Des voiles cylindriques pour propulser un cargo

Le premier cargo allemand utilisant partiellement le vent comme force motrice complémentaire a été mis à l’eau le 2 août 2008 depuis le chantier naval de la ville portuaire de Kiel.

Dénommé "E-Ship I", le navire (130 mètres de long et 22,5 mètres de large), équipé en outre d’une motorisation diesel conventionnelle (deux moteurs de 3,5MW chacun), n’est pas un voilier au sens classique du terme : la propulsion vélique ne résulte pas de l’action de voiles traditionnelles, mais de celle de 4 cylindres rotatifs verticaux de 25 mètres de haut, encore appelés "turbovoiles". Développées par le constructeur éolien allemand Enercon, ces voiles tubulaires métalliques doivent permettre, sur les longues distances, de réduire de 30% à 50% la consommation de carburant de ce "cargo hybride".

"Le E-Ship est pour le moment le voilier le plus moderne du monde", déclare le directeur de projet Dirk Lindenau. Le principe physique exploité est pourtant connu depuis longtemps. Inventée dans les années 1920 par Anton Flettner, la technologie utilisée fait appel à l’effet Magnus [1] : elle exploite le vent latéral pour créer une importante dépression du coté du cylindre rotatif vers lequel on désire créer la force perpendiculaire à la turbovoile et qui entraînera le navire.

En effet, au contact avec le côté du cylindre tournant dont la vitesse a le même sens que le vent latéral, la vitesse du vent augmente et donc la pression dans cette zone diminue (équation de Bernouilli), d’où l’apparition d’une force d’entrainement pointant vers cette zone. Ceci explique que les cylindres en rotation produisent une poussée longitudinale lorsque le vent souffle sur le côté. L’effet Magnus est également exploité par les joueurs de football par exemple pour la trajectoire travaillée des tirs de coups-francs. Il explique également l’effet plongeant d’une balle de ping-pong lors d’un smash.

Au début des années 1980, l’océanographe français Jean-Yves Cousteau avait déjà équipé son navire de recherche "Alcyone" de turbovoiles d’un genre particulier [2]. Le dernier "cargo voilier" de taille comparable à l’"E-Ship I", le "Buckau", remonte aux années 1920 : il avait traversé l’Atlantique en 1926. Econome en énergie, la technologie ne s’était pas pour autant imposé à l’époque, faute de réelle motivation économique (faibles prix des carburants) et de préoccupations climatiques. Mais aujourd’hui, la donne est différente.

Selon le fondateur d’Enercon, Aloys Wobben, "le remplacement des techniques conventionnelles de production d’énergie par des technologies renouvelables doit concerner également le secteur des transports". Il est convaincu qu’ "avec le E-Ship, nous allons maintenant montrer que les rotors véliques permettent de faire de grosses économies de carburant dans le domaine du transport maritime".

Le chantier naval de Lindau compte également sur l’émergence d’un marché lucratif pour les navires à turbovoile. Ce serait de plus une manière de maintenir la compétitivité de la construction navale en Allemagne, comme l’explique M. Lindenau : "Aujourd’hui, la plupart des navires standards sont construits à l’étranger. Le secteur de la construction navale en Allemagne ne pourra survivre que si nous sommes en mesure de fabriquer des navires spéciaux, qui offrent des solutions innovantes pour répondre aux défis de plus en plus urgents que posent les coûts d’exploitation croissants et le développement durable."

L’achèvement des travaux de finition sur l”E-Ship I" et sa première sortie en haute mer (à une vitesse maximale de 17,5 noeuds, soit 34km/h) afin de rejoindre son propriétaire sont prévus pour fin 2008.

Site Internet de enercon et photos du "E-Ship I" : http://www.enercon.de/en/_home.htm
[1] Effet Magnus : http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=5113

[src : BE Allemagne numéro 398 (13/08/2008) – Ambassade de France en Allemagne / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/55664.htm] 

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