Projet MERVENT : démarrage de deux nouveaux doctorats

Projet d’ampleur lauréat de l’AMI CORIMER, le projet MERVENT 2025 vise à concevoir, faire construire et opérer le premier porte-conteneur industriel à propulsion hybride voiles / carburants de synthèse avec pour objectif de réduire d’au moins 50% les émissions de CO2.
 

Un doctorat dédié à l’optimisation énergétique des navires à assistance vélique…

Après des travaux préliminaires comme ingénieur d’études, Paul GANGNANT a démarré son doctorat en septembre 2024. Sous la direction d’Alain MAIBOOM et Xavier TAUZIA, il s’intéresse à l’efficacité énergétique des futurs porte-conteneurs. En effet, ceux-ci sont sujets à des enjeux différents des navires ne reposant que sur leur motorisation, pour plusieurs raisons :

• La propulsion vélique induit des performances beaucoup plus sensibles aux conditions météorologiques.
• La puissance supplémentaire récupérée grâce au vent permet d’alléger le travail des moteurs et hélices mais ceux-ci fonctionnent alors en dehors de leurs points de fonctionnement nominaux, ce qui n’est pas optimal.
• Enfin, la force aérodynamique latérale génère de la gîte et de la dérive, ce qui augmente la résistance à l’avancement du navire.

Plusieurs pistes de travail ont d’ores et déjà identifiées. Elles concernent :

• La gestion thermique à bord (démarrages et arrêts moteurs, réflexion sur le partage de chaleur entre moteurs),
• Le routage vélique (avec prise en compte d'éléments de gestion d'énergie),
• L'installation de batteries électriques à bord,
• L'utilisation d'hydro-génération pour produire de l'électricité et la prise en compte d'enjeux de maintenance.

De premières publications sont prévues prochainement, sur l'hydro-génération et le routage météo.
 

… Et un doctorat sur l’implémentation de matériaux à changement de phase à haute température dans les piles à combustible SOFC

Florian AMBROSINI démarre quant à lui un doctorat pour s’intéresser à la gestion thermique des cellules SOFC. Capables de convertir l’hydrogène à différents niveaux de pureté et de fonctionner également avec d’autres vecteurs, comme l’ammoniac par exemple, les piles à combustibles à oxyde solide (SOFC) pourraient remplacer à terme les moteurs thermiques des futurs porte-conteneurs. Ceci suppose de relever un certain nombre de défis techniques et notamment de garantir la durée de vie des cellules lorsqu’elles sont exposées à des fluctuations internes importantes de température en lien avec les variations de charge, comme cela est le cas pour la propulsion marine (changements de vitesse, phases de démarrage/ arrêt…).

Dans la continuité du stage de M2 de Riccardo GALLERANI qui a fourni de premiers résultats prometteurs, Florian AMBROSINI étudiera plus particulièrement les possibilités d’intégration de matériaux à changement de phase à haute température (HT-PCM) dans les piles SOFC, pour leur fournir robustesse et flexibilité d’utilisation. L’idée est d’utiliser la chaleur acquise et libérée par le HT-PCM à une température spécifique pour fournir un tampon thermique capable d’assurer leur stabilité dans une plage cohérente de conditions de travail. Sous la direction d’Enersto MURA, Florian étudiera cette solution technique avec une approche expérimentale, dans un cas de fonctionnement réel. Inscrit dans le projet MERVENT, ce doctorat bénéficie d'un cofinancement de la Région Pays de la Loire.

Ces deux doctorats s’ajoutent aux trois doctorats déjà en cours dans le cadre du projet MERVENT, sur les aspects hydrodynamiques et aérodynamiques des systèmes véliques et sur la capture de carbone à bord. En savoir plus.