Un filtre «Swiss Made» pour réduire les émissions toxiques des navires

Depuis le 1er janvier 2020, l'industrie maritime doit se conformer aux nouvelles réglementations internationales sur les émissions d'oxyde de soufre. Keystone / Mark Lennihan

Les grands bateaux de croisière et les cargos marchandises sont parmi les pires pollueurs de la planète. La start-up suisse Daphne Technology a mis au point un filtre pour réduire drastiquement leurs émissions nocives et transformer en fertilisants les gaz émis. Une première mondiale.  

«Jusqu’à récemment, les émissions atmosphériques des transports maritimes n’avaient pas attiré beaucoup l’attention parce que les navires échappent à la vue de la plupart des gens. Le 90% du temps, ils sont en haute mer et presque personne ne les voit. L’industrie maritime a ainsi cumulé beaucoup de retard par rapport à l’industrie automobile, par exemple, qui est obligée depuis très longtemps de réduire ses émissions», souligne Mario Michan, directeur de Daphne TechnologyLien externe. 

Un grand navire de croisière ou un cargo consomme entre 150 et 300 tonnes de carburant par jour. De surcroît, il s’agit du carburant fossile le plus sale issu du raffinage du pétrole. Ce mazout brut est une huile de déchet lourde et visqueuse qui reste après la production d’essence, de diesel ou d’autres carburants plus légers. 

Le fondateur de la start-up vaudoise Mario Michan. swissinfo.ch

Sa combustion produit des fumées hautement toxiques et cancérigènes, qui contiennent entre autres de l’oxyde de soufre et d’azote, du méthane et des particules fines. Selon une étude de l’Association Transport et Environnement, une cinquantaine de navires de croisière émettent à eux seuls 10 fois plus d’oxyde de soufre que toutes les voitures (260 millions) en circulation en Europe. 

Graves dégâts pour la santé et à l’environnement 

Après avoir profité longtemps de normes internationales plutôt laxistes, l’industrie maritime va devoir à son tour rectifier le tir et réduire ses émissions nocives. Dans la foulée de l’Accord de Paris sur le climat, les 170 pays membres de l’Organisation maritime internationale (IMO) ont décidé de réduire de moitié les émissions de CO2 d’ici 2050. 

En outre, sur initiative de l’Union européenne, l’IMO a décidé de réduire depuis le 1er janvier de cette année les émissions d’oxyde de soufre. Désormais, s’ils ne sont pas équipés des filtres nécessaires, les navires peuvent brûler dans les eaux internationales uniquement des carburants avec un taux maximum de soufre de 0,5% – contre le 3,5% admis jusqu’à présent. Dans les ports et les zones de contrôle des émissions – comme la Mer Baltique et la Mer du Nord – un taux maximal de 0,1% est autorisé. Un taux tout de même encore 100 fois plus élevé que celui admis pour les carburants sur terre (0,001%).

«Le soufre est utile pour le fonctionnement du moteur des navires en raison de son pouvoir lubrifiant très fort. Mais sa combustion produit un gaz très dangereux pour la santé humaine et l’environnement. L’oxyde de soufre libéré dans l’atmosphère est aussi le responsable principal des pluies acides et il a un effet corrosif sur les bâtiments, les usines et les machines», explique Mario Michan. Sur la base d’une étude présentée par l’IMO, la nouvelle limite internationale devrait réduire drastiquement les maladies pulmonaires et cardiovasculaires provoquées par l’oxyde de soufre des navires, en sauvant la vie de plus de 100’000 personnes par an dans le monde. 

Solution permanente 

«Avec notre filtre basé sur la nanotechnologie, nous pouvons réduire de 99% les émissions d’oxyde de soufre et de 85% celles d’oxyde d’azote», souligne le patron de Daphne Technology. Les gaz sont mélangés à de la vapeur d’eau, réchauffés à moins de 250 degrés et introduits dans un réacteur. Ici, dans ce système nanostructuré on produit une réaction chimique qui permet de décomposer les molécules. On emploie alors de l’ammoniaque pour former des composés inertes qui peuvent être réutilisés de différentes façons, entre autres comme fertilisants. 

Daphne Technology teste dans son laboratoire la capacité de son filtre à réduire les principaux gaz émis par les carburants des navires. swissinfo.ch

Une dizaine de spécialistes en ingénierie, physique, chimie et électronique expérimentent cette technologie dans un laboratoire de Saint-Sulpice, près de Lausanne. Trois autres collaborateurs mènent des tests avec un moteur marin de grandes dimensions à Göteborg, en Suède. D’ici l’été, le filtre devrait être installé pour des essais réels sur un navire dans la Baltique ou la Méditerranée. 

En cas de succès, l’appareil de Daphne Technology constituerait un grand pas en avant pour réduire les émissions polluantes des navires et permettre à l’industrie maritime de s’adapter aux nouvelles normes de l’IMO. Les solutions utilisées jusqu’à présent ne sont pas satisfaisantes du point de vue environnemental et économique. 

Carrière sur mer 

«La plupart des armateurs ont décidé d’utiliser un combustible plus léger, avec une teneur en soufre inférieure, mais son raffinage a un impact négatif sur l’environnement, surtout en ce qui concerne les rejets de CO2. En outre, ce carburant coûte beaucoup plus cher et il peut être utilisé seulement en y ajoutant un lubrifiant à la place du soufre. D’autres armateurs ont préféré installer des épurateurs humides (wet scrubbers) qui utilisent l’eau de mer pour nettoyer le gaz. Mais cette eau, qui contient des substances nocives, est reversée dans la mer. Ou bien elle est conservée en circuit fermé, ce qui nécessite des capacités importantes de stockage sur les navires et génère des coûts plus élevés», explique Mario Michan. 

Le fondateur de Daphne Technology connaît depuis longtemps et de près le secteur des transports maritimes. Ayant grandi à Cartagena, en Colombie, il a sillonné les océans pendant une dizaine d’années, d’abord pour la marine militaire colombienne et ensuite sur des navires commerciaux. Après des études d’ingénierie à Vancouver, au Canada, il est arrivé au CERN de Genève il y a une dizaine d’années, où il a mûri son idée, qu’il a développée à partir de 2015 à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), grâce à un subside du canton de Vaud.

«Pendant les années passées sur les navires, je me suis toujours intéressé aux problèmes environnementaux des transports maritimes. En tant que troisième officier d’un navire, je me suis occupé entre autres de l’application du règlement Marpol, la Convention internationale pour la prévention de la pollution causée par les navires. Et ensuite, à la fin de ma carrière, j’ai travaillé sur un navire utilisé dans la lutte contre les marées noires.» 

Financements internationaux 

Mais comment a-t-il décidé de mener un projet pour l’industrie maritime dans un pays qui n’a pas d’accès à la mer? «Cela peut paraître bizarre, mais c’est ici que j’ai vraiment trouvé un terreau idéal pour développer cette innovation. Il y a des spécialistes et d’excellentes écoles supérieures pour les recherches sur la haute technologie, de même qu’un milieu favorable pour promouvoir une start-up». 

Créée en 2017, Daphne Technology a déjà obtenu une contribution de 2,5 millions de francs de l’UE et un financement de 5 millions de différents investisseurs internationaux, dont Saudi Aramco et Innovation Fund, un fonds belge qui promeut des projets dans le secteur de la chimie et des sciences de la vie. 

Selon Mario Michan, le filtre mis au point par sa start-up pourrait servir à environ deux tiers des 55’000 grands navires marchands en circulation dans le monde. «Ma vie a toujours été très liée à la mer. Pour moi, ce serait donc une grande satisfaction de contribuer à réduire l’impact environnemental des transports maritimes. C’est un secteur qui, aujourd’hui, fait souvent l’objet de critiques, mais il ne faut pas oublier qu’il joue un rôle très important vu qu’il assure le 90% du commerce international de marchandises.»

(traduction de l’italien: Isolda Aggazzi)