Transport maritime photovoltaïque

Le transport maritime : Le projet PlanetSolar

Le Tûranor PlanetSolar : Historique

Le premier bateau solaire expérimental a été réalisé en France et exposé lors du Salon nautique international de Paris de 1982 (il utilisait un nouveau type de moteur qui permettait d’avoir un couple important à bas régime)

En Europe, il existe depuis 1985 des bateaux solaires de croisière. En novembre 1990, un trajet de Bâle aux Baléares a été entrepris, soit 2 000 km, par le bateau le Basilisk. D'autres bateaux solaires ou/et à pédales de Matthias Wegmann (Basilisk 2, Voyager 780) ont accumulés 50 000 km jusqu'en 2006.

Le PlanetSolar est un catamaran solaire qui doit effectuer le premier tour du monde par le seul moyen de l'énergie solaire. En plus des paramètres qui interviennent dans la navigation maritime (le vent, les courants et les vagues), l’ensoleillement fait donc son apparition et remplace les traditionnels moteurs.

L'initiateur et fondateur du projet est Raphaël Domjan, aidé par Paola Ghillani, Stefan Nowak et Pierre-Marcel Favre.

Les différents étapes:

• En 2004 Raphaël Domjan à idée du projet.
• De 2004 à 2005, les premières études de faisabilité sont réalisées.
• Dès mars 2006 : Premières études détaillées, recherche de partenaires financiers et technologiques, mise en place de l’équipe et annonce officielle du projet.
• De 2008 à 2009 : Création de la société PlanetSolar SA et construction du catamaran en décembre 2008, à Kiel, en Allemagne.
• En janvier 2010, la construction est achevée et les premiers tests réalisés.
• Février/mars 2010 : inauguration du bateau et mise à l’eau à Kiel, le 31 mars 2010 dans le chantier naval à Kiel.
• Le 19 novembre 2010, PlanetSolar a réalisé la traversée en bateau solaire la plus rapide de l'océan Atlantique en 26 jours 19 heures et 10 minutes, entre Las Palmas et St-Martin.
• Le 27 septembre 2011 : départ de Monaco pour la première expédition autour du monde, jusqu'à début mai 2012. Aujourd’hui, plus de 100 personnes travaillent à travers le monde pour le projet PlanetSolar.
• En 2015, le PlanetSolar est offert à la Fondation Race for Water pour réaliser des expéditions au service de la préservation des océans.
• Au printemps 2017, il est équipé d'un système de production, stockage et conversion d'hydrogène et d'un cerf-volant de traction dernière génération.

L’équipage du bateau comprend six personnes :

• Le capitaine Patrick Marchesseau
• Christian Ochsenbein (Berne, Suisse) et Daniel Stahl (Kiel, Allemagne) comme techniciens
• Mikaela von Koskull et Jens Langwasser pour la navigation
• Raphael Domjan, l’initiateur du projet

 

Caractéristiques techniques et structure des matériaux

Fiche technique

• Longueur : 31 m
• Largeur : 15 m
• Hauteur : 6.10 m
• Poids : 95 tonnes
• Équipage : 6 personnes
• Personnes pouvant monter à bord : 40

 

Structure et matériaux

Le catamaran est entièrement construit en matériau composite : fibre de carbone et de nid d'abeille en sandwich (afin de renforcer la résistance des éléments tout en garantissant une légèreté maximale ) de diverses densités en fonction du type de structure.

Mesurant 31 mètres de long et 15 mètres de large, le catamaran en fibre de carbone, atteint une vitesse moyenne d’environ 7,5 noeuds (15 km/h).

Il pourra atteindre14 nœuds au maximum (soit 25 km/h).

Par comparaison, un bateau de croisière à une vitesse moyenne comprise entre 20 et 24 noeuds, 7.5 noeuds c’est trois fois moins qu’un cargo traditionnel.

 

Mode de fonctionnement et gestion énergétique

Les météorologistes fournissent au bateau les données d'ensoleillement pour le trajet prévu. Afin d'optimiser les données reçues et de trouver le meilleur trajet, un logiciel de routage a été développé et installé.

Celui-ci prendra en compte également le niveau de charge des batteries du bateau, l'ensoleillement actuel, et calculera la route la plus efficace jusqu'au point d'arrivée défini.

L’autonomie est assurée par la navigation solaire continue.

Gestion énergétique :

• Puissance du moteur maximale : 120 kW
• Le bateau comporte deux moteurs électriques de 20 et 40 kW dans chacune des deux coques pour une puissance totale de 163 CH.
• Consommation moyenne des moteurs : 20 kW (26.8 ch)

La consommation moyenne des moteurs du PlanetSolar, qui est de 20 kW, correspond à peu près à celle d’une moto de 125 cm3.

Les cellules solaires utilisées

• Le catamaran dispose d'une surface de panneaux solaires de 537 m2.
• Il y a en tout 825 panneaux solaires (soit 38 000 cellules solaires photovoltaïques)
• Ces panneaux solaires sont fournis par l’entreprise californienne SunPower Corporation.
• SunPower fournit des cellules solaires 50% plus efficaces que des cellules normales
• Le rendement des cellules est d’environ 18,8 %

La puissance PV installée est de 93.5 kW (soit 127.0 cheval vapeur)

 

Le stockage de l’énergie

Grâce à ses batteries placées dans les coques, le bateau peut naviguer de jour comme de nuit.

Il est muni de 12 batteries Li-ion de 2 kg, comprenant 648 cellules, afin de stocker l'énergie électrique produite par les panneaux solaires. Ces accumulateurs sont parfaits pour faire avancer le bateau les jours de pluie ou la nuit. (Par comparaison, les batteries des ordinateurs ont 6 à 12 cellules)

Selon l’équipe, le bateau devrait avoir trois jours d'autonomie, avec une vitesse moyenne prévue d'environ 8 noeuds (15 km/h).

Objectifs

Après 6 à 7 années de travail, le plus grand bateau solaire au monde a quitté le port de Monaco le 27 septembre pour faire le tour du monde.

La construction du bateau a demandé 14 mois, et son coût total s’élève à 12.5 millions d’euros

Selon l’ONU, la quantité d’émissions de gaz à effet de serre chaque année par le seul secteur des transports maritimes s’évalue à 1.12 milliard de tonnes de CO2, et la part du transport maritime a représenté près de 4.5 % des émissions totales en 2008.

Le projet PlanetSolar peut donc avoir une grande influence : si sa technologie se propageait à tout le secteur maritime, les réductions de gaz à effet de serre seraient très importantes. De plus, le catamaran solaire utilise les technologies de pointe disponibles sur le marché.

Le projet a pour objectif principal de participer au développement des énergies renouvelables. Il vise à :

• Démontrer le potentiel des énergies renouvelables et photovoltaïques et ainsi prouver que la technologie actuelle suffit à s’inscrire dans le cadre du développement durable.
• Informer et sensibiliser le public sur l’importance des énergies renouvelables