Découvrez l'avenir de la navigation intérieure sur le bateau-école Ab Initio.
Avec plus de 8.000 bateaux de navigation intérieure, les Pays-Bas possèdent la plus grande flotte d’Europe. Des collaborateurs bien formés, qui connaissent les dernières technologies pour une navigation intérieure durable, sont la condition sine qua non pour conserver cette position de pointe. Le bateau-école Ab Initio du groupe STC se propose de créer précisément cette condition. Quelques mois après sa mise à l’eau, il fait déjà partie des emblèmes maritimes du port de Rotterdam. Faites un tour en bateau avec nous ! En compagnie d’enseignants et d’élèves du bateau-école, des experts en technique de propulsion maritime durable de Oechies Elektrotechniek et Danfoss Drives, vous explorez ce bateau et aurez un aperçu de l’avenir de la navigation intérieure durable.
Ab Initio : pionnier de la navigation intérieure durable
En tant que laboratoire de terrain et navire de formation, l’Ab Initio du groupe STC est en service dans le port de Rotterdam depuis l’automne 2022. Sur ce bateau, Richard van der Straaten forme des élèves et des étudiants dans différentes disciplines. Selon l’orientation de la formation maritime, les élèves d’Ab Initio apprennent à naviguer, à entretenir le navire ou à faire des recherches sur les techniques les plus récentes. L’enseignant sait pourquoi le navire est un exemple parfait de durabilité. Dès la construction, des matériaux recyclables ont été utilisés, qui peuvent être remplacés et réutilisés à tout moment. L’enseignant de l’école professionnelle a un exemple : "Normalement, on brûle les portes réformées ou les panneaux de bois passés de mode dans les cabines. Le métal va à la ferraille. Du point de vue de la protection de l’environnement et de la durabilité, cela pourrait être amélioré. Et c’est précisément ce que nous faisons différemment sur notre bateau : l’Ab Initio est modulaire. Vous pouvez vous représenter Ab Initio comme un bateau Lego. Les modules en bois et en métal sont aménagés de manière à pouvoir être recyclés et réutilisés – par exemple sur d’autres bateaux, ou pour des vélos ou des lames de rasoir".
Le navire séduit également par son concept de propulsion durable, qui peut être étendu de manière modulaire pièce par pièce. L’exploitant STC s’assure ainsi que le navire continuera à satisfaire à toutes les exigences environnementales. Pour cela, le bateau-école dispose d’un système de propulsion hybride diesel-électrique. Il peut même produire et utiliser partiellement sa propre énergie. Les générateurs sont interchangeables, ce qui permet aux opérateurs d’adapter facilement le navire pour qu’il fonctionne avec une pile à combustible et de l’hydrogène. "Il ne s’agit pas de passer complètement à l’hydrogène. Nous voulons, dans une prochaine étape, intégrer une pile à combustible à hydrogène dans notre système de propulsion, afin de pouvoir naviguer quelques heures de plus sans émissions", explique l’instructeur Richard van der Straaten.
Former et apprendre sur l'Ab Initio
L’élève William Bezuijen est ravi de pouvoir suivre sa formation de capitaine de navigation intérieure sur l’Ab Initio : "Lorsque je me suis inscrit au cours, je ne savais pas encore que la STC construisait un nouveau bateau. Je connaissais les deux bateaux diesel, les princesses Beatrix et Christina. Ces deux bateaux avaient été jusqu’à présent la fierté et la joie du STC.
Puis j’ai entendu dire que les navires seraient mis hors service après 60 ans et qu’un nouveau navire serait acheté à la place. J’étais très curieux de savoir de quel type de bateau il s’agissait. Il est devenu un navire moderne diesel-électrique qui peut également naviguer à l’hydrogène. J’ai navigué 8 ou 9 fois avec Ab Initio, et quand on voit l’évolution en si peu de temps, c’est incroyable. Il navigue silencieusement C’est comme un hôtel flottant où les étudiants suivent des cours. Notre programme prévoit des excursions d’une journée et d’une semaine. Le tout en mettant l’accent sur l’éducation. Pendant ce temps, on peut apprendre pas mal de choses sur ce bateau : comment naviguer, comment sécuriser le bateau, etc. Et on peut y passer la nuit, dans de très belles cabines".
Aperçu du bateau-école durable Ab Initio
Qu’est-ce qui fait de l’ensemble d’Ab Initio un exemple de la durabilité ? Ce navire de 67 mètres de long et de 8,2 mètres de large, avec un tirant d’eau maximal de 1,8 mètre, dispose de plusieurs générateurs, d’un pack de batteries lithium-ion, d’un module de pile à combustible de 50 kW pouvant fonctionner à l’hydrogène, de 200 m² de panneaux solaires et d’une éolienne. Il dispose également d’une installation de traitement des eaux usées à bord. Le bateau peut naviguer sans émissions pendant 4 heures d’affilée et transporter 39 passagers.
Le groupe STC est un établissement néerlandais d’enseignement et de connaissances pour les secteurs de la navigation, du transport et des ports. Il est le propriétaire du bateau-école Ab Initio. L’enseignant STC Richard van der Straaten et l’élève-capitaine William Bezuijen parlent des tâches et des particularités de l’Ab Initio. Faites avec eux la visite virtuelle du bateau-école.
Quelle est la technologie qui anime Ab Initio ?
Il est impossible de dire de manière générale quel système de propulsion est le plus adapté aux bateaux de navigation intérieure. Dick Kant de Danfoss Drives l’exprime ainsi : "Le système de propulsion et l’alimentation électrique à bord dépendent du profil de navigation d’un navire. Les navires à itinéraire fixe peuvent utiliser des packs de batteries interchangeables. Le long de l’itinéraire, il y a des stations de recharge où le bateau peut échanger son réservoir de batteries. D’autres types de navires peuvent utiliser des carburants propres ou de l’hydrogène en combinaison avec un pack de batteries. Il faut regarder cela de près, au cas par cas".
Pour l’Ab Initio, le groupe STC a opté pour une combinaison de presque toutes les technologies disponibles dans un système combiné de bus DC et de bus AC. En collaboration avec Pieter de Vos de l’intégrateur de systèmes Oechies Elektrotechniek, l’expert de Danfoss Dick Kant a participé à l’équipement de l’Ab Initio. Dick Kant en parle avec enthousiasme : "Nous avons également utilisé lun des derniers développements de Danfoss dans le domaine des filtres : le filtre CMS. Grâce à lui, nous pouvons convertir la tension continue des batteries en une tension alternative sans avoir recours à un transformateur. Cela permet de gagner énormément de place et de réduire le poids dans le bateau".
Sur le bus 770V DC de l’Ab Initio deux, VACON® NXP Liquid Cooled Convertisseurs DC-DC utilisés. L’un d’eux convertit la tension continue variable provenant de la pile à combustible en une tension continue constante. "À partir du bus CC, nous générons un bus principal CA de 480V/60Hz avec un convertisseur microGrid VACON® NXP refroidi par liquide avec le filtre CMS, auquel le variateur de vitesse connecte la propulsion du navire. Deux petits convertisseurs Grid génèrent une tension propre de 400V/50Hz pour l’alimentation des cabines, etc.". Le deuxième convertisseur DC-DC sert à charger et décharger l’accumulateur de la batterie du bateau.Vous trouverez ici un aperçu précis des produits installés.
Saviez-vous que Danfoss peut également vous aider à développer, simuler et valider vos projets de navires au Danfoss Drives Application Development Center à Gorinchem, aux Pays-Bas ? Nous vous invitons à découvrir les nombreuses possibilités d’assistance offertes par les ingénieurs Danfoss ADC en effectuant une visite virtuelle de l’ADC. Le Drive Application Development Center de Danfoss a également été impliqué dans le projet Ab Initio, puisque nous avons réalisé le test de vérification du nouveau filtre CMS en collaboration avec nos collègues de R&D en Finlande. Dans l’ADC de Gorinchem aux Pays-Bas, nous avons testé un filtre CMS similaire à celui utilisé dans l’Ab Initio", explique l’expert de Danfoss Dick Kant.
Oechies Elektrotechniek s’est occupé de la construction des installations électriques de commutation et de commande, du système de gestion de l’énergie et des systèmes de contrôle du bateau-école. La collaboration entre Oechies Elektrotechniek et Danfoss Drives est bien rodée et efficace. Les deux entreprises réalisent depuis longtemps des projets d’électrification communs pour la navigation fluviale. Apprenez-en plus sur les particularités techniques du navire lors de la visite technique virtuelle.
Comment rendre la navigation intérieure plus durable ?
Les propulsions conventionnelles des navires sont controversées. Le transport maritime mondial est responsable de près de 2,5 pour cent des émissions totales de gaz à effet de serre, selon l’Organisation maritime internationale. Il génère un milliard de tonnes de CO2 – chaque année. Les habitants des villes portuaires comme Hambourg ou Rotterdam en souffrent particulièrement. Les bateaux à propulsion électrique ou hybride, comme l’Ab Initio, constituent une solution dans le domaine de la navigation intérieure.
Entre-temps, la tendance du marché est à l’augmentation des navires hybrides et électriques. Cela a un rapport avec la législation. Dans l’UE, par exemple, tous les bateaux de navigation intérieure – qui comprennent les cargos, les bateaux de croisière et les ferries de passagers – devront être neutres en carbone d’ici 2050. Et d’ici 2030, la part des navires à propulsion électrique devrait déjà atteindre 30 %.
"Cela signifie que des formes d’énergie alternatives telles que les biocarburants, les batteries et l’hydrogène sont nécessaires", explique Dick Kant, Business Development Manager chez Danfoss Drives. "Et cela signifie également que davantage de navires alimentés par des batteries ou des piles à combustible seront construits. Nous constatons également une augmentation du nombre de stations de recharge à terre, car ces conteneurs de batteries doivent être rechargés. L’avantage de l’alimentation à quai est que les batteries peuvent également être utilisées à terre pour le soutien et la stabilité du réseau".
La mise aux normes des bateaux de navigation intérieure plus anciens, qui constituent toujours la majorité de la flotte dans l’UE, reste un défi. Le porte-conteneurs intérieur MS Nadorias en est un exemple réussi. La mise à niveau hybride a permis à ce navire d’économiser 15% de carburant et de réduire considérablement les émissions de CO2. Lire le Case Story.
Visitez Danfoss Drives au salon Europort 2023
Les variateurs de fréquence Danfoss prennent en charge toutes les facettes de la conversion d’énergie électrique dans le secteur maritime. À l’aide d’un logiciel spécifique, vous pouvez utiliser le même variateur de fréquence comme convertisseur DC-DC pour charger et décharger des batteries et pour convertir une tension de batterie variable en une tension continue constante ou inversement. Danfoss Drives dispose d’une longue expérience dans le domaine des projets. Nous nous ferons un plaisir de vous en faire la démonstration lors du salon Europort aux Pays-Bas. Venez nous rendre visite du 7 au 10 novembre 2023 à Ahoy-Rotterdam, stand 1307.
