Transport maritime: des filtres pour limiter la pollution
© Alain Herzog 2016
Les cargos maritimes sont parmi les plus gros pollueurs de la planète. Des normes plus strictes en matière d’émissions de soufre vont entrer en vigueur dès 2020. La solution pour atteindre ces objectifs à moindres frais pourrait venir d’une start-up de l’EPFL qui développe un filtre nanostructuré à insérer dans les cheminées des navires.
Quelque 55'000 cargos naviguent quotidiennement sur les océans du globe, propulsés par un fioul plus polluant que le diesel. Les normes peu restrictives font du transport maritime le plus gros émetteur d’oxyde d’azote et de soufre avec l’aviation. L’organisation maritime internationale a cependant revu à la baisse les émissions polluantes acceptables en adoptant de nouvelles normes qui entreront en vigueur en 2020. Développé actuellement à l’EPFL, un filtre à placer dans les cheminées d’échappement des cargos pourrait constituer une solution écologique et économique. La start-up en création, Daphne Technology, pourrait tirer son épingle du jeu dans ce marché de titan.
Ramener les émissions de soufre à moins de 1 %
Le dispositif nanostructuré permet, dans les conditions de laboratoire, de ramener simultanément les émissions de soufre à moins de 1 % et celles d’oxyde d’azote à 15 % des rejets actuellement permis. Sachant que les nouvelles normes imposeront une réduction des émissions de souffre d’environ 14%, la marge est importante.
Le procédé de fabrication s’apparente à celui des cellules photovoltaïques. Une fine plaque de métal, ici du titane est nanostructurée afin d’accroître sa surface, puis divers matériaux son déposés en couches ultrafines. Les couches de matériaux sont ensuite placées verticalement à intervalles réguliers, créant ainsi de petits canaux par lesquels passent les gaz toxiques. Les surfaces nanostructurées les emprisonnent. Le concept se veut écologique puisque le matériau contenu dans le filtre est prévu pour être recyclé. De plus les gaz d’échappement emprisonnés deviennent inertes et pourraient être utilisés pour produire divers produits, par exemple du fertilisant.
Le principal enjeu est maintenant de développer les techniques pour produire ces filtres sur de grandes surfaces et à moindre coût. C’est au Swiss Plasma Center de l’EPFL que Mario Michan, a trouvé un des appareils nécessaires qu’il modifie selon ses besoins: une machine qui permet de déposer de fines couches de matériaux grâce à un plasma. Dans un second temps, l’objectif est de fabriquer un prototype testable dans les conditions réelles.
L’idée de résoudre le problème des émissions de gaz toxique a germé dans la tête du chercheur après avoir oeuvré sur des cargos marchands alors qu’il terminait son master en microtechnique. Des éléments glanés dans les divers laboratoires où il a travaillé ainsi que plusieurs brevets ont encore été nécessaires à faire avancer le projet. Mais c’est au CERN, alors qu’il travaillait dans un autre domaine, qu’il a trouvé un procédé essentiel à la mise en œuvre de son concept original, en observant les technologies pour le revêtement intérieur de l’accélérateur à particules. Finalement un brevet de l’EPFL, qui lie les différentes parties de la technologie et quelques secrets de fabrication, devrait être déposé cette année.
Selon les chiffres de l’Agence européenne de l’environnement, les navires marchands produisent actuellement 204 fois plus de soufre que le milliard de voitures qui circulent dans le monde. D’après les estimations du chercheur, ses filtres nanostructurés devraient permettre de ramener ces émissions a environ deux fois celles de tous les véhicules s’il étaient utilisés par tous les cargos, sans avoir à changer de carburant, estime Mario Michan. D’autres solutions existent, mais aucune ne semble suffisante d’après son étude de marché: «l’utilisation de diesel marin, moins polluant, mais beaucoup plus cher, ferait grimper les coûts liés au carburant de 50% d’après les armateurs. Quant aux autres types de technologies, soit elles ne sont pas utilisables sur des bateaux soit elles ne permettent de limiter que les émissions de soufre alors que l’oxyde d’azote pose également problème ».