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e x p l o i t a t i o n

Tout objet nécessite des ressources et de l'énergie pour sa fabrication. Une fois l’objet fini, diverses ressources seront encore consommées durant son exploitation. Dans le cas du voilier, elles peuvent être importantes : avitaillements divers, maintenance et entretien du bateau. A cela s’ajoutent les infrastructures qui découlent directement ou indirectement de la pratique de la voile : installations portuaires, déplacements de l'équipage, gestion des déchets …

Chaque facette du problème a son importance et il s’agit de phénomènes ayant des interactions et dépendances multiples et complexes. Au niveau du voilier, le concept énergétique et la gestion des déchets sont des postes importants dans un cahier de charges qui intègre des critères de qualité environnementale et de développement durable.

1 Energie

1.1 Energie de propulsion

Si traditionnellement l'énergie nécessaire à l'avancement du voilier est fournie par le vent, le voilier moderne fait de plus en plus appel à la propulsion mécanique. Sur un programme de croisière hauturière cette part est de 5-20% des distances parcourues alors qu'en cabotage cette part atteint facilement 35% et typiquement 50-70%!

Pour illustrer ce constat par des unités usuelles : notre voilier de 11m marchant au moteur à 6nd de moyenne en consommant 2.5 litres/heure aura une consommation spécifique de 25 litres/100km ! Même en naviguant le trois quarts des distances sous voiles, cette consommation reste encore élevée à plus de 6 litres/100km équivalent terrestre.

Fig. 3 : comparaison de l’écobilan de 10'000 milles nautiques parcourus à la voile pure ou au moteur pur pour une unité de voyage de 11 mètres

La comparaison est basée sur les paramètres suivants:

Voile = Voilier hauturier de 11 mètres grée en sloop, 70m2 de voilure au près
Moteur = Motorisation diesel in-board de 35 chevaux consommant 2.5 l/h pour une vitesse de 6nd

Commentaires:

Le budget écologique de la fabrication d'un gréement classique est supérieur à celui d'une motorisation mécanique (voir point de départ des lignes pleines). Cette différence initiale en défaveur du gréement est absorbée au bout de seulement 700 milles de distance parcourue!

Contrairement à une idée reçue, la voile nécessite également des ressources en raison de l'usure et le renouvellement des différents composants (en particulier gréement courant et voiles). Ce budget est toutefois faible et représente 3 fois moins par personne transportée que pour parcourir la même distance en train ou en car.

A budget énergétique (NRE) équivalent, on peut couvrir 8'000 milles à la voile pour seulement 1'000 milles au moteur.

La vitesse, donc la performance, du bateau pour une puissance propulsive donnée a une grande incidence sur le bilan d'une propulsion mécanique alors que le bilan de la voile n'est que peu influencé (faible pente de la courbe).

Si l’idéal serait un voilier sans moteur auxiliaire, la configuration actuelle de nos ports et la recherche de commodités à bord, rendent le recours au moteur pratiquement incontournable. Nous savons que pour polluer moins, il est nécessaire de consommer moins. Un premier groupe de réponses vise à améliorer l’efficacité énergétique, le deuxième la substitution des énergies fossiles par des énergies renouvelables, le troisième la sobriété.


Photo (c) peter gallinelli 2004: plaisir à la voile au large des îles Lofoten - Norvège

La propulsion électrique ouvre la voie aux deux premiers groupes:

Sur une unité utilisée pour des sorties occasionnelles, un simple panneau photovoltaïque (ou une prise de quai) suffit pour charger une batterie de traction capable d'assurer quelques manoeuvres de port et alimenter les équipements de navigation modernes et éclairages de cabine et de navigation à LED qui demandent peu d'énergie.

En revanche, l’unité de croisière, généralement plus équipée, va demander une plus grande autonomie énergétique. Le poids, la taille et la gestion écologique du parc de batteries deviennent alors un facteur limitant et le recours à une source d'énergie d'appoint deviendra rapidement incontournable.

a) Efficacité énergétique

Dans le premier groupe de réponses qui visent l’amélioration de l’efficacité énergétique, on peut alors citer:

  • La pile à combustible. D’un rendement élevé, elle permet de produire du courant électrique à partir d'hydrogène ou d'un carburant classique. A l'heure actuelle, cette technologie reste encore au stade de laboratoire (2006).
  • Le générateur à micro turbine. De poids ‘plume’, cette génératrice produit de l’électricité avec un rendement intéressant. Elle est adaptée aux très grandes unités avec des besoins constants et plus élevés (> 20kW).
  • Le moteur Stirling, d’un rendement élevé et d’un fonctionnement silencieux qui convient à la production de force mécanique et de chaleur (co-génération).
  • Les progrès en électronique de puissance permettent de réaliser des systèmes de contrôle, de régulation et de gestion énergétique adapté aux besoins de puissance (quelques kW) d'une unité de plaisance. Grâce à ces technologies les systèmes cités ci-dessus peuvent être exploités de façon optimale.
  • Qu'il s'agisse d'une propulsion classique ou électrique, par le choix d'hélices à fort rendement. Si une petite hélice bi-pale a un rendement de 15-20%, l'efficacité d'une hélice multi-pale à grand diamètre peut atteindre 60% à 70% et permet de tripler, voir quadrupler l'énergie convertie en poussée utile. Si cette hélice est rétractable ou se met en drapeau, l'incidence sur la performance à la voile reste négligeable.

b) Energies de substitution

Des possibilités de substitution de l’énergie fossile par des énergies renouvelables sont:

  • L’installation de panneaux photovoltaïques et d’éoliennes capables de couvrir les besoins électriques usuels (navigation, éclairage). En revanche leur production est insuffisante pour assurer l’énergie de propulsion.
  • L’hydrogénérateur produisant du courant électrique lors de la navigation sous voiles.
  • Dans le cas d’une propulsion hybride qui consiste à associer un propulseur électrique à un parc de batteries et une source de courant d'appoint, une grande autonomie énergétique est possible en se servant du propulseur pour la régénération, permettant la recharge d'un parc de batteries dimensionné pour manoeuvrer au port, se déhaler dans le tout petit temps ou se sortir d'un mauvais pas... tout en faisant fonctionner les équipements de vie à bord.

Du coté terrestre, on peut citer le recours aux biocarburants synthétisés à partir de produits agricoles. Il s'agit d'exploiter indirectement l'énergie solaire par le biais de la photosynthèse qui convertit le CO2 atmosphérique en carbone hydrogéné. Ce procédé naturel, propre aux végétaux, possède cependant un très faible rendement et si techniquement cette filière est au point, elle risque à grande échelle d'engendrer des monocultures intensives pour n’assurer qu’un pourcentage de la demande. Elle peut être cependant intéressante dans une politique de diversification d’approvisionnement énergétique et possède l’avantage d’être compatible avec toute motorisation existante.

c) Sobriété énergétique

Une troisième groupe de réponses part du principe du litre de carburant ou de kWh non consommé étant l'énergie la plus propre – non pas en passant par des systèmes techniques lourds et complexes, mais en évaluant le cahier de charges à la baisse. On parle alors de sobriété énergétique.

1.2 Energie 'confort'

Qu'il s'agisse de chauffage, climatisation, assistance force en tout genre en passant par propulseurs d'étrave, guideaux électriques, winchs et enrouleurs motorisés; la part des équipements dit de confort ne cesse d'augmenter, annulant souvent les efforts louables des fabricants d'améliorer l'efficacité de leurs produits.

S'y ajoutent les équipements empruntés à la vie terrestre: aspirateur, four micro-ondes, fer à repasser, machine à laver... tous ces équipements ont leur utilité. Leur point commun est d'engendrer le besoin d'une source d'énergie. Equipements de production divers doivent fournir de l'énergie en temps utile et sont, au delà des ressources consommées pour leur fabrication, fonctionnement et entretien, bien souvent source de pollution acoustique pour l'équipage et le voisinage.

Si tout le monde n'envisage pas de revenir au "lampe torche et jerricane d'eau potable de 20 litres", le passage à l'eau sous pression illustre parfaitement la portée d'un choix d'apparence anodine provoquant une réaction en chaîne: consommation augmentée, besoin de réservoirs plus grands ou d'escales d'avitaillement plus fréquents. Alors le choix d'un équipement de dessalement s'impose, nécessitant à son tour de l'énergie pour son fonctionnement, un facteur de plus en faveur de l'installation d'un groupe électrogène...

Le même constat se vérifie lors de l’installation d'un congélateur qui réclame une haute disponibilité en énergie, nécessitant souvent de faire fonctionner un moteur thermique à intervalles réguliers. Cependant, des méthodes traditionnelles de conservation existent (séchage, confiture...) et de nombreux produits frais peuvent se stocker sans grande difficulté à condition d’avoir prévu des rangements adéquats.

2 Gestion des déchets

2.1 Déchets solides

Toute personne qui a passé quelques jours à bord d'un voilier sait que la gestion des déchets est un véritable enjeu. Quand on manque d'une possibilité de dépôt à terre pendant quelques jours, odeurs et volume à stocker posent vite des problèmes. Un endroit aménagé spécialement pour le stockage des déchets est souhaitable. Cet endroit doit être suffisamment grand, aéré sans occasionner de gêne et permettant l’accueil de plusieurs conteneurs pour le tri. On peut regretter que les infrastructures portuaires ne soient pas toujours à la hauteur.

Le véritable problème se pose en grande croisière où l'on est coupé du monde pendant de longues périodes. La charte MARPOL spécifie ce qui peut être rejeté et à quelle occasion. L'incinération dans un four prévu à cet effet constitue une autre voie d'élimination qui, au vu des méthodes de gestion des déchets dans certains pays, reste une solution acceptable.

La manière la plus efficace de gérer ce problème reste cependant de ne pas embarquer de potentiels futurs déchets et de privilégier des produits présentés sous emballage simple ou réutilisable. Une bouteille vide peut retourner à sa place, une boîte de conserve nettoyée et démontée, les restes de nourriture (à priori biodégradables), principale source d'odeurs, stockés dans un récipient étanche ou confiés au milieu naturel si les circonstances le permettent.

2.2 Effluents: eaux grises et eaux noires

Du côté des effluents de toilette et de salle de bains, les odeurs et la gestion sont un problème récurrent.

Hélas, une micro station d'épuration à l'échelle d'une unité de plaisance n'est pas encore d'actualité. Reste la solution (obligatoire en Europe et dans de nombreux autres pays) du stockage des effluents à bord associé à une infrastructure terrestre pour le pompage et le traitement. Au-delà du critère écologique, c'est une question de respect pour le milieu, souvent naturel, dans lequel nous nous invitons et pour les autres usagers. L'augmentation de la fréquentation ne fait qu'accentuer le problème et les usagers devraient être les premiers à être concernés par des eaux de ports et de mouillages aux couleurs et odeurs suspectes et souvent non-baignables. Pour être efficaces, ces installations, à bord et au port, doivent être exécutés avec beaucoup de soin en utilisant des matériaux et composants adaptés et de très bonne qualité.

Et dans tous les cas, des produits de vaisselle, lessive et savons divers doivent être choisis biodégradables à 100%.

3 Voilier écologique?

  • Le voilier 'éco' sera de dimension adapté au programme réel de navigation, simple et embarquant le strict minimum de technique.
  • Le choix des matériaux et du système constructif se fera en fonction du programme, des ressources locales et d'une analyse de cycle de vie approfondie.
  • Il sera équipé des rangements nécessaires pour une gestion efficace des déchets et effluents.
  • Les ‘options confort’ seront réduites au minimum au profit de solutions passives (sans assistance technique).
  • Une plus grande part de réflexion revient à l’architecture propre : dessin de carène, performance, optimisation... C'est un voilier performant et maniable, procurant plus de plaisir et de vitesse à la voile qu'au moteur (!).
  • C’est l’avenir de la voile pure et non pas de la voile assistée.

Ce voilier sera en mesure d'offrir tout le plaisir de la voile, du voyage et de la découverte, à condition de laisser sur le quai habitudes et idées reçues terrestres.

Et, en soi, le voilier constitue déjà une sorte de micro-écosystème dont les limites matérielles, taille, capacité… donnent la mesure d’une gestion des ressources nécessairement parcimonieuse. C’est précisément sur ce point que les systèmes autarciques ont une longueur d’avance sur les systèmes connectés aux réseaux terrestres.

 

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