Étude de faisabilité d’un cargo à hydrogène liquide

Étudier la décarbonation du cargo Molenez et concevoir les solutions techniques d’un navire à propulsion hydrogène, ainsi que les moyens de recharge associés. La mission comprend deux phases et huit livrables, fondés sur l’analyse du profil d’exploitation et les contraintes de continuité du service public.

Le cargo actuel mesure 36 m de long et 8,2 m de large, avec un tirant d’eau de 2,5 m, un poids à vide de 250 t et un port en lourd de 479 MT. Il accueille 4 membres d’équipage et jusqu’à 5 passagers. Il navigue à 12 nœuds, avec une puissance installée de 1 270 kW; son moteur principal ABC 6DZC900 développe 1 251 kW. Il dispose d’une hélice fixe à 5 pales de 1 850 mm, de deux groupes électrogènes Cummins 6CTA8.3 de 132 kW, de deux alternateurs Leroy Somer de 165 kVA, d’un propulseur avant de 125 kW et d’un propulseur arrière de 110 kW. La grue de chargement lève 10 t à 10 m. Le navire réalise environ 900 heures moteur par an et consomme en moyenne 190 l/h de gazole en régime de ligne, soit environ 160 m³ par an.

Phase 1 — Opportunité technico-économique

Analyser deux scénarios de fonctionnement, tout électrique et hydrogène, à partir du profil énergétique et opérationnel actuel.

• Livrable 1 : rapport détaillé sur les consommations, les pics de demande et les phases critiques d’utilisation de l’énergie, avec présentation en réunion aux agents concernés. Une instrumentation à bord est possible, sous réserve de l’accord préalable de l’exploitant. Son installation doit être transparente et sécurisée pour l’exploitation; le titulaire assume la responsabilité du matériel et des conséquences d’une défaillance, sans fourniture de matériel par l’exploitant. Le navire est à quai au 1er éperon du port de Brest au moins 2 jours par semaine, parfois davantage; une installation peut s’étaler sur plusieurs semaines. L’analyse peut aussi s’appuyer sur les consommations observées et les données recueillies avec l’équipage et la compagnie.
• Livrable 2 : faisabilité et analyse technique d’un fonctionnement tout électrique, avec examen de la continuité du service, dimensionnement des postes de recharge à quai, ainsi que des solutions d’exploitation et de maintenance, notamment leur localisation.
• Livrable 3 : faisabilité et analyse technique d’une propulsion tout ou partie à l’hydrogène, électro-hydrogène ou thermique, avec besoins de dimensionnement de l’avitaillement portuaire, solutions d’exploitation et de maintenance. Examiner également l’opportunité de rétrofiter le cargo actuel par rapport à un cargo neuf à hydrogène.
• Livrable 4 : comparaison des gains d’émissions de CO₂ des solutions étudiées par rapport à l’exploitation actuelle, scopes 1 et 2.
• Livrable 5 : évaluation des coûts globaux (TCO) et des impacts financiers, RH et de fonctionnement, comparés au système actuel; remise sous forme de tableur Excel.
• Livrable 6 : synthèse comparative des deux scénarios, assortie de recommandations; remise sous forme de diaporama PowerPoint.

Phase 2 — Conception LH₂ et avitaillement

• Livrable 7 : avant-projet sommaire d’intégration d’un cargo dont le système énergétique principal de propulsion et d’énergie à bord utilise de l’hydrogène stocké sous forme cryogénique (LH₂). Sur la base du profil opérationnel, produire esquisse et schématique du navire, schéma d’implantation énergétique et analyse préliminaire des risques. L’étude comprend une revue de conception préliminaire et une identification simple des dangers, sans session HAZID lourde; l’accompagnement à l’obtention d’une approbation de principe (AIP) n’est pas demandé.
• Livrable 8 : faisabilité d’infrastructures ou d’équipements de recharge en hydrogène cryogénique au port de Brest : comparaison des techniques adaptées à la conception retenue (bras de chargement, biberonnage ou échange d’ISO-conteneurs, depuis le quai, un ponton ou un souteur), sites possibles avec leurs atouts et contraintes, chaîne logistique terrestre et interface port-navire, chargement et éventuel déchargement.

Exploitation, pilotage et restitutions

La desserte est régulière toute l’année. Le cargo effectue 3 à 5 rotations mensuelles vers Molène et Ouessant et 1 à 2 rotations annuelles vers Sein; les trajets habituels représentent 50 miles aller-retour vers les îles du Nord et 55 miles aller-retour vers Sein. Il transporte des marchandises de tous types, notamment véhicules, conteneurs, palettes, big bags et marchandises dangereuses. La manœuvrabilité en mer d’Iroise et la disponibilité d’une réserve maximale de puissance sont des contraintes de sécurité; la continuité de service doit être recherchée tout au long de l’étude. L’avitaillement en carburant alternatif liquide est envisagé à Brest; le potentiel de recharge électrique à Ouessant et Sein reste incertain et son intérêt doit être étudié.

Prévoir au moins 3 comités de pilotage : démarrage, fin de phase 1 et fin de phase 2. Des comités techniques assurent le suivi et préparent les COPIL. Une ou deux restitutions publiques finales sont à définir avec le COPIL. Les livrables sont remis en français en PDF et dans un format modifiable (PPT, DOC, Excel, etc.).