Wingsail, l’assistance à l’autonomie sans combustibles fossiles

25 octobre, 2022

Le ZEN50

Par Jeff Butler

L’un des enjeux de la propulsion électrique pour les bateaux est l’autonomie. Sur un bateau à déjaugeage rapide, personne ne veut se faire dire qu’il ne peut en bénéficier que pour un temps limité. Sur un croiseur hauturier, personne ne veut découvrir qu’il ne peut regagner le port.

De nombreux systèmes hybrides ont été développés ou sont en cours de développement pour résoudre ce problème. Certains, comme le nouveau SilentJet Picnic Boat de Hinckley, utilisent une combinaison d’un moteur diesel et d’un moteur électrique. Le diesel (ou l’essence) vous emmène là où vous le voulez et l’électrique vous permet de naviguer au large ou plus près du rivage, en silence.

Certains bateaux de croisière à moteur électrique – à voile ou à moteur – disposent de systèmes similaires à double alimentation. D’autres utilisent une génératrice au diesel uniquement pour recharger la batterie qui alimente ensuite le moteur électrique. Il y a aussi beaucoup d’intérêt pour l’utilisation des piles à combustible à hydrogène pour étendre l’autonomie car elles sont plus légères que les batteries conventionnelles.

ZEN Yachts (Zero Emission Nautic) a une approche différente avec son catamaran électrique solaire ZEN50. Il est destiné à ceux qui souhaitent avoir un bateau à zéro émission de carbone avec autonomie augmentée, ce qui devient possible avec une voilure OceanWings32 couplée à d’immenses zones de panneaux solaires et une coque légère optimisée.

Détail de la voile-aile OceanWings32

Les OceanWings32 ont été conçues et construites par Ayro, entreprise associée au bureau français de design et d’architecture navale VLPL (Marc Van Peteghem et Vincent Lauriot Prévost, architectes). Ces voiles sont des descendantes de la voile d’Oracle qui a changé le cours de l’histoire de la voile en battant le Alinghi à gréement conventionnel lors de la Coupe de l’America 2010 à Valence.

VPLP (https://www.vplp.fr/ ) n’a cessé de développer et d’automatiser le système depuis lors, et il a été installé sur le navire de recherche Energy Observer en 2019. L’Energy Observer était à l’origine le Formule Tag, construit par Canadair au Québec en 1983, sous la supervision du skipper canadien Mike Birch. et du designer britannique Nigel Irens.

En 2017, il a été allongé, recouvert de panneaux solaires et équipé de moteurs électriques, d’un système de pile à combustible à hydrogène qui récupère l’hydrogène de l’eau qu’il traverse… et des voiles-ailes VPLP.

Son port d’attache est Saint-Malo, en France, et il se trouve maintenant dans le détroit de Malacca en Asie du Sud-Est, après avoir parcouru plus de 20 000 milles nautiques  sans aucune émission de carbone ni de particules. Les résultats de ses voyages ont permis à l’équipe d’Ayro d’affiner l’algorithme commandant la voile-aile.

Le ZEN50 est le premier bateau de plaisance de série à être équipé de l’Oceanwings32. Il a été conçu par l’architecte naval Julien Mélot, dont le catamaran solaire-électrique Aquanima a remporté le premier prix international du bateau électrique Gustave Trouvé en 2020.

« Je sais par expérience que pour atteindre une autonomie énergétique complète, un vrai bateau solaire doit avoir une faible consommation d’énergie et une grande surface de toit solaire pour récolter l’énergie solaire. » dit Mélot.

La majorité des catamarans solaires actuellement sur le marché sont équipés d’un gros groupe électrogène, ce qui en fait de facto des bateaux hybrides diesel-solaire-électrique. Ils offrent de grandes vitesses dans une variété de conditions, mais sont moins respectueux de l’environnement que les vrais navires à zéro émission.

C’est là qu’interviennent les Oceanwings. Au lieu de lancer un moteur ICE (Internal Combustion Engine), une vitesse supplémentaire est obtenue en levant la voile, ce qui augmente également l’autonomie. La voile-aile elle-même est entièrement automatisée et contrôlée à l’aide d’un écran tactile au poste de barre. Les deux parties de l’aile peuvent être hissées et abaissées indépendamment d’une simple pression sur un bouton.

En ce qui concerne la vitesse et l’autonomie, la société revendique une vitesse de pointe de 14 nœuds en utilisant les deux moteurs électriques de 50 kW, et la voile-aile  avec une vitesse de croisière de 6 à 10 nœuds. Dans de bonnes conditions, cela peut atteindre une plage de 180 mn sur une période de 24 heures.

Verra-t-on des « wingsails » sur plus de bateaux électriques ? Ils ne conviennent bien sûr qu’aux navires d’une certaine taille, mais Ayro a déjà quelques autres projets de yachts en cours ainsi qu’un cargo océanique de 400 pieds. Le 22 septembre, le constructeur Royal Huisman a dévoilé le WING 100, un superyacht de 330 pieds avec deux ailes qui ont chacune des panneaux solaires intégrés dans leurs mâts.

« L’émergence de voiliers à cette échelle, avec le niveau d’efficacité énergétique et d’éco-responsabilité offert par WING 100, aurait été impensable il y a à peine une décennie », a déclaré le PDG de Royal Huisman, Jan Timmerman.

Alors que « bateaux électriques » est le terme généralement utilisé pour les bateaux équipés de moteurs électriques de toutes sortes, « hybride » est un terme plus précis pour ceux qui doivent fournir à leurs propriétaires à la fois vitesse et autonomie. Jusqu’à présent, cet hybride était le carburant fossile et la batterie.

Avec l’avènement de nouvelles technologies qui deviennent plus abordables et une tendance générale à la réduction des émissions, ce qui est susceptible de se produire est une variété de solutions pour diverses utilisations qui pourraient inclure en tout ou en partie de l’électricité, du solaire, des piles à combustible à hydrogène, de l’hydrogénération… et des voiles-ailes.

L’auteur est basé à Toronto et est l’éditeur/éditeur de plugboats.com, le site Web international couvrant tout ce qui concerne les bateaux électriques et la navigation de plaisance. Il est également président de l’Association de bateaux électriques du Canada et se prépare à organiser des courses et des expositions de bateaux à moteur électrique dans le port de Toronto en 2023 pour les premières courses de bateaux solaires de Toronto.