Au sein du groupe Yanmar, nous avons développé avec succès le premier système de pile à combustible à hydrogène du Japon destiné aux navires, dans le cadre de notre transition vers une société décarbonée. Nous avons rencontré M. Hiraiwa, membre de la division Ingénierie des systèmes de la division Produits de grande puissance Yanmar Power Technology Co., Ltd., pour parler du mécanisme, des défis rencontrés lors du développement et des perspectives d'avenir.

Profil

Takuya Hiraiwa

Yanmar Power Technology Co., Ltd.,
Division Ingénierie des Systèmes d'Entreprises de Production d'Énergie à Grande Puissance – À propos du mécanisme

Rendre les navires respectueux de l’environnement et de l’humain grâce à l’hydrogène comme énergie de nouvelle génération

Dans le contexte des efforts mondiaux de décarbonation, le secteur maritime a également réalisé des progrès significatifs. En 2018, l'Organisation maritime internationale (OMI) a adopté une stratégie de réduction des gaz à effet de serre (GES), visant une réduction totale des émissions. Les systèmes de piles à combustible à hydrogène pour navires constituent un domaine qui a suscité un intérêt mondial. Lors de la production d'électricité, ces systèmes n'émettent que de l'eau et de la chaleur, sans libérer de GES tels que le dioxyde de carbone ni de polluants atmosphériques comme les oxydes d'azote. Cependant, au Japon, aucune application concrète de ces systèmes n'avait encore été réalisée. Yanmar a mené des essais de démonstration dans le cadre de recherches menées sous l'égide du ministère du Territoire, des Infrastructures, des Transports et du Tourisme, et grâce à sa participation à des projets subventionnés par le ministère de l'Environnement. En 2013, Yanmar a ainsi livré avec succès des systèmes de piles à combustible à hydrogène pour navires à passagers, marquant une étape importante dans l'histoire maritime japonaise.
Les avantages des systèmes de piles à combustible à hydrogène pour navires ne se limitent pas à l'aspect environnemental. « L'absence de fioul rend le système inodore, un atout considérable pour les navires », explique M. Hiraiwa. Sur les navires à passagers, l'odeur du fioul est souvent citée comme une cause du mal de mer. L'utilisation de l'hydrogène comme carburant résout ce problème d'odeur. De plus, l'absence de moteur réduit considérablement les vibrations et le bruit, améliorant ainsi le confort.

Les deux principaux obstacles à la mise en œuvre pratique sont le coût et la réglementation.

M. Hiraiwa explique que ce projet n'a pas été une mince affaire. Le premier obstacle rencontré concernait le coût. Afin de le réduire, il a été décidé d'adapter des piles à combustible à hydrogène déjà utilisées dans l'automobile pour un usage maritime. Cependant, contrairement aux automobiles, le respect des normes antidéflagrantes est crucial pour les applications marines. Naturellement, cette protection engendre des coûts supplémentaires. La solution à ce problème est venue de l'expertise accumulée de Yanmar. Forte de nombreuses années d'expérience dans le développement de moteurs à gaz, Yanmar a pu mettre à profit son savoir-faire pour réduire les coûts et compacter le système pour un usage maritime, aboutissant ainsi à la réalisation d'un système de pile à combustible à hydrogène pour navires.
Outre les difficultés techniques, l'absence de réglementation concernant les systèmes de piles à combustible à hydrogène pour usage maritime au Japon constituait un obstacle majeur. Il a donc fallu élaborer une réglementation de A à Z, en collaboration avec le ministère du Territoire, des Infrastructures, des Transports et du Tourisme et ClassNK. « Bien qu'il aurait été plus simple de s'appuyer sur une réglementation existante, le caractère novateur de ce projet au Japon nous a constamment contraints à naviguer en terrain inconnu », explique M. Hiraiwa, évoquant les défis liés à cette première réalisation au Japon.

Accélérer son expansion à l'étranger pour propulser Yanmar vers une nouvelle étape

Le système de pile à combustible à hydrogène de Yanmar pour navires a suscité un vif intérêt, tant au Japon qu'à l'étranger, notamment en Norvège, aux Pays-Bas et au Royaume-Uni. En Europe et aux États-Unis, la réglementation relative à la réduction des émissions d'oxydes d'azote et de gaz à effet de serre est plus stricte qu'au Japon. Les systèmes de pile à combustible proposés par les motoristes étant encore rares à l'échelle mondiale, cette initiative suscite de grandes attentes à l'international.
Yanmar a toujours fourni des moteurs comme sources d'énergie. Cependant, grâce au développement de systèmes de piles à combustible à hydrogène, nous avons électrifié nos sources d'énergie et pouvons désormais proposer non seulement des sources d'énergie, mais aussi des groupes motopropulseurs complets. « Je suis convaincu que ce projet nous rapproche de notre objectif : devenir un intégrateur de systèmes marins capable non seulement de vendre des produits, mais aussi de développer et de gérer des systèmes adaptés aux besoins de nos clients », déclare M. Hiraiwa, soulignant que ce projet représente une avancée majeure pour Yanmar.