Changements climatiques et transition énergétique dans l’industrie du transport maritime : regard sur la région du fleuve Saint-Laurent

Avec ses quelque 1 200 kilomètres d’eaux navigables qui relient les Grands Lacs à l’embouchure de l’océan Atlantique, le Saint-Laurent – à la fois fleuve, estuaire et golfe – joue un rôle central dans l’économie canadienne et sa chaîne d’approvisionnement.

Une recherche menée par une équipe au Département de géographie de l’Université Laval (Québec) portent sur les changements climatiques et la transition énergétique dans l’industrie du transport maritime dans la région du fleuve Saint-Laurent. L’article suivant résume certains des résultats de la recherche.

Répercussions des changements climatiques sur le fleuve Saint-Laurent et les activités maritimes dans la région

Depuis quelques années, les effets des changements climatiques se font sentir dans la région du Saint-Laurent et des Grands Lacs. Ces répercussions se traduisent, entre autres, par de plus grandes variations dans les niveaux d’eau, de plus forts courants et des risques plus élevés d’inondation et d’érosion des berges. Ces phénomènes naturels obligent parfois les navires à suspendre temporairement leurs activités dans la région ou à réduire la quantité de marchandises qu’ils transportent à bord pour des questions de sécurité, affectant ainsi la rentabilité des voyages et la fluidité de la chaîne d’approvisionnement. Plusieurs installations portuaires subissent déjà les impacts des changements climatiques. C’est le cas, notamment, des ports de Cleveland, en Ohio, et de Milwaukee, au Wisconsin, dont les installations ont été endommagées par des inondations survenues en bordure des lacs Érié et Michigan, en 2019 et 2020 respectivement.

Contribution du transport maritime aux changements climatiques

Face aux impacts croissants des changements climatiques sur l’environnement, plusieurs pays, dont le Canada, se sont engagés à réduire les émissions de gaz à effet de serre qui sont à la source d’un grand nombre de perturbations climatiques actuellement observées. Or, l’atteinte de cet objectif nécessite une transition énergétique dans tous les secteurs d’activités, y compris dans l’industrie du transport maritime.

Comme bien d’autres industries, le transport maritime contribue aux changements climatiques, par l’entremise, entre autres, des émissions de gaz à effet de serre (GES) provenant des navires. En effet, il est estimé que l’industrie du transport maritime est responsable de près de 3 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Le dioxyde de carbone (CO₂) est le principal gaz à effet de serre émis par le transport maritime.

Outre le CO₂, le transport maritime contribue également aux changements climatiques par l’entremise de ses émissions de carbone noir (minuscules particules noires) produites par la combustion de carburant et de méthane, un puissant gaz à effet de serre issu de l’utilisation du gaz naturel liquéfié. Les navires brûlant du mazout lourd produisent la plus grande quantité de particules de carbone noir. Ce dernier représente 21 % des émissions d’équivalent CO₂¹ des navires et est le deuxième contributeur aux changements climatiques après le CO₂. Cependant, il n’existe actuellement aucune réglementation pour contrôler les émissions de carbone noir et de méthane provenant du transport maritime. Des discussions sont toujours en cours en vue de trouver des façons de les réduire. La seule réglementation en place, à ce jour, concerne les émissions de CO_2.

Or, pour atteindre les objectifs de l’Accord de Paris visant à limiter l’augmentation de la température mondiale à 2 °C, les secteurs tels que le transport maritime doivent prendre des actions pour minimiser leurs émissions de carbone. Que font les entreprises maritimes au Canada et, particulièrement, dans la région du fleuve Saint-Laurent pour réduire leur empreinte carbone et rencontrer les objectifs de réduction des émissions établis à l’échelle nationale et internationale? Cet article fournit un aperçu des initiatives de réduction des GES mises en place par l’Organisation maritime internationale et des réponses de certaines des entreprises maritimes œuvrant sur le Saint-Laurent pour lutter contre les changements climatiques.

Actions de l’Organisation maritime internationale pour réduire les gaz à effet de serre provenant des navires

L’Organisation maritime internationale (OMI) est l’agence responsable de la sécurité et de la sûreté du transport maritime international et de la prévention de la pollution causée par les navires. Depuis 1997, l’OMI travaille à la réglementation des émissions de gaz à effet de serre provenant du transport maritime et ce n’est qu’en 2018 qu’elle a adopté une stratégie pour la réduction des GES des navires commerciaux. La stratégie de l’OMI vise à réduire les émissions de GES provenant du transport maritime international d’au moins 50 % par rapport au niveau de 2008, d’ici 2050.Et même s’il est considéré comme le moyen de transport le plus efficace sur le plan des émissions de carbone, des actions doivent être prises pour le décarboniser. Bien que les moyens par lesquels l’industrie du transport maritime peut considérablement réduire ses émissions de GES sont encore en développement, plusieurs options prometteuses existent.

La stratégie de réduction des GES de l’OMI définit un calendrier et comprend une liste non exhaustive de mesures envisageables à court (2018-2023), moyen (2023- 2030) et long terme (au-delà de 2030). Ces stratégies relèvent de trois catégories : des mesures technologiques, des mesures opérationnelles et des mesures fondées sur le marché. Les mesures technologiques comprennent le développement et l’installation, à bord des navires, de technologies de réduction des GES. Les mesures opérationnelles, quant à elles, visent à améliorer les opérations d’un navire par l’optimisation des voyages, la réduction de la vitesse opérationnelle des navires et l’entretien des coques. Les mesures fondées sur le marché, comme le système d’échange de quotas d’émission de l’Union européenne et le système de tarification du carbone, sont des mesures non technologiques, mais à connotations économiques qui peuvent inciter les parties prenantes du transport maritime à prendre des actions pour réduire leurs émissions. Elles peuvent générer des revenus et contribuer au financement des politiques climatiques dans d’autres secteurs.

Aperçu des mesures de réduction des émissions de gaz à effet de serre provenant du transport maritime

L’indice de conception de l’efficacité énergétique (Energy Efficiency Design Index)

L’indice de conception de l’efficacité énergétique (EEDI) est un mécanisme non normatif fondé sur le rendement qui laisse à l’industrie le choix des technologies à utiliser dans une conception de navire spécifique. Tant que le niveau d’efficacité énergétique requis est atteint, les concepteurs et les constructeurs de navires sont libres d’utiliser les solutions les plus rentables pour que le navire soit conforme à la réglementation. Pour les nouveaux navires, l’indice de conception de l’efficacité énergétique (EEDI) est la mesure technologique la plus importante, car elle promeut l’utilisation d’équipements et de moteurs plus performants et économes sur le plan énergétique et, donc, moins polluants.

L’EEDI est développé pour les navires les plus grands et les plus énergivores, soit les pétroliers, les vraquiers, les méthaniers, les navires transporteurs de marchandises diverses, les porte-conteneurs et les navires transporteurs de fret réfrigérés et mixtes. En 2014, le Comité de la protection du milieu marin (MEPC) de l’OMI a amendé la réglementation EEDI pour étendre son application aux méthaniers, aux porte-véhicules, ainsi qu’aux navires de passagers et de croisière. Les navires responsables d’environ 85 % des émissions de CO₂ du transport maritime international sont désormais intégrés au régime réglementaire international.

Le Damia Desgagnés s’est ravitaillé en GNL. Référence photographique: HOPA

Le plan de gestion de l’efficacité énergétique des navires (Ship Energy Efficiency Management Plan)

Le Plan de gestion de l’efficacité énergétique des navires (SEEMP) est une solution opérationnelle qui établit un mécanisme pour améliorer l’efficacité énergétique d’un navire de manière rentable. Le SEEMP fournit une approche permettant aux compagnies maritimes de gérer les performances d’efficacité des navires et de la flotte au fil du temps en utilisant, par exemple, l’indicateur opérationnel d’efficacité énergétique (EEOI) comme outil de surveillance. Les orientations sur le développement du SEEMP pour les nouveaux navires et les navires existants intègrent les meilleures pratiques pour une exploitation des navires qui soit économe en carburant, ainsi que des lignes directrices pour l’utilisation volontaire de l’EEOI par les armateurs. L’EEOI permet à ces derniers de mesurer l’efficacité énergétique d’un navire en exploitation et d’évaluer les répercussions de tout changement sur le plan opérationnel, notamment une meilleure planification des voyages, un nettoyage plus fréquent des hélices, ou encore l’introduction de mesures technologiques telles que des systèmes de récupération de la chaleur. Le SEEMP exhorte l’armateur et l’exploitant à chaque étape du plan à envisager de nouvelles technologies et pratiques lorsqu’ils cherchent à optimiser le rendement d’un navire.

Qui plus est, le Comité de la protection du milieu marin (MEPC) a proposé, en juin 2021, deux nouvelles réglementations qui auront une incidence sur les propriétaires de navires dans le monde entier : l’indice d’efficacité énergétique des navires existants (EEXI) et l’indicateur d’intensité carbone (CII). Il s’agit de mesures à court terme obligatoires en vertu de l’Annexe VI de la Convention internationale pour la prévention de la pollution causée par les navires (MARPOL). Les normes techniques applicables aux navires nouvellement construits via l’indice de conception de l’efficacité énergétique (EEDI) sont élargies pour inclure les navires existants via l’indice d’efficacité énergétique des navires existants (EEXI). Les armateurs doivent désormais s’assurer que leurs navires sont inspectés chaque année par des sociétés de classification – des organisations indépendantes chargées de l’application des normes techniques de construction des navires, de la surveillance des activités d’entretien et des inspections de la conformité – utilisant l’EEXI.

L’EEXI exige des exploitants de navires qu’ils évaluent la consommation d’énergie et les émissions de CO₂ de leur flotte par rapport à des exigences spécifiques en matière d’efficacité énergétique pour chaque type de navire. Le plan de gestion de l’efficacité énergétique des navires (SEEMP), obligatoire pour les navires construits en 2013 ou après, est renforcé en introduisant des exigences annuelles concernant l’indicateur d’intensité carbone (CII).

Le CII détermine le facteur de réduction annuelle visant à garantir une amélioration continue de l’intensité carbone opérationnelle des navires dans le cadre d’un niveau de notation spécifique. La note – A, B, C, D, ou E – est attribuée en fonction de l’intensité carbone opérationnelle. La lettre A représente un niveau de performance très supérieur, alors que la lettre E représente un niveau de performance inférieur. Un navire fonctionnant avec combustible à faible teneur en carbone, par exemple, obtient une meilleure note qu’un navire fonctionnant avec des combustibles fossiles. Les armateurs et les opérateurs peuvent adopter la pratique courante consistant à ralentir leur vitesse pour réduire les coûts de carburant et leur empreinte carbone. Le niveau de performance est enregistré dans le Plan de gestion de l’efficacité énergétique du navire. Un navire ayant obtenu la note D pendant trois années consécutives ou E pendant un an doit soumettre un plan de mesures correctives afin de montrer comment l’indice requis (C ou plus) sera atteint. Les administrations portuaires et les sociétés de classification sont encouragées à offrir des incitatifs aux navires ayant obtenu la note A ou la note B.

Les mesures à court terme, comme l’EEXI et le CII, qui visent l’atteinte des objectifs de réduction de l’intensité carbone sont incluses dans la stratégie de l’OMI. Toutefois, elles ne sont pas suffisantes pour permettre à l’industrie maritime d’atteindre des émissions de carbone nulles (net zéro). Cette situation est susceptible d’inciter les gouvernements à adopter une législation comme des taxes sur le carbone qui impose des réductions d’émissions à l’industrie du transport maritime.

En somme, les mesures technologiques et opérationnelles de réduction des émissions de gaz à effet de serre provenant des navires incluent :

Source : Chadli Yaya, 2021 d’après (Xing et al. 2020²; Shi 2016³).

Mesures de réduction des émissions des GES priorisées dans la région du fleuve Saint-Laurent

Comme mentionné précédemment, la contribution de l’industrie maritime à la réalisation de l’Accord de Paris nécessite la substitution des combustibles fossiles par des combustibles alternatifs neutres en carbone. À l’heure actuelle, les acteurs de l’industrie maritime mondiale, dont ceux de la région du Saint- Laurent, sont appelés à prendre des actions pour réduire leurs émissions de GES.

Des compagnies maritimes œuvrant sur le fleuve Saint-Laurent ont déjà adopté certaines mesures en ce sens, notamment des mesures d’efficacité énergétique et le passage à des biocarburants. Par exemple, deux grandes entreprises – Groupe CSL, une société canadienne privée de transport maritime dont le siège social est à Montréal, et Groupe Desgagnés, un groupe québécois de transport maritime dont le siège social est à Québec – prennent des mesures dans ces deux domaines. Du côté de l’efficacité énergétique, Groupe CSL met en place la récupération de la chaleur perdue, un système qui recycle l’énergie thermique générée par les moteurs des navires et réduit la consommation de carburant de 8 à 10 %, et Groupe Desgagnés emploie le routage météo, ce qui signifie choisir l’itinéraire de résistance minimale des navires en sélectionnant des conditions météorologiques calmes pour éviter la résistance supplémentaire des vagues et de l’air. Les deux entreprises emploient la réduction de vitesse, qui s’est avérée être la mesure opérationnelle la plus économe en énergie pour les navires. Du côté du passage à des carburants alternatifs, Groupe CSL explore comme énergie alternative le biocarburant (e.g., bioéthanol, biodiesel), dont une grande partie est dérivée de la biomasse comme les plantes, les algues ou les déchets. Groupe Desgagnés commence à utiliser le GNL (gaz naturel liquéfié), ce qui pourrait réduire les émissions de CO₂ d’environ 20 à 25 % par rapport aux fiouls marins traditionnels, ce qui, en pratique, équivaut à une réduction d’environ 12 à 20 % des émissions nettes de GES en raison des possibilités de glissement de méthane.

Les administrations portuaires dans la région du Saint-Laurent introduisent aussi des mesures d’efficacité énergétique. Le Port de Montréal utilise l’alimentation des navires à quai, notamment pour les croisiéristes. Le Port de Québec introduit du gaz naturel comme nouveau service de ravitaillement des navires et réduit des redevances portuaires pour les armateurs écoresponsables. Le Port de Saguenay installe des convoyeurs électriques, et le Port de Sept-Îles réduit les temps d’attente des navires grâce à l’achat de nouveaux équipements de chargement.

CSL a récemment réalisé un essai de biocarburant à 100 %. Référence photographique: Jason Desjardins

Paver la voie vers une industrie maritime décarbonisée

Malgré la prise de conscience face à la nécessité de réduire les émissions de GES, cet objectif n’est pas encore une priorité pour toutes les entreprises. Certaines ont adopté une approche proactive en rejoignant des programmes de durabilité alors que d’autres sont attentistes en raison des défis technologiques et économiques associés à la décarbonisation du transport maritime.

Le gouvernement, les ports et les sociétés de classification ont un rôle important à jouer pour concrétiser le projet de décarbonisation, car l’OMI n’a pas le pouvoir de contrôle des émissions de GES à l’échelle des États. Chaque pays doit donc veiller à l’application des règles internationales dans leurs juridictions. Par ailleurs, les acteurs de l’industrie maritime doivent collaborer entre eux. Le partage des connaissances, particulièrement en matière d’innovation, est essentiel, car il favorisera l’échange de bonnes pratiques entre les décideurs politiques, les experts de l’environnement et du changement climatique, les concepteurs de technologies et les représentants de l’industrie maritime. L’OMI doit également entreprendre de nombreux projets pilotes pour aider les pays à mettre en œuvre les mesures proposées pour atténuer les gaz à effet de serre issus du transport maritime.

Équipe de recherche

Cette article a été rédigé en collaboration avec des chercheurs au Département de géographie de l’Université Laval (Québec).

Chadli Yaya est étudiant en doctorat au Département de géographie de l’Université Laval (Québec). Il travaille sous la direction du professeur Frédéric Lasserre. Chadli détient une maitrise en économie des transports de l’Université d’Abomey-Calavi au Bénin et une maitrise en transport logistique de l’Université Libre de Bruxelles en Belgique.

Professeur Frédéric Lasserre est professeur titulaire au Département de géographie et directeur du Conseil québécois d’études géopolitiques.

Références

¹ICCT, 2020. New IMO study highlights sharp rise in short-lived climate pollution. Récupéré du site : https://theicct.org/news/fourth-imo-ghg-study-finalreport-pr-20200804

²Xing, H., S. Spence et H. Chen. 2020a. A comprehensive review on countermeasures for CO2 emissions from ships. Renewable and Sustainable Energy Reviews 134: 110222. doi: 10.1016/j.rser.2020.110222.

³Shi, Y. 2016. Reducing greenhouse gas emissions from international shipping: Is it time to consider market-based measures? Marine Policy 64: 123-134. doi: 10.1016/j.marpol.2015.11.013.