La propulsion électrique n’est pas toujours la réponse pour les petits navires

Alors que le transport maritime subit une pression croissante pour réduire ses émissions de gaz à effet de serre, une nouvelle recherche doctorale de l’Université de Technologie de Tallinn montre que la solution la plus propre pour les petits navires n’est pas universelle. Au contraire, la meilleure voie de décarbonation dépend de la longueur de la route, de l’approvisionnement en électricité, des infrastructures portuaires, du cycle de service du navire et des coûts d’investissement. La thèse se concentre sur les navires de moins de 5 000 tonneaux de jauge brute (TJB), un segment qui comprend les ferries, les bateaux-pilotes et les navires de service régionaux qui ont reçu beaucoup moins d’attention que les grands navires océaniques.

La thèse de doctorat de Riina Otsason, Environmental and Techno-Economic Assessment of Decarbonization Pathways for Ships Below 5,000 GT, combine l’analyse du cycle de vie, la modélisation technico-économique et l’analyse de scénarios à travers quatre études de cas en Estonie et ailleurs. Les études comparent les ferries électriques et diesel, les carburants alternatifs pour les bateaux-pilotes, les scénarios de décarbonation au niveau de la flotte pour les lignes de ferry régionales, et un concept de véhicule à effet de sol pour le transport inter-îles. Ensemble, ils montrent comment les performances environnementales, la faisabilité économique et les contraintes opérationnelles interagissent dans la décarbonation des petits navires.

Les résultats suggèrent que des réductions significatives des émissions sont techniquement possibles, mais la meilleure option dépend fortement du contexte. Dans une étude de cas, un ferry à batterie électrique a produit environ 75 % d’émissions de gaz à effet de serre de moins que son navire jumeau diesel avec le mix électrique actuel. Dans une autre, le biométhane a offert le plus fort potentiel de réduction des émissions pour une flotte de pilotage, à environ 59 % par rapport au gazole marin. Dans l’ensemble de la thèse, l’électrification a obtenu les meilleurs résultats sur les routes courtes et prévisibles avec une électricité bas carbone et une infrastructure de recharge adéquate, tandis que les biocarburants et les systèmes hybrides ont offert des solutions de transition plus pratiques dans des environnements opérationnels plus variables.

La recherche montre également que la faisabilité technique ne se traduit pas automatiquement par une viabilité financière. La propulsion électrique par batterie peut réduire les coûts d’exploitation au fil du temps, mais elle nécessite généralement des dépenses d’investissement initiales plus élevées que les alternatives diesel. Dans l’étude de cas du ferry, la période de récupération estimée était d’environ 17 ans sans subventions, s’améliorant à environ 10 ans avec des mécanismes de soutien financier. Pour les petites flottes opérant avec des marges serrées, cela fait du risque d’investissement un facteur décisif.

Selon la thèse, l’état de préparation des infrastructures est tout aussi important que la technologie des navires. Les petits navires sont particulièrement sensibles aux compromis entre la densité énergétique, la capacité de stockage, le poids, l’autonomie, les exigences de sécurité et les infrastructures portuaires. La longueur de la route, la disponibilité de la recharge, les chaînes d’approvisionnement en carburant et la capacité du réseau déterminent ce qui peut être déployé de manière réaliste. La conclusion est claire : décarboner les petits navires ne consiste pas simplement à remplacer un moteur par un autre, mais à associer la bonne technologie à la bonne route et à la bonne infrastructure de soutien.

Ce travail est particulièrement pertinent pour les régions avec des îles, des ferries et des services côtiers, où le transport maritime fait partie de la mobilité quotidienne et de la qualité de l’air locale. En se concentrant sur un segment qui a été relativement peu étudié dans la recherche sur le climat maritime, la thèse offre des preuves qui pourraient aider les opérateurs de navires, les planificateurs portuaires et les décideurs politiques à identifier des voies de transition pratiques pour le transport maritime à courte distance et régional.

La thèse d’Otsason a été soutenue à l’Académie maritime estonienne de l’Université de Technologie de Tallinn le 11 juin 2026. Les travaux ont été supervisés par le Prof. Ulla Pirita Tapaninen, avec comme opposants Magnus Gustafsson de l’Université Åbo Akademi et le Prof. Tae Eun Kim de l’Université Arctique de Norvège UiT.

À propos de la thèse

La thèse intègre quatre publications évaluées par des pairs et évalue les systèmes de propulsion alternatifs et les voies de carburant dans le contexte des petits navires. Elle soutient que la décarbonation des petits navires est réalisable, mais seulement lorsque les objectifs environnementaux sont alignés sur les caractéristiques du navire, les conditions de route et la préparation des infrastructures.