilisé quand il faut de la puissance, au dépend de la consommation...

moteur à hydrogène,

Une pîle à combustible fourni trop peu d'énergie (y a qu'à voir les SSK, qui avancent  3 ou 4 noeuds si utilisation d'une pîle seulement, pour garder une certaine autonomie...). Après, avec un "banal" moteur à explosion, mais fonctionnant à l'hydrogène pourquoi pas. A condition que la production d'hydrogène à terre se fasse avec des moyens pas trop sensibles au prix du baril (produire de l'hydrogène en mer serait un non sens, car il faudrait utiliser un carburant focile pour faire l'électrolyse de l'eau, sauf à recouvrir le pont d'envol de panneaux solaires.  :lol: )

biocarburant,

suivant lequelles (genre ceux produits à partir de trucs qui auraient pu servir à nourrir un être humain), c'est pas la panacée... Après, des projets avec des fermes d'algues destinée à la prod de bio carburant et la méthanisation de déchets peuvent être une solution.

nucléaire (on en parle pour le 2ième PA mais pas réaliste pour les autres unités)...  panneaux solaires pour compenser une partie de la consommation électrique, des voiles d'aides à la traction comme sur les cargos civils ?

pas très discrets, les panneaux solaires...

quand aux voiles, à mon avis, ça va exploser la surface équivalente radar. Sans compter que sur une frégate, ça risque d'empêcher l'utilisation de certaines armes et sur un BPC, ça risque de géner les mouvements aéronautiques.

[BPCs]

quand aux voiles, à mon avis, ça va exploser la surface équivalente radar. Sans compter que sur une frégate, ça risque d'empêcher l'utilisation de certaines armes et sur un BPC, ça risque de géner les mouvements aéronautiques.

LA solution est de recourrir au système SKYSAILS : un parachute plutôt qu'une voile qui est rétractable à la proue du navire.

Je le verrais très bien sur les FREMM ou les FLOREAL.

La rentabilité revendiquée est de 10 à 30 % de l'énergie dépensée : la variation étant due aux conditions de vent.

Mais c'est dans une optique commerciale civile où le navire doit aller d'un point à un autre dès qu'il a déchargé

Et non pas dans une optique militaire où la MN doit faire naviguer un certain nombre de jours ses navires, ou bien doit envoyer à quelques jours près un BPC au Havre pour représentation publique :

Pour dire qu'il serait possible de fixer les jours de départ en fonction du Vent prévu :

Comme au bon temps de la Marine à Voile...

Bien sur à relativiser avec le peu d'unités disponible et des quais toujours désert.

NEANMOINS AVEC UN BUDGET CARBURANT D'ENVIRON 92-96 m€

VOIRE PLUS QUAND LE PETROLE EST HAUT ET QUE LES NAVIRES RESTENT A QUAIS, LE SKYSAILS ECONOMISERAIT UNE TRENTAINE DE MILION CHAQUE ANNEE SOIT DE QUOI RENOUVELER LES AVISOS

http://www.skysails.info/english/products/skysails-for-cargo-ships/

SkySails for cargo Ships

Wind power used profitably

Depending on the prevailing wind conditions, a ship’s average annual fuel costs can be reduced by 10 to 35% by using the SkySails-System. Under optimal wind conditions, fuel consumption can temporarily be cut by up to 50%.

Succees requires flexibility

Maritime shipping is entirely dependent on oil. Over the past 20 years, crude oil prices have risen annually by 10% on average. This development places tremendous financial pressure on the shipping industry as fuel costs account for more than half of a ship's operating expenses already today.

Irrespective of the current economic crisis, there is no end in sight to this trend: The IEA (International Energy Agency) projects an average oil price level of US-$ 100 per barrel over the period 2009 to 2015 and expects prices to double to approx. US-$ 200 by the year 2030. According to the IEA report the main reason for this price increase is the continuing decline in oil production rates (6.7% p.a.) facing a growing demand of 1% per year. Without massive investments, this development will ultimately lead to a widening gap in supplies and further price increases.

Virtually all existing cargo vessels and new builds can be retro- or outfitted with the SkySails auxiliary wind propulsion system.

Currently, SkySails is offering towing kite propulsion systems for cargo vessels with an effective load* of between 8 and 16 tons. SkySails with an effective load* of 32 tons are planned to be available in 2011. The planned product program comprises towing kite propulsion systems with an effective load* of up to 130 tons.

An effective tractive force of 8 tons by a SkySail corresponds to approx. 600 to 1,000 kW installed main engine power on average - depending on the ship‘s properties (propeller efficiency degree, resistance, etc.)

The SkySails-System is used parallel to and for relief of the main engine, if wind conditions allow. The main engine's propulsion power remains fully available if required.

[alexandreVBCI]

Le parachute/voile peut être utile pour les déplacements "neutres" car réduire la surface équivalente radar (SER) n'est utile qu'au combat. Le reste du temps on s'en fout de faire clignoter les radars, ça peut même être dissuasif.

Pour les très petites unités de servitude, on peut envisager l'énergie solaire comme ce modèle civil :  http://www.ecolo-wizz.com/?p=664

Sinon, on peut envisager un mélange de technologies (pourquoi pas des mini-éoliennes de bord pour l'alimentation électrique) ou des piles à combustible.

Autres solutions pour réduire la facture : rapprocher les navires de leurs zones de patrouille pour éviter de longs et couteux déplacements entre Brest/Toulon et le pacifique par exemple (ça nécessite d'aménager des ports militaires dans les DOM-COM ou chez des alliés comme au EAU). On peut aussi envisager des bases flottantes qui évitent aux navires de revenir à leur ports d'attaches aussi souvent (pas top pour les marins toutefois..).

une idée (sans doute farfelue) : un navire doté d'un moteur nucléaire qui serviraient à ravitailler en électricité d'autres navires (de la même manière qu'un pétrolier ravitaille un navire) ?

Le design d'un navire peut-il permettre de réduire sa consommation : un catamaran profilé consomme-t-il autant qu'une coque classique à tonnage équivalent ?   

Que faire des vieux navires qui consomment autant d'huile que de pétrole ?

[g4lly]

Y a deja des progres enorme de gestion de l'energie a faire sur les navire. Avec des équipement intelligent et econome en énergrie on doit pouvoir consommer probablement moitier moins... pour tout ce qui n'est pas propulsion.

On le voit dans les voiture ... chez BMW il on équipé le modele de tout une ribambelle de composant econome et ponde des diesel de 200ch qui consomme comme nos ancien diesel de 120ch. Simplement tous les accessoires se mette a divers niveau de veille en fonction des circonstances, et la moindre once d'énergie produite sert a quelques chose, meme le freinage.

Cette traque au  kW a eu lieu dans les navires de fret rapide type PC ... avec leur gros diesel tres bas regime on a arrive a des rendement de propulsion tres bon.

L'entretien des carenes aide aussi ... on peut économiser pas loin de 20% entre une carene bien entretenue et une crade. Pareil pour l'architecture navale, y compris l'aerodynamique.

Enfin il y les trajet... on arrive a traverser l'atlantique a la rame en se mettant dans les bon courant ... en prenant des route energiquement favorable quitte a anticipé un peu le voyage, on peut faire des econmie d'energie meme si on perd un peu de temps.

Apres effectivement tout un tas de moyende production annexe permettra d'alimenter tout ou partie de l'energie de bord quand les condition opérationnel le permette. On peut penser par exemple au kite eolienne ... un cerf volant eolienne qui permet de se passer de mat et d'aller chercher haut des vent forts et stable. Accessoirement le systeme peut embarquer une kit de senseur, veille optro ou petit radar.

Pour la motorisation le plus simple c'est de multiplier les petit générateur facilement maintenable et débrayable ... allumé a mesure des besoins. On peut cumuler a ca la cogénération ... en récupérant les chaleur résiduelle pour produire de l'énergie mécanique - pour faire fonctionner le compresseur de chambre froide - ou accumuler de la chaleur - chauffage eau chaude sanitaire -.

Enfin y a mille solution qui existe et qui ne demande qu'a etre intégré ... la prise de conscience est réelle et ca avance lentement mais surement.

[ARPA]

une idée (sans doute farfelue) : un navire doté d'un moteur nucléaire qui serviraient à ravitailler en électricité d'autres navires (de la même manière qu'un pétrolier ravitaille un navire) ?

Pour les missions de convoyage du PA ce ne serrait pas aberrent. Le PAN pourrait probablement produire suffisamment d’énergie pour que toute son escorte atteigne la vitesse de 10 kt actuellement utilisée quand il faut attendre le pétrolier.

Mais on a le défaut que les navires doivent tous être très regroupé, on peut difficilement envisager des câbles de plusieurs dizaines de km.

[Chris.]

cela ne marchant bien sûr que si les 2 navires restent connectés.

Sinon, vu les difficultés de stockage de l'électricité, il faudrait trouver une autre solution.

Par exemple, on pourrait convertir les moteur actuels pour qu'ils puissent accepter de l'hydrogène. Dans ce cas, le ravitailleur à propulsion nucléaire pourrait être transformé en usine à hydrogène, via électrolyse de l'eau. Et là, même plus besoin d'aller dans des ports, le ravitailleur pourrait rester en permanence avec les navires de la flotte. Un deuxième ravitailleur, conventionnel, lui, pourrait cependant se charger du ravitaillement en nourriture et en carbu réacteur.

Si la source d'approvisionnement en énergie électrique est le nucléaire, ce n'est plus complètement stupide (en référence à mon dernier message).

Ou alors, on pourrait la stocker sous forme d'énergie mécanique, via un énorme volant d'inertie (un gros disque tournant très très vite et stockant l'énergie électrique), monté dans la coque du navire ravitaillé. Le plus gros problème, c'est que ça diminuerait très probablement la maniabilité des navires, à cause du fort moment cinétique produit (un vélo ou une moto, par exemple reste vertical en partie grâce au moment cinétique des roues qui tourne. Si vous avez une roue de vélo chez vous, vous pouvez essayer la chose suivante: lui fixer 2 poignée dans l'axe de rotation, la faire tourner autour de son axe rapidement et ensuite essayer de manipuler la roue en la tenant par les 2 poignées...).

PS: cependant, avec votre câble électrique se baladant entre navires, je suis pas totalement rassuré...

parce que non seulement le cable serait à très haute tension (danger pour le personnel manipulant ce cable, s'il n'est pas parfaitement mis à la terre lors des manipulations ou si le personnel est trop proche pendant le transfert), mais en plus il passerait et devrait être manipulé au dessus d'un milieu conducteur (l'eau de mer). Dans un milieu humide, le rayon de dangerosité d'une ligne de tension de 25 kV (ce qui est assez peu mais peut suffir) est de l'ordre du mètre, minimum. Après, rien n'empêche d'utiliser des tensions plus faibles, avec du courant continu, quite à avoir un plus fort ampérage (plus de pertes). Avec une caténaire ferroviaire (reliée à une seule sous-station fournissant le courant) alimentée en 1500V CC, on arrive à alimenter plusieurs locomotives de 2 ou 3 MW de puissance en même temps.

[BPCs]

On peut aussi envisager des bases flottantes qui évitent aux navires de revenir à leur ports d'attaches aussi souvent (pas top pour les marins toutefois..).

une idée (sans doute farfelue) : un navire doté d'un moteur nucléaire qui serviraient à ravitailler en électricité d'autres navires (de la même manière qu'un pétrolier ravitaille un navire) ?

Le design d'un navire peut-il permettre de réduire sa consommation : un catamaran profilé consomme-t-il autant qu'une coque classique à tonnage équivalent ?   

Merci d'envisager un autre intérêt à la Mobile Offshore Base qu'une alternative low cost au PA2...

Effectivement concernant le cablage électrique via un batiment nucléaire, certain conseiller élyséen y a pensé  ;)

Enfin le catamaran profilé rejoint la réflexion de l'écoship de DCNS

http://www.meretmarine.com/article.cfm?id=108689

lequel devrait d'ailleurs servir d'inspiration pour le futur mothership de guerre des mines

[ARPA]

Effectivement concernant le cablage électrique via un batiment nucléaire, certain conseiller élyséen y a pensé  ;)

C'est vrai ça ???

Je trouve ça surprenant qu'on y ait sérieusement réfléchi, vu qu'à court terme on ne disposera que d'un navire nucléaire. Même en comptant un PAN2, une éventuelle nucléarisation des BPC, cela me paraît très complexe pour pas grand chose. Je préfère attendre de voir ce que font les USA qui disposent d'une flotte nucléaire (existante et potentielle) nettement plus importante.

Enfin pour les navires électriques (utilisant les diesels pour produire l’électricité nécessaire à la propulsion) ce n’est peut-être pas trop cher. D’ailleurs une re motorisation (avec réacteur nucléaire) est peut-être envisageable pour pas trop cher. (les réacteurs des vieux SNLE sont réutilisable ?)

[Chris.]

euh...

un réacteur nucléaire avec son enceinte de confinement, sa consomation en eau douce (circuit de vapeur pressurisée + circuits de refroidissement) et ses turbines (pour produire de l'électricité) ça a pas vraiment la même tête qu'un gros moteur diesel (ou une turbine à gaz) avec son alternateur et ses réserves de fioul... sans compter qu'il faut des cheminées et des entrées d'air, pour ce genre de chose.

adapter un navire actuel non prévu pour, reviendrait, à mon avis, quasiment aussi cher que d'en reconstruire un neuf.

[g4lly]

[box title=Cablage]Raccorder des bateau en transit a l'énergie électrique d'un bateau mere est envisageable, mais je pense que ce serait bien trop délicat a mettre en œuvre. A la rigueur le plus simple sera la traction directe avec le CdG comme remorqueur de la flotte, avec en plus une alimentation électrique pour le reste, m'enfin c'est pas très sexy comme solution.

Une solution plus sexy c'est la transmission d'énergie par micro onde. Le navire mere produisant un gros faisceau de micro onde vers un récepteur - on peut supposer des ballon captif servant d'antenne parabolique - Ca permettrait d'échanger l'énergie de manière mécaniquement indépendante. Mais bon sur le coup je suis pas sur de la puissance et du rendement, même si c'est une technologie parfaitement utilisable pour ravitailler un petit aéronef genre drone par exemple.[/box]

[box title=Hydrogene]Ici on se heurte a un probleme de rendement. L'électrolyse de l'eau de mer version industriel a non seulement un rendement de merde mais en plus pose beaucoup de souci de maintenance du circuit de flotte et des électrode. C'est un peu une fausse bonne idée ... sauf si on a d'autre moyen bien sur. Ajouté a ça le probleme de rendement de production électrique nucléaire et le rendement moyen des pile a combustible ou des moteur thermique a hydrogène.[/box]

[box title=Nucleaire]On a un petit probleme de ce coté niveau ressource. Il est absolument pas évident qu'on ai encore dans 50 ou 60 ans du combustible en quantité pour alimenter tout un tas de truc nucléaire qui risque de se développer si le prix du petrole augmente durablement[/box]

[box title=Economie]La première solution viable simple et disponible c'est l'économie de fonctionnement. Moyennant des mesures simple pas forcement coûteuse on peu diminuer de manière drastique la consommation d'énergie d'un navire. Pour le moment on s'en souciait peu parce que l'énergie disponible était largement dimensionnée. Dorénavant on fait attention, notamment dans la marine marchande et dans la pêche industrielle. En faisant quelques effort de conception on peut faire suffisamment d'économie pour pas avoir a improviser des solution cavaliere de production d'énergie pas super mature :)[/box]

[BPCs]

G4lly :

tu oublies le SkySails dans ton énumération : probablement le plus rentable ... cf infra...

[Chris.]

déjà, si on revenait aux douches collectives froides (et salées) limitées à 2 minutes par marin, aux dortoirs géants chauffés naturellement par les marins entassés, aux boites de concerve et autres ingrédients non périssables (plus de frigos, donc économie d'énergie).

ensuite, sauf dans les parties vitales (genre la salle informatique), on supprime climatisation et chauffage (sauf celui fourni par la chaleur de la salle des machines et par la climatisation des parties sensibles  :lol:)).

finalement, on installe des vélos d'appartement reliés à une génératrice et on force les marins à faire 1h de vélo par jour.

Là, je pense qu'on fera des économies substentielles.  :lol:

[Darkjmfr]

... de personnel, c'est sûr :D

déjà qu'ils ont du mal à embaucher :o

[alexandreVBCI]

ça avance un peu du coté des navires de pêche : http://www.maxisciences.com/carburant/europe-dix-huit-projets-retenus-pour-reduire-la-consommation-de-gazole-des-navires-de-peche_art3034.html

C'est quand même dingue que l'on ai pas anticipé mieux le risque d'une flambée du prix du pétrole et ses conséquences. Il va falloir des années avant qu'un nouveau type de propulsion soit mis au point.

La première solution viable simple et disponible c'est l'économie de fonctionnement.

Je suis d'accord mais les politiques risquent de traduire ça par réduction du nombre de navires ou suppression de missions et immobilisation des navires au port.

[Chris.]

pour les navires de débarquement, j'en ai trouvé une:

ça s'appelle mettre des rames sur le navire. :lol:

pendant le transit, pour garder la forme, les soldats seraient mis à profit pour faire avancer le navire, en complément des moteurs. Les marins pourraient aussi se joindre à eux, pendant les périodes ou ils ne sont pas nécessaires au fonctionnement du navire.

Plus sérieusement, on pourrait immaginer relier les appareils de muscu embarqués sur le navire au réseau électrique. L'apport serait assez faible, mais c'est déjà ça de pris...

100 vélos (une compagnie environ) produisant 300 W chacun, ça fait déjà 0.03MW de puissance électrique disponible...

De quoi éclairer une bonne partie du navire, par exemple.

[g4lly]

pour les navires de débarquement, j'en ai trouvé une:

ça s'appelle mettre des rames sur le navire. :lol:

pendant le transit, pour garder la forme, les soldats seraient mis à profit pour faire avancer le navire, en complément des moteurs. Les marins pourraient aussi se joindre à eux, pendant les périodes ou ils ne sont pas nécessaires au fonctionnement du navire.

Plus sérieusement, on pourrait immaginer relier les appareils de muscu embarqués sur le navire au réseau électrique. L'apport serait assez faible, mais c'est déjà ça de pris...

100 vélos (une compagnie environ) produisant 300 W chacun, ça fait déjà 0.03MW de puissance électrique disponible...

De quoi éclairer une bonne partie du navire, par exemple.

300W :lol: c'est une compagnie de jouvencelle ?

G4lly :

tu oublies le SkySails dans ton énumération : probablement le plus rentable ... cf infra...

J'abordais le sujet un peu avant.

On peut envisager plusieurs solution aroporté, pour produire de la traction mécanique, de l'électricité et élever des senseur ou communication.

Donc y a le vulgaire cerf volant de traction type kite-surf qui ne sert qu'a la traction.

Le meme modele donc le cable relié a un treuil lui meme a un alternateur permet de produire de l'électricité par déroulement du capable ... avec plusieurs tonne de traction c'est assez efficace et ca permet de fonctionner meme si le vent relatif n'est pas tres favorable.

Ensuite il y a les solution de le cerf volant "turbine", dans ce cas l'alternateur est aéroporté c'est plus compliqué mais la production est permanente.

La meme chose est disponible sur base ballon captif http://www.magenn.com/

On peut ajouter la la traction et/ou production électrique le transport des divers senseurs de veille ou de communication.

[g4lly]

http://www.lemonde.fr/economie/article/2009/08/04/les-reserves-de-petrole-s-epuisent-plus-rapidement-que-prevu_1225515_3234.html

Le temps du pétrole abondant et bon marché sera très bientôt derrière nous. C'est le cri d'alarme du docteur Fatih Birol, chef économiste à l'Agence internationale de l'énergie, organisme basé à Paris. Dans un entretien accordé au journaliste Steve Connor du quotidien britannique The Independent, le spécialiste chargé de mesurer les possibilités d'approvisionnement des pays de l'OCDE donne une évaluation très pessimiste des réserves de pétrole à l'échelle de la planète.

Selon lui la production mondiale devrait atteindre son niveau maximum dans une dizaine d'années, c'est-à-dire au moins dix ans plus tôt que prévu par la plupart des estimations des pays de l'OCDE. Pis, les trois quarts des sites pétroliers auraient déjà atteint cette capacité maximale et seraient sur le déclin, un déclin lui aussi plus rapide que prévu. Aggravé par un sous-investissement chronique des pays producteurs dans leurs infrastructures, la pénurie de pétrole pourrait "compromettre tout espoir de reprise après la crise économique actuelle", a déclaré le Dr Birol au journal. Il ajoute que cet "oil crunch" devrait se traduire par une augmentation durable du prix du baril car la demande continue à augmenter et devrait même dépasser l'offre disponible dès l'année 2010.

Jeremy Legget, un entrepreneur spécialiste des questions environnementales également cité par The Independent, craint quant à lui que la pénurie n'incite les compagnies pétrolières et les gouvernements à se tourner vers des alternatives polluantes, comme les sables bitumeux du Canada. Leur exploitation induit une très forte production de dioxyde de carbone et aggraverait le changement climatique. La recherche d'énergies renouvelables et propres apparaît selon lui comme une priorité, à la fois pour des raisons écologiques mais aussi pour pallier le tarissement des énergies fossiles à plus ou moins long terme.

The Independent rappelle néanmoins que les estimations sur les réserves pétrolières varient considérablement d'un expert à un autre. Contrairement aux prévisions de l'Agence internationale de l'énergie, le gouvernement britannique – ainsi que beaucoup d'autres – n'envisage pas de déclin des réserves avant 2030.