Valorisation énergétique des eaux usées des bateaux de croisières
Pourquoi ce défi ?
Pourquoi
Qu’il s’agisse d’un navire de croisière ou de tout autre type de bateau, la gestion des déchets à bord est une véritable problématique.
Parmi les déchets produits à bord, les eaux usées représentent un volume journalier de 1900 m3 par navire de croisière.
Un ensemble de contraintes réglementaires impose la mise en place d’une installation de traitement des eaux usées à bord ou d’une citerne de stockage afin de limiter les rejets en mer.
La présence d’installations de réception des eaux usées dans les ports est également obligatoire. L’acheminement de ces eaux usées, du port vers des stations d’épuration, quand elle n’est pas présente localement, engendre de nombreux flux de camion, émetteurs de gaz à effets de serre.
Les contraintes réglementaires évoluant, le volume d’eaux usées présent dans les ports ne cesse d’augmenter. D’autre part, ces eaux usées représentent un potentiel énergétique valorisable localement sous différentes formes (calories, biogaz, énergie thermique, énergie électrique, etc.).
Cette valorisation énergétique locale des eaux usées pourrait ainsi permettre non seulement de minimiser les rejets en mer mais également de réduire les émissions de gaz à effet de serre liées à l’acheminement de ces eaux usées vers des stations d’épuration.
Descriptif
Pour répondre à cette problématique, plusieurs volets seront à traiter au cours de ce défi :
Tout d’abord, une étude du potentiel énergétique issu des eaux usées et le dimensionnement des différents systèmes énergétiques associés. En particulier, il sera nécessaire d’associer à cette production, les différents usages énergétiques locaux (usages énergétiques du port, éco-quartier avoisinant ou navires eux-mêmes) afin de privilégier l’autoconsommation des énergies produites.
De par la présence irrégulière des navires de croisière, le second volet de ce défi sera porté sur l’étude et la modélisation des flux entrants d’eaux usées dans l’optique de dimensionner un système de production énergétique adapté.
Enfin, il sera nécessaire de bâtir un business model adapté dans le cadre de ce défi. Ce business model doit permettre aux navires de croisière de privilégier la solution de valorisation énergétique de ses eaux usées plutôt qu’un rejet en mer gratuit. Les incitations peuvent être financières, environnementales, réglementaires, etc.
Bénéfices attendus
La solution développée doit permettre :
- de minimiser les rejets d’eaux usées en mer en proposant une solution adaptée aux navires de croisière.
- de maximiser la valorisation énergétique bas-carbone et l’autoconsommation associée des eaux usées récupérées au port.
- de réduire le bilan carbone lié à l’acheminement des eaux usées vers des stations d’épuration.
LE LAURÉAT DU DÉFI
Le lauréat
La solution
La solution va permettre de traiter la pollution générée par les eaux usées mais aussi de pouvoir réutiliser l’eau. Et surtout de pouvoir récupérer l’énergie présente dans l’eau afin de la réutiliser ou de la stocker ce qui permettra d’alléger le bilan carbone global à terre comme à bord des navires.
Expérimentation, ressources et co‑innovation
Périmètre
Le terrain d’expérimentation d’un tel défi sera celui du Grand Port Maritime de Marseille et plus particulièrement le quai qui accueille les navires de croisière.
En fonction des résultats de la modélisation des flux d’eaux usées sur les navires de croisière, ce périmètre pourrait être élargi à d’autres types de navires afin d’augmenter le volume et la régularité des apports en eaux usées.
Aucune contrainte n’est imposée sur le type de système énergétique à dimensionner par valorisation des eaux usées. Ce système peut être sous la forme de :
- un réseau de chaleur en utilisant les calories présentes dans les eaux usées ;
- un système de production de biogaz ;
- une centrale thermique ou de cogénération utilisant les boues sèches issues des eaux usées ;
- un couplage entre ces différentes solutions énergétiques ;
- tout autre système de production énergétique utilisant les eaux usées.
Le périmètre de consommation de l’énergie produite doit quant à lui rester à l’échelle du port en privilégiant une autoconsommation locale. Il peut être envisagé un système d’économie circulaire dans lequel les navires de croisière consomment eux-mêmes l’énergie issue des eaux grises.
Co-innovation
Une co-innovation entre l’entreprise sélectionnée, EDF, et les sociétés de croisiéristes telles que MSC croisière est envisagée afin de mutualiser l’ensemble des connaissances et données nécessaires à l’élaboration d’une solution de valorisation énergétique adaptée.
Les équipes d’EDF spécialisées dans les solutions de production d’énergie bas carbone seront mises à contribution afin d’aider l’entreprise sélectionnée dans le choix et le dimensionnement d’un système énergétique valorisant les eaux usées.
Les croisiéristes pourront quant à eux fournir des données et des connaissances sur la nature, les volumes, et la régularité des apports en eaux usées au niveau du Grand Port Maritime de Marseille.
Profil de startup recherché
Pour répondre au défi proposé, plusieurs profils d’entreprises peuvent être envisagés :
- Une startup ou une entreprise proposant une solution de valorisation innovante des eaux usées transposables en milieu portuaire.
- Une startup, entreprise ou un bureau d’études spécialisé dans la modélisation de flux, capable d’estimer les volumes et la nature des eaux usées quotidiennement ramenées au port
- Une entreprise au bureau d’études capable d’estimer le potentiel énergétique des eaux usées des navires de croisière.
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