Un méthanier, appelé aussi « LNG tanker », est un navire servant à transporter du gaz naturel liquéfié dans ses cuves. Il joue le rôle de « thermos flottant » pour maintenir le gaz naturel à l’état liquide, soit à – 163 °C, tout au long de la traversée des milliers de milles marins d’océan. Il existe actuellement deux types de méthaniers correspondant chacun à une technique de fabrication des cuves.
Le méthanier Moss-Rosenberg, dit « à cuves sphériques »
Ce type de méthanier arbore une silhouette reconnaissable avec quatre à cinq cuves sphériques dont la moitié supérieure dépasse du pont. Ces sphères en aluminium, soudées et recouvertes d’une isolation extérieure en mousse, sont ancrées à la coque du navire par une jupe en acier elle-même munie d’un frein thermique en alliage spécial.
Le méthanier dit « à cuves prismatiques à membranes »
Le concept technologique de ces membranes est le plus ancien (fin des années soixante). Il a été développé par Gaz Transport & Technigaz (GTT) et a été très largement mis en œuvre à partir des années soixante-dix. Il s’agit de cuves intégrées à la double coque du navire et qui en épousent les contours, permettant une utilisation optimale des volumes disponibles. L’isolation est assurée par une double membrane métallique étanche, dont la propriété est de conserver ses qualités mécaniques à très basse température. Les efforts mécaniques sont reportés sur la coque par une isolation qui la protège du froid.
Parmi la flotte des 579 navires comptabilisés en 2020, 209 étaient de type Moss-Rosenberg, 350 à cuves prismatiques à membranes et 20 autres de type C (méthanier à cuves sphériques renforcées pour transporter le gaz liquéfié par compression) et SPB (méthanier prismatique constitué de conteneurs en aluminium indépendants dans la coque). Fin 2021, 90 nouveaux navires étaient commandés, dont 79 à membranes, 9 Moss-Rosenberg et 4 de type C
Le premier méthanier commercial baptisé MethanePioneer transportait 5 000 m3 de GNL lors de son voyage inaugural en 1959. Aujourd’hui, près de 600 méthaniers sillonnent les océans avec des cargaisons dont le volume standard atteint désormais les 200.000 m3. Dans le cadre de certains grands projets récents, la capacité des navires va de 215 000 m3(Q-Flex) à 266 000 m3 (Q-Max). La seule différence entre ces deux types de navires est leur taille : 315 m pour un Q-Flex et 345 m pour un Q-Max. Leur utilisation permet de diminuer le coût unitaire des voyages en transportant plus de GNL que les autres méthaniers. Toutefois, de par leur taille supérieure aux navires classiques, ils ne peuvent pas accoster à tous les ports.
Seuls une dizaine de chantiers navals dans le monde sont capables de construire des méthaniers, navires d’une grande sophistication technique qui comptent parmi les plus onéreux. Leur coût unitaire est de 200 à 250 millionsde dollars et leur construction requiert en moyenne 36 mois.
Un méthanier présente de nombreuses particularités découlant des caractéristiques physiques du GNL.
- Le méthanier reste haut sur l’eau en raison de la faible densité du GNL qu’il transporte. Cette relative légèreté lui permet de tenir un rythme de croisière plus rapide – 19 à 20 nœuds – que les 13 à 14 nœuds d’un pétrolier classique.
- La double coque interne est séparée de la coque externe par des ballasts à eau. Une fois remplis, ces réservoirs alourdissent le méthanier et lui confèrent la stabilité voulue lorsqu’il voyage à vide, après avoir déchargé sa cargaison dans un terminal de regazéification.
- La qualité de l’isolation ne peut empêcher le réchauffement d’une partie du GNL qui repasse alors à l’état gazeux (boil off gas). Ce boil off représente environ 0,15 % de la cargaison par jour. Le gaz est généralement récupéré pour contribuer au fonctionnement des moteurs et à la propulsion du navire. De ce fait, ce type de navire est très peu polluant. Certains méthaniers, notamment les Q-Flex et les Q-Max, sont dotés de modules de ré-liquéfaction, ce qui permet de réinjecter le gaz dans les cuves.
Les commandes européennes de méthaniers en hausse
Tout d’abord, il faut savoir que la plupart des méthaniers sont fabriqués en Asie. La Corée du Sud est dans les années 2000 en tête des productions mondiales avec les chantiers navals de Daewoo, Samsung et Hyundai. Le Japon est le second producteur.
Au début des années 2000, les plus grands en service avaient une capacité d’environ 140 000 m3. Puis les Chantiers de l’Atlantique à Saint-Nazaire ont livré deux navires plus grands : le Provalys, livré le 14 novembre 2006 et le Gaselys (sister-ship du Provalys), livré le 5 mars 2007 : (longueur de 290 m, largeur de 43,5 m et un tirant d’eau de 11,7 m, pour une capacité de 154 000 m3.
Aujourd’hui, le principal constructeur, et de loin, est la Chine. Les constructeurs navals chinois, qui représentent près de 50 % de part de marché mondiale, travaillent sans relâche pour livrer des méthaniers, des navires permettant de transporter du gaz naturel liquéfié (GNL), tirés par l’explosion de la demande de l’Europe, qui cherche à augmenter d’urgence ses stocks de gaz naturel.
Du fait des dégradations sur le gazoduc Nord Stream et le conflit en cours entre la Russie et l’Ukraine, l’approvisionnement de gaz en Europe est tendu. En réponse, les commandes de méthaniers ont enregistré récemment une croissance à deux chiffres, avec certains constructeurs de navires chinois affichant un carnet de commandes rempli jusqu’en 2026.
Un constructeur naval basé à Shanghai utilise 100 % de sa capacité portuaire et a des commandes jusqu’en 2026, alors même qu’il travaille 24 heures sur 24 sur 18 grands navires.
La construction de méthaniers implique des exigences élevées en matière de savoir-faire, de lignes de production avancées et de chaînes d’approvisionnement complètes et stables. La Chine, en tant que pôle manufacturier mondial, possède de nombreuses technologies de construction navale développées indépendamment.
Le groupe Hudong-Zhonghua Shipbuilding, un constructeur naval affilié à la China State ShipbuildingCorporation (CSSC), travaille 24 heures sur 24 pour construire des méthaniers géants. Selon un employé du groupe, les commandes ont récemment enregistré une forte hausse et six navires sont en cours de production. Les employés travaillent en deux équipes et le chantier naval fonctionne à pleine capacité.
L’Europe est le troisième consommateur de GNL le plus important au monde. Elle dépend fortement des gazoducs et des méthaniers pour ses importations. Alors que la crise européenne de l’énergie continue de s’aggraver, les négociants d’énergie sont à la recherche de navires permettant de transporter le GNL. Un employé de la CSSC indique qu’au 12 octobre, la CSSC avait reçu 139 commandes de méthaniers à grande capacité.
Le groupe Hudong-Zhonghua Shipbuilding a des commandes pour 33 méthaniers à grande capacité
Le groupe Jiangnan Shipyard (également affilié à la CSSC) a récemment livré un nouveau navire GNL d’une capacité de 30 000 m3 pour l’armateur néerlandais Anthony Veder. Ce navire utilise un grand nombre de nouveautés en matière de technologies, d’équipements et de normes. C’est à l’heure actuelle le plus grand méthanier de type C au monde. « Les pays d’Europe et d’Asie sont les principaux marchés pour les constructeurs chinois grâce à leurs normes élevées. Le conflit russo-ukrainien a intensifié cette tendance », explique Chen Daxi, le vice-président de la Société d’ingénierie de la construction navale du Zhejiang. Selon lui, le secteur de la construction navale de Chine se place au premier rang mondial, principalement du fait de ses technologies avancées et de sa capacité de production. « Il faut en général près de deux ans pour construire un méthanier et une chaîne d’approvisionnement stable est nécessaire pour assurer la fluidité de la production. La chaîne d’approvisionnement complète et les lignes de production éprouvées de la Chine lui permettent d’accepter plus de commandes et de les honorer dans les délais prévus », explique-t-il.
Sur les huit premiers mois de l’année 2022, le volume de construction navale de la Chine a atteint les presque 30 millions de tonnes, représentant 47,4 % du marché mondial. Le nombre de nouvelles commandes place le pays au premier rang mondial, indiquent les données de l’Association nationale du secteur de la construction navale de Chine. Les nouvelles commandes reçues par les constructeurs chinois représentent 50,6 % de la part de marché mondiale.
La demande en méthaniers a également tiré à la hausse les tarifs des navires déjà opérationnels. Le tarif journalier moyen pour un méthanier de 174 000 m3 dans la région atlantique est passé de 74 000 dollarsUS(76 000 €) au début du mois d’août à 397 000dollars actuellement, un niveau record.
Le process de liquéfaction du gaz
À sa forme naturelle, le gaz est très volumineux. Afin de le transporter, et d’en acheminer le plus possible, le gaz est liquéfié.
Cette modification moléculaire est réalisée par la cryogénie. Les étapes afin d’atteindre sa forme liquide sont :
- L’épuration : le dioxyde de carbone est extrait ;
- La déshydratation : l’eau est éliminée ;
- Le pré refroidissement : la température du gaz atteint -30 °C ;
- La liquéfaction : c’est la phase finale du processus. Le gaz est comprimé puis refroidi à -160 °C environ.
Une fois transformé, le gaz est stocké à pression atmosphérique dans des réservoirs. Ils fonctionnent de la même manière qu’un thermos : leur paroi et l’isolation qui les constituent permettent de maintenir le gaz à la bonne température.
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