Faire tourner l’économie circulaire dans le transport maritime

Vous voyez sans doute les aéroports et les ports de marchandises comme des infrastructures passives, qui se limitent à faciliter les mouvements des personnes et des marchandises. En réalité, ces plaques tournantes se livrent une concurrence féroce pour attirer les transporteurs. Pour rester compétitifs dans le secteur du transport maritime, les ports doivent exceller sur tous les fronts : taux de transbordement, connectivité multimodale, automatisation, numérisation et tarifs concurrentiels du mazout et des autres services.

Un port sûr pour les déchets marins huileux

Aujourd’hui, les sociétés de transport maritime attendent aussi des ports qu’ils fournissent des services environnementaux qui les aident à se conformer aux règlementations toujours plus strictes. Un service crucial est assuré par les installations de réception portuaires (IRP), qui reçoivent, traitent et éliminent sans risque déchets générés par les navires. Mesure-clé prise pour réduire la pollution maritime, les IRP jouent un rôle vital pour empêcher les rejets illicites d’eaux et de boues de cale, en assurant que les navires remplissent leurs obligations en vertu des lois internationales sur la pollution maritime, que le secteur connaît sous l’appellation de « MARPOL ».

Ce n’est pas une mince affaire. Les cargos arrivent généralement dans les ports avec de gros volumes d’eaux de cale (un mélange d’huile, d’eau et d’autres contaminants), de boues (des déchets résiduaires lourds provenant des processus de purification du combustible) et d’autres huiles usées. Près de 2,5 millions de tonnes d’huiles usées sont générées chaque année dans le monde, et les ports européens gèrent plus d’un million de tonnes de ces liquides difficiles à recycler par an.

Dans le port du Pirée en Grèce, qui était en 2024 le cinquième plus grand port à conteneurs européen, Hellenic Environmental Center (HEC) exploite une installation de gestion des déchets de pointe, spécialisée dans le traitement des déchets d’hydrocarbures générés par les navires. HEC se distingue dans le domaine de la gestion des boues d'hydrocarbures par une démarche d'économie circulaire, qui se concentre sur la récupération des hydrocarbures et la conversion des déchets en combustibles. 

Les séparateurs et les décanteurs de GEA font d’un problème une ressource précieuse

Dans le cadre d’un projet en deux phases qui remonte à 2015, HEC a fait appel à PanMarine & Industrial Services Ltd., agent et distributeur officiel de GEA en Grèce, pour gérer le traitement centrifuge des émulsions, une étape-clé du processus de traitement des huiles usées présentant des liaisons dures à briser entre les hydrocarbures et l’eau. Le cahier des charges du projet incluait la conception du procédé, la fourniture de tout l'équipement, la supervision, le démarrage et la mise en service de l’installation, ainsi que l'assistance technique après-vente. Le tout au départ pour un unique décanteur trois phases GEA (en 2015), auquel se sont ajoutés un décanteur deux phases et deux séparateurs OSE 80 en 2018. 

Le propriétaire et directeur de PanMarine, Vangelis Doussis, nous parle d’un des principaux défis du traitement des huiles usées. « Les chargements livrés aux installations par les navires présentent des compositions toujours différentes d’eau, de sel, d’huiles et de solides. Il n’y a donc pas de produit standard, » dit-il. Comme l’explique V. Doussis, le milieu-même est potentiellement explosif, car le pétrole brut contient des fractions légères (les plus petites molécules qui ont un point d’ébullition plus bas utilisées pour faire du benzène ou du gaz pour cuisiner par exemple) et est toxique à cause de la présence de sulfure d’hydrogène. La difficulté du processus de séparation, due à la très faible différence de masse volumique entre le fuel lourd et l’eau, ajoute au défi. « Nous nous sommes attaqués au problème en unissant notre expérience aux grandes compétences et aux décanteurs haut de gamme de GEA, » indique V. Doussis. « Personnellement, je suis très fier d’avoir fait partie de l'équipe qui a conçu ce système et l’a fait fonctionner. »

Chez GEA, le projet a été suivi par Markus Arndt, Responsable commercial Produits Pétrole, gaz et énergie. « Traiter ces déchets pétroliers requiert des centrifugeuses à haut rendement, une atmosphère azotée pour contrôler le risque d’explosion et un bon prétraitement à des températures de 100 degrés pour réduire sans risque la viscosité », dit M. Arndt. « Dans le même temps, il faut utiliser des désémulsifiants ou des polymères, car l’eau et les hydrocarbures ont des liaisons fortes. Pour permettre aux raffineries et aux clients qui achètent des carburants alternatifs d’utiliser l’huile récupérée, nous devons respecter les valeurs maximales admises pour la teneur en eau des huiles. » 

Le processus commence avec des décanteurs centrifuges qui séparent la plupart des solides. Au cours de la deuxième étape, la phase huileuse, qui contient encore de l’eau résiduelle et de fines particules solides, passe à travers un séparateur de polissage. Les séparateurs huile-eau raffinent encore le processus en éliminant l’eau en excès, en réduisant les coûts d’élimination et en améliorant la qualité de l’huile récupérée. 

« Il est crucial d’avoir une machine qui permette un processus variable et c’est une des caractéristiques les plus frappantes de nos décanteurs qui sont utilisés dans la coentreprise entre PanMarine et GEA en Grèce, » précise M. Arndt. « Ces décanteurs particuliers sont des skids plug-and-play complètement équipés qui s’intègrent facilement dans n’importe quel système. Ils sont préassemblés et prétestés dans notre usine, qui a une capacité qui va de 1000 litres de bière à l’heure pour les petites productions à 20 000 litres toujours à l’heure pour le traitement à grande échelle. Ce cas particulier a nécessité la conception complète d’une installation MARPOL en étroite coopération avec PanMarine et HEC. »

Qu’est-ce qui rend la technologie centrifuge de GEA aussi efficace ? V. Doussis explique l’avantage de GEA comme suit : « La machine est un décanteur de séparation hautement efficace qui a une capacité très étendue. » M. Arndt ajoute : « Il y a ensuite le fait que les systèmes d’entraînement de ces décanteurs ont une plage de contrôle très large, ce qui est à l’origine d’une plage de vitesse différentielle de largeur équivalente, et les rend extrêmement flexibles et idéals pour des fluctuations de produit aussi importantes, »

D’un point de vue environnemental, les avantages du traitement des boues de mazout sont clairs : les décanteurs et les séparateurs autonettoyants GEA séparent les mélanges d’huiles problématiques en eau, solides et huiles, de la manière la plus respectueuse de l’environnement possible. « Le traitement permet une extraction efficace de matières premières qui sont très demandées. Celles-ci sont ensuite mise à la disposition des navires sous la forme d’huiles séparées à forte valeur calorifique, soit directement par la société MARPOL soit par une raffinerie locale située en aval, qui peut avoir la possibilité de vendre l’huile sous forme de fioul avec un permis spécial. Le recyclage des huiles économise donc des ressources, en particulier du fuel lourd », dit M. Arndt. « Et il est également bénéfique pour l’eau : la phase aqueuse séparée peut en effet être traitée dans une installation de traitement des eaux en aval, ce qui permet de la rejeter sans risque dans l’environnement. »

Sérénité et économies de coûts pour les sociétés de transport maritime

En assurant une récupération d’huile maximale, ces systèmes réduisent la quantité de déchets non traités mis au rebut, ce qui rend les IRP davantage viables économiquement pour les sociétés de transport maritime. « Pour les propriétaires des navires, les économies potentielles sont importantes, car les coûts de livraison sont nettement plus bas, » indique V. Doussis, qui compare le prix d’HEC à celui que les sociétés devraient payer pour éliminer sans risque des déchets non traités. Pour conclure, le haut rendement de la technologie centrifuge de GEA est essentiel pour que les prix restent bas et les eaux de l’océan propres. 

« La mission principale d’une IRP est d’empêcher les rejets illicites et assurer qu’une élimination des déchets conforme MARPOL est accessible et économiquement viable pour les sociétés de transport maritime, » dit V. Doussis. « Des coûts trop élevés pourraient inciter les opérateurs à se tourner vers des solutions moins chères, mais plus risquées telles que décharger les déchets dans des ports moins pointilleux sur le respect de la convention et ayant des politiques de rejet inappropriées, ce qui constituerait un risque pour les écosystèmes océaniques. » 

L’installation du Pirée de HEC a été la première de sa série de Global Green Ports, un groupe privé qui est un réseau dynamique de sociétés environnementales implantées dans des lieux stratégiques, à savoir en Grèce, en Allemagne, à Gibraltar et à Malte. Le groupe programme d’étendre son infrastructure de protection environnementale à d’autres ports d’États qui ont ratifié la Convention MARPOL.

« Nous traitons près de 20 % des déchets huileux MARPOL de l’UE, » indique Georgia Reppa, Responsable recherche et développement chez HEC. « C’est une responsabilité de taille et en même temps une occasion en or pour encourager l’industrie maritime à devenir plus propre et plus circulaire. En collaborant avec des partenaires du calibre de GEA, nous assurons la santé et la sécurité à la fois de l’environnement et de notre équipe, tout en convertissant les déchets en sources d’énergie de valeur, qui peuvent être réintroduites sur le marché ».