Chaire MAN Energy Solutions - Centrale Nantes

Centrale Nantes et MAN Energy Solutions collaborent dans le cadre d’une chaire industrielle pour la décarbonation progressive de la propulsion marine et de la production d’électricité. Cette chaire, d’une durée de 6 ans, a débuté en 2018.

A ce jour, le transport maritime est un moyen de transport en pleine croissance mais c’est également le transport le plus efficient du point de vue des émissions de GES (gCO2/Tonne/km). En outre, l’Organisation Maritime Internationale a pris l’engagement de réduire les émissions de 50% d’ici 2050.

La transition énergétique du transport maritime passera notamment par une décarbonation des moteurs. La réduction des émissions de CO2 des navires pourra se faire grâce à :
 

• un meilleur rendement du moteur
• un meilleur rendement du bateau
• des carburants décarbonés et de nouvelles technologies de propulsion

La Chaire MAN Energy Solutions - Centrale Nantes a donc pour but de contribuer à la décarbonation progressive de la propulsion marine et de la production d’électricité en menant des travaux de recherche appliqués à cet enjeu.
Cette chaire représente 6 ans de collaborations entre Centrale Nantes via son laboratoire de recherche le LHEEA et MAN Energy Solutions. 8 équivalents temps plein travaillent sur le sujet, dont 3 thèses, et 5 millions d'euros (Centrale Nantes : 2 M€ - MAN Energy Solutions 3 M€) sont investis.

L’objectif de la chaire MAN Energy Solutions - Centrale Nantes : optimiser l’efficacité énergétique des moteurs industriels

L’objectif scientifique principal est d’étudier le fonctionnement des moteurs industriels dans leur environnement afin d’en optimiser l’efficacité énergétique tout en limitant leurs émissions.

Les études menées pendant la Chaire portent sur :
 

• Des phénomènes particuliers tels que l’injection de carburant, la combustion, les transferts thermiques aux parois, la suralimentation, …
• Les interactions entre le moteur et son environnement (approche système) que ce soit dans le cadre de la propulsion navale ou dans celui de la production d’électricité, y compris avec hybridation
• L’utilisation de carburants alternatifs

Il s’agit souvent de travaux pluridisciplinaires, faisant notamment appel à la thermodynamique, la dynamique des fluides compressibles, la combustion, voire l’hydrodynamique, l’électrotechnique ou l’automatique.

Sur le plan technique, il s’agit de contribuer au développement de nouveaux composants et de nouvelles stratégies d’optimisation de systèmes complets, le cas échéant avec de nouveaux types de carburants. La plupart des études sont menées par simulation avec différentes échelles et sont complétées par des essais expérimentaux, nécessaires pour calibrer des modèles et la validation des résultats. Ces essais sont effectués sur les bancs d’essais moteur de notre partenaire MAN Energy Solutions et sur un banc d’essais développé à Centrale Nantes pour les systèmes d’injection.
 
Les 3 thèses de doctorat permettent des investigations plus amont ou plus fondamentales notamment sur l’hybridation du système de suralimentation des moteurs semi-rapides de propulsion navale, les stratégies innovantes de contrôle du système propulsif d’un navire en présence de houle ou l’étude du couplage Energie Renouvelables-Diesel pour la production d’électricité en site isolé.

La décarbonation du transport maritime et de la production électrique est un enjeu sociétal et industriel important pour l’avenir que Centrale Nantes appréhende globalement grâce à des plateformes et à un savoir-faire reconnus en hydrodynamique et en propulsion dans un même laboratoire (LHEEA).