Nous avons expédié des choses à travers les océans pendant des siècles, et les chaînes d’approvisionnement mondiales reposent de plus en plus sur des mégaships à moteur diesel suffisamment gros pour bloquer des canaux entiers à eux seuls. Comment décarboner cette industrie monolithique ? FleetZero pense que c’est possible avec des navires électriques effectuant des sauts courts tout autour du Pacifique, tout en s’appuyant sur des ports plus petits et un système intelligent de partage de batteries.
Ce problème est sérieux pour quiconque s’intéresse aux émissions et à l’impact sur le climat et les océans, car ces immenses navires transportent une grande partie du fret mondial et émettent de l’ordre d’un milliard de tonnes de carbone par an. Il y a beaucoup d’opportunités ici, mais comme d’autres industries héritées – et en fait les navires eux-mêmes – il peut être difficile de surmonter l’inertie.
Steven Henderson et Mike Carter ont grandi dans et autour du monde du transport maritime et, en tant qu’ingénieurs, ils comprennent les immenses forces et défis en jeu pour quiconque cherche à changer le fonctionnement de l’industrie. L’électrification d’un véhicule grand public est un jeu d’enfant par rapport à la conversion d’un navire de mille pieds avec un moteur de la taille d’un bâtiment. Et même si vous parvenez à le faire, comment allez-vous vous recharger ? Déroulez une douzaine de rallonges à la base d’une grue tous les 100 kilomètres ?
Il s’agit d’un conglomérat de problèmes sérieux tant du côté de l’ingénierie que de la logistique, et l’industrie a été paralysée par l’hypothèse que s’éloigner des méthodes traditionnelles sales serait à la fois complexe et coûteux. Avec des marges déjà rongées par une variété de choses (y compris, maintenant, la montée en flèche des coûts du gaz), peuvent-ils vraiment se permettre d’assumer les dépenses liées au passage à une propulsion plus durable ? Une augmentation des coûts, malvenue même pour les expéditeurs qui réussissent, pourrait complètement mettre les régions et les entreprises plus petites et moins riches hors du jeu.
Heureusement, FleetZero pense que sa solution sera non seulement plus propre, mais aussi moins chère à exploiter. Les raisons à cela commencent par le fait surprenant (pour les lubbers) que la navigation transocéanique ne va pas nécessairement simplement « tout droit » à travers l’océan ; de l’Asie de l’Est aux ports de la côte ouest, il est presque aussi direct (et potentiellement moins risqué) de suivre la côte sur la majeure partie du chemin. Cela semble beaucoup plus long, mais en raison de la courbure de la Terre, ce n’est en fait pas le cas – et vous avez l’avantage d’être proche de la terre ferme pour vous réapprovisionner ou effectuer des livraisons en cours de route.
Si vous n’avez pas à parcourir plusieurs milliers de kilomètres sans interruption, l’expédition alimentée par batterie commence à avoir beaucoup plus de sens, et en fait ce n’est qu’une des nombreuses pièces de puzzle qui s’emboîtent pour former une image potentiellement transformatrice.
Unités d’expédition standard
«L’économie étrange de tout cela est que plus vous avez de navires et plus vous avez d’escales, plus votre coût est faible. La clé est de rendre les batteries interchangeables – cela ne fonctionnerait pas pour un navire enfichable », a déclaré Henderson.
C’est un peu contre-intuitif – « En fait, j’ai dû modéliser cela sur le sol avec les bateaux jouets de ma fille », a-t-il ajouté – mais pensez-y de cette façon : si un navire a suffisamment de batteries pour parcourir des milliers de kilomètres, alors à moins que vous ne soyez en parcourant exactement cette distance à chaque fois, vous avez soit trop, soit trop peu de capacité. Et si vous n’avez qu’un seul grand navire qui doit échanger des batteries à chaque extrémité, vous devez conserver le double du nombre de batteries actives autour – un ensemble à échanger à chaque destination. Mais si vous répartissez la même capacité entre plusieurs navires plus petits et ajoutez plus d’arrêts possibles, il faut soudainement beaucoup moins de capacité de batterie pour déplacer la même quantité de cargaison.
Ce schéma utile d’un cas simple peut aider à clarifier :
Crédits image : FleetZero
Il y a beaucoup plus de configurations entre les deux, mais l’idée est assez claire : des navires plus nombreux et plus petits utilisent moins de batteries pour déplacer la même quantité de fret, en supposant que vous ayez des ports intermédiaires pour rendre le réseau d’échange flexible. Les navires rechargeables ne fonctionneront pas en partie parce qu’ils transportent beaucoup de batteries (ce qui entraîne une sous-utilisation), mais aussi parce que la recharge à quai peut ne pas être disponible.
Étant donné que les batteries sont la partie la plus coûteuse de l’électrification d’un navire, l’efficacité réduit considérablement le coût d’achat de la flotte. Mais bien sûr, cette approche nécessite également une infrastructure de recharge dans les ports qui ne l’ont peut-être pas. L’approche de FleetZero, qui semble évidente rétrospectivement, consiste à rendre les batteries du navire aussi portables que sa cargaison – en les plaçant dans des conteneurs d’expédition.
Rendu CG d’une batterie de conteneur d’expédition Fleetzero Leviathan. Crédits image : FleetZero
Si vous pensez que cela prendra beaucoup de place, il y a deux réponses à cela. Tout d’abord, en supprimant les énormes moteurs diesel et les réservoirs de carburant et de ballast, vous ouvrez une tonne d’espace sur un navire donné, doublant parfois la capacité de chargement. Et deuxièmement, vous n’avez qu’à en prendre autant que vous en avez besoin.
« Nous pouvons mettre deux batteries sur un navire ou deux cents, en changeant la portée à chaque fois que nous le chargeons », a déclaré Henderson. « Vous les déchargez et les chargez comme n’importe quelle autre cargaison ; il est transporté là où il doit aller, un entrepôt ou un service public local. »
Là, ils peuvent profiter de l’électricité hors pointe pour recharger ces batteries Léviathan (comme ils les appellent) à moindre coût, ou même être utilisés comme alimentation temporaire pour que les navires se branchent afin qu’ils n’aient pas à fonctionner sur leurs propres générateurs diesel.
« L’électrification des quais coûte cher – tous ces ports ont 50, 100 ans », a poursuivi Henderson. « Il nous a été dit qu’il est moins cher d’utiliser nos batteries pour alimenter d’autres navires, de cette façon vous n’avez pas à construire une sous-station à chaque quai. »
Cela alimente la prochaine pièce du puzzle – adapter ce réseau hypothétique de navires à un véritable réseau de ports.
Ports d’escale
Carter a expliqué que lorsqu’ils crachaient l’idée, il était clair qu’un tir direct à travers l’océan sur un mégaship de 10 000 conteneurs nécessiterait une pile de batteries de quelques kilomètres de haut – quelque chose d’un défi d’ingénierie – et tandis que les navires qui ne contiennent qu’une poignée de conteneurs pouvaient le faire, la logistique ou un essaim de petits navires n’a pas fonctionné. « Il y a un point idéal pour la taille du navire que vous souhaitez utiliser, et il s’agit d’un navire de trois à quatre mille conteneurs », a-t-il déclaré. (Les images de cet article sont celles d’un petit navire d’essai proposé.)
« Parce qu’ils sont plus petits – nous parlons toujours d’environ 700 pieds – vous pouvez accéder à des ports plus petits », a déclaré Carter. « Il y a tous ces ports, mais aucun navire qui y rentre. Pouvoir utiliser des navires plus petits donne [logistics companies] tellement plus de flexibilité dans la chaîne d’approvisionnement qu’ils n’en ont aujourd’hui. Si nous regardons des endroits comme Portland ou Everett, ce sont des ports que peu de gens connaissent, mais il n’y a pas autant de congestion et nous pouvons rapprocher le fret des clients.
Crédits image : FleetZero
Cela permet également l’idée d’avoir des arrêts fréquents aux stands pour les navires où ils peuvent déposer des batteries épuisées et en récupérer juste assez de nouvelles pour les amener à destination, comme la construction d’un réseau de stations de recharge le long des autoroutes. Les gouvernements locaux et les gestionnaires de ports de ces sites plus petits sont, peut-être inutile de le dire, enthousiastes à l’idée d’attirer de nouvelles affaires régulières.
Ainsi : l’utilisation de batteries portables de la taille d’un conteneur facilite les déplacements à moyenne distance dans des navires de taille moyenne, ce qui active des ports plus petits, qui peuvent servir de stations de recharge sans trop d’investissement, renforçant le réseau et réduisant les coûts d’exploitation de la flotte – ce qui rend la navigation alimentée par batterie est compétitive et peut-être même moins chère que les navires à essence traditionnels.
Cela semble prometteur, mais cela semble aussi beaucoup. Comme toute startup sensée, ils commencent petit, prouvent le concept et seront prêts à évoluer d’ici trois ans. Alors qu’ils viennent de faire leurs débuts au Demo Day de Y Combinator dans la dernière cohorte d’hiver, FleetZero a déjà levé 3,5 millions de dollars dans une combinaison de tours d’ange et de pré-amorçage. Les investisseurs incluent Sam Altman, John Doerr, David Rubenstein, David Adelman, Flexport, Y Combinator, My Climate Journey et Joris Poort.
La première tâche consistait à construire les batteries, dont ils ont noté qu’elles avaient une chimie très différente de la plupart des autres, en grande partie en raison du danger extrême posé par les incendies sur ces navires. « Nous avions besoin d’une batterie qui ne s’oxyde pas d’elle-même », a déclaré Henderson, faisant référence au processus qui peut faire en sorte que des choses comme les batteries au lithium-ion et au nickel-hydrure métallique présentent de graves risques. Ils ont fini par opter pour le phosphate de fer au lithium et intégrer des mesures d’extinction d’incendie passives et actives.
Cela réglé, leur prochaine tâche consiste à charger un groupe à l’arrière d’un navire de 300 pieds et à tester l’ensemble du processus d’expédition et d’échange du début à la fin. Lorsque cela sera fait et qu’ils auront obtenu les approbations réglementaires requises, ils commenceront à convertir les navires en 2025 – le tout après avoir levé plus d’argent, vraisemblablement.
Avec de la chance et beaucoup de travail, FleetZero pourrait commencer ses opérations commerciales la même année. Bien qu’il y ait beaucoup à mordre, ils ont l’avantage d’avoir à peu près tout le monde pour eux – l’électrification de la navigation à cette échelle profiterait aux propriétaires de flottes, aux opérateurs portuaires, aux entreprises de logistique et, enfin et surtout, à la planète.