Introduction

I.1.1Emissions polluantes des navires dans les ports

Le transport maritime représente 90% des échanges mondiaux des marchandises. Il est responsable de 3% des émissions globales de CO2. Cette pollution vient s’ajouter à d’autres émissions de gaz NOx (des oxydes d’azote) and SOx (des oxydes de soufre) qui représentent un réel danger pour l’environnement en général et pour les riverains en particulier. Plusieurs études récentes mettent en relation ces émissions avec des taux excessifs de cancer pulmonaire et autre maladie cardio-pulmonaire [RAD 13].

Il est important de noter que les navires à quai engendrent avant tout une pollution locale, dont les effets sont sensibles dans un périmètre géographique généralement limité. De ce fait, les quais situés à proximité des centres-villes (situation très fréquente dans les ports européens) sont particulièrement exposés au problème de la pollution. A cet égard, les contextes sont différents dans l’UE et aux Etats Unit. Les ports de commerce de l’UE sont plus fréquemment localisés à proximité de zones urbaines [EFE 07]. Le transport maritime est d’ailleurs devenu le plus grand émetteur de pollution dans l'Union européenne [WEB 01].

Figure I.1:Cas de mortalité cardio-pulmonaire directement attribuables aux émissions des particules des navires [COR 07]

Les mesures réalisées par l’organisme américan « Natural Resources Defense Council » (Figure I.1) ont montré la grande différence des niveaux de pollution entre les sources considérées « les plus polluantes » et les ports américains. Les substances mesurées sont l’oxyde d’azote (NOx) et les particules en suspension (PM10- Particulate Matter).

Raccordement des navires à quai

Figure I.2: Comparaison de la pollution émises ports avec celles émises par les raffineries, les centrales électriques et les automobiles

Conforme à la Figure I.2, la quantité des émissions polluantes dans le port de Los Angeles dépasse toutes les autres sources de pollution. Avec 31 tonnes par jour d’oxyde d’azote et 1.8 tonnes par jour des particules en suspension, le port de Los Angeles représente une source des substances nocives plus importante qu’un demi-million de voitures. Conscientes de l’impact majeur des émissions polluantes des navires, les autorités de réglementation focalisent de plus en plus leur attention sur cette problématique.

I.1.2Solutions de réduction des émissions polluantes des navires

Face à la pollution croissante dans les régions portuaires, une prise de conscience mondiale s’est fait à ce jour, pour développer un plan de diminution du taux d’émissions nocives des navires. Actuellement, il existe quatre principaux moyens de réduire la pollution liée au transport maritime:

Utilisation des carburants à faible teneur en soufre : ce sont des combustibles plus coûteux - le risque aujourd’hui est de provoquer un report modal de la mer vers la terre, c’est-à-dire un retour vers la route ou d’autres moyens de transport plus polluants [RAP 13];

Utilisation des carburants à base de gaz naturel liquéfié (GNL): un carburant d’avenir pour le transport maritime car il ne produit quasiment aucune émission d’oxyde de soufre et de particules, CO2 et très peu d’oxydes d’azotes. Le développement de cette solution est actuellement freiné par les difficultés liés à:

Raccordement des navires à quai

• le stockage à bord des navires nécessite une attention particulaire, l’infrastructure de l’approvisionnement est sous-développée;

• le recours au GNL implique de modifier significativement les navires existants ou de renouveler les flottes [RAP 13].

Utilisation des dispositifs d’épuration des gaz d’échappement (les scrubbers) : il s’agit de dispositifs permettent de filtrer les gaz d’échappement des moteurs et donc de réduire les quantités de soufre rejetées, quelle que soit la teneur en soufre du combustible utilisé. Cette technologie est encore en phase d’expérimentation à bord des navires, il n’y a pas encore suffisamment de systèmes testés, approuvés, pour garantir un résultat fiable [RAD 13] ;

Le raccordement électrique des navires à quai : il s’agit de fournir de l'électricité à bord des navires par le réseau électrique du port au lieu de produire de l'électricité par les générateurs diesel des navires. Cela suppose d’arrêter les groupes internes des navires et d’alimenter leur réseau de bord en le raccordant au réseau électrique du port, permettant ainsi l’élimination d’émissions des navires pendant leur période à quai. Cette solution permet en outre de réduire la consommation de carburant d’origine fossile et nous épargne des nuisances sonores des moteurs diesel [RAD 13].

I.1.3Evolution des réglementations et l’avènement de la solution de raccordement

électrique à quai

Les premières études à grande échelle des émissions polluantes au niveau mondial remontent en Europe de Nord, aux années 1970. L'Organisation Maritime Internationale (OMI) avait mis l'accent sur la façon de réduire l’impact sur l'environnement du transport maritime avec la MARPOL 73/78 (Convention internationale pour la Prévention de la pollution d'un navire de 1973, modifié par le Protocole de 1978) entrée en vigueur en octobre 1983. Le problème posé était le manque de normes industrielles concernant la solution technique destinée à diminuer la pollution. Près d’une décennie plus tard, la convention de l’OMI fut adoptée et entra en vigueur en 2005 (Directive 2005/33/EC).

Les avantages comparatifs du raccordement électrique des navires à quai et des technologies antipollution concurrentielles font débat sur plusieurs aspects : le profil d’exploitation du navire (la puissance installée, le temps passé à quai, la fréquence de passage), la fluctuation du prix du fioul par rapport à l’énergie électrique fournie par le réseau terrestre, le taux de réduction de la pollution régionale etc.

Il a fallu attendre 2006 pour que le sous-comité marin au sein du « Petroleum and Chemical Industry Committee of the IEEE Industry Applications Society » forme un groupe de travail sur le développement des normes relatives au raccordement électrique des navires à quai (IEEE P1713 Electrical Shore-to-Ship Connections). La portée du projet recouvrait toutes les composantes du système nécessaire au raccordement électrique de grands navires

Raccordement des navires à quai

commerciaux, incluant la fourniture d’énergie à quai, les briques de raccordement, les câbles de connexions et les systèmes de contrôle. En juillet 2011, l'OMI a renforcé la réglementation sur les émissions en adoptant un indice de la conception de l'efficacité énergétique obligatoire (EEDI) pour les nouveaux navires construits à partir de 2013 (2017-2019 pour les pays en développement). L’EEDI exigent un niveau d'efficacité énergétique minimale pour les nouveaux navires et des technologies réduisant la consommation de carburant. L’Agence de Protection de l’Environnement (EPA) de l’État de Californie impose qu’en 2017, plus de 70% des navires d’une même flotte devront être alimentés par le réseau électrique terrestre pendant leur escale ; en 2020, ce chiffre passera à 80% [MAR 01]. L’évolution de la réglementation des organismes européennes et de la Californie est suivie par les réglementations d’autres États américains et des pays asiatiques. Vu l’importante attention portée au sujet de la pollution dans les zones portuaires et la réglementation imposée par les organismes internationaux, plusieurs ports ont été équipés avec des installations de raccordement des navires à quai. Le premier projet a été implémenté dans le port de Göteborg (Suède) en 2000, puis suivi dans ceux de Los Angeles, Long Beach, Oakland (USA), Rotterdam (Pays Bas), Antwerp (Belgique), Stockholm (Suède), Singapore (Singapore) etc.

Dans la littérature, plusieurs termes sont utilisés pour qualifier le raccordement électrique des navires aux réseaux d’alimentation électrique terrestres:

En français, les expressions « Courant quai » et « Connexion électrique des navires à quai (CENAQ)» sont utilisées;

En anglais, les expressions « Shore Connection », « OnShore Power Supply », « Cold Ironing » et « Alternative Maritime Power Supply - AMP» sont utilisées couramment.