Dans la première partie de ce dossier (voir Multicoques Mag no 184), nous avons vu que les besoins en énergie d’un bateau équipé du confort moderne étaient largement comblés par des moyens consommant de la matière fossile. Pas très écologique ni moderne, vous en conviendrez. La pollution environnementale, mais aussi sonore, a conduit, depuis longtemps, les marins que nous sommes à utiliser des technologies utilisant de la matière disponible à l’infini et gracieuse : l’eau, le vent et le soleil. Ces appareils, longtemps réservés de par leur coût, à des élites ou à des écolo-puristes prêts à accepter une sobriété domestique aussi austère qu’aléatoire, sont entrés aujourd’hui dans une logique industrielle généralisée. Ces équipements ont été rendus accessibles au plus grand nombre, d’autant plus qu'une fois l’investissement de départ réalisé, plus aucune dépense, hormis celle dédiée à l’entretien, n’est requise. Si cette énergie est gratuite, en aucun cas elle ne saurait être exploitable dans toutes les situations, car elle est fluctuante en fonction de la météorologie et dépend aussi de votre mode et de votre zone de navigation. Il est donc indispensable de bien sélectionner le moyen le plus efficace pour répondre à un programme ciblé. Ou, pour pallier toutes les situations (le cas le plus fréquent) et réduire au strict minimum les émissions de CO2, de fusionner les trois modes de production en les utilisant tour à tour, ou simultanément. Cette production hybride permet de substituer un moyen par un autre en cas de panne, et surtout de s’adapter aux circonstances rencontrées ou bien aux caractéristiques de votre bateau. Pour une navigation autour du monde, un arsenal d’approvisionnement s’impose.
Lors des traversées océaniques, l’hydrogénérateur ou l’alternateur d’arbre est très pourvoyeur d'énergie, surtout si les alizés sont avec vous. S'ils sont contre vous, l’éolienne fonctionnera alors au mieux, ce qui n’est pas le cas au portant ou dans les mouillages très abrités. Si l’on se trouve sous les tropiques, l’énergie solaire paraît bien adaptée, car le rayonnement est fort, mais les journées sont plus courtes, ce qui réduit la plage d’utilisation. Au-dessus des tropiques, les journées sont beaucoup plus longues en été, venant compenser un ensoleillement parfois voilé, mais la température plus basse améliore alors le rendement des panneaux solaires. La nébulosité du ciel n’est plus problématique pour la technologie moderne, et quand le ciel est vraiment sombre, le vent fort vient en général rétablir l’équilibre avec l’éolienne. Tous moyens confondus, on peut compter sur une production en 12 volts allant de 80 Ah jusqu’à plus de 400 Ah/jour selon les conditions. Cependant, l’homogénéité de l’installation est primordiale pour obtenir un bon rendement. Les connexions, le diamètre du câblage, le régulateur MPPT sont autant de paramètres sur lesquels un professionnel pourra vous conseiller efficacement.
Les hydrogénérateurs
L’alternateur d’arbre permet de recharger votre parc de batteries, mais il est bruyant. La traînée de l’hélice diminue la vitesse d’au moins 1 nœud, et faire tourner le moteur non allumé, donc sans lubrification, peut à terme générer quelques soucis. Depuis les années soixante, les hydrogénérateurs ont fait de considérables progrès. Les modèles à hélices traînées, comme Aquagene, sont économiques et modulables en éoliennes, mais nécessitent un peu de travail pour leur mise en œuvre. Il y a ensuite des modèles safran que l’on fixe au tableau arrière, comme le Sail-Gen, mais la nouvelle génération sur arbre plongeant, Watt&Sea et tout récemment Save, est très efficace, facile à utiliser et offre des rendements très élevés pour une traînée minimum. Sur le system Watt&Sea, plusieurs diamètres d’hélices sont disponibles de 200 à 280 mm, permettant l’optimisation du rapport recharge/traînée en fonction des capacités de vitesse du bateau. Avec la grande hélice, on peut compter de 8 à 10 Ah à partir de cinq nœuds, 20 Ah entre 7 et 8 nœuds et jusqu’à 35 Ah à 10 nœuds. A partir de cette vitesse, la production reste plafonnée à 35 Ah. Plus la vitesse est élevée, plus le diamètre de l’hélice devra être petit.
Conçu à l’origine pour la course, ce système fonctionne très bien aux grandes vitesses, ce qui est très adapté pour les multicoques rapides. Par contre, la recharge en dessous de cinq nœuds est quasi nulle. Alors, pour les multicoques de croisière tranquille, le système Save avec sa grosse hélice en tunnel caréné, permet, lui, de recharger environ 2 à 3 Ah à partir de 2 nœuds, et procure 15 à 20 Ah vers 7-8 nœuds. Par contre, il ne fonctionnera plus au-delà de 10 nœuds, mais produira 35 Ah à cette vitesse.
Les éoliennes
Peu efficaces en navigation à cause du vent apparent faible au portant sur l’autoroute des alizés, les éoliennes sont efficaces au près, donc sur les petites distances que nous consentons à parcourir à cette allure, ce qui n'est pas l'allure la plus agréable, il faut l’avouer, sur les multicoques de croisière. Au mouillage une éolienne pourra faire des merveilles et produire 5 Ah à partir de 5 nœuds de vent et de 15 à 45 Ah avec du vent régulier de 10 à 15 nœuds. Mais il faut être honnête, un bon mouillage est un mouillage abrité où ces forces de vent sont rarement atteintes. Les inconvénients résident dans le bruit généré, et surtout les vibrations au-delà de 20 nœuds de vent. Le montage sera à soigner pour réduire ces phénomènes. L’éolienne représente surtout aujourd’hui une alternative pour les navigations dans les zones – ou périodes – peu ensoleillées.
Les panneaux solaires
Comme sur les hydrogénérateurs, les progrès ont été considérables ces dernières années. Fini les panneaux rigides et lourds qui nécessitaient des portiques robustes et peu aérodynamiques. Aujourd’hui, leur poids a été divisé par cinq. Certains, semi-flexibles, permettent d’épouser n’importe quelle courbe de bimini ou de casquette de roof, et d’autres, entièrement souples, peuvent être roulés et rangés. Deux technologies sont disponibles : à cellules monocristallines, ou polycristallines. Les plus répandus sont ceux à cellules monocristallines, et avec leur technologie "back contact", ils ne craignent ni le piétinement, ni l’eau, ce qui les rend attractifs pour le milieu marin. De nombreux modèles existent et, pour le choix, mieux vaut privilégier le modèle que l'homme de l’art saura facilement monter sur votre multi et offrant un bon SAV autour du monde. Pour le montage, différentes méthodes sont possibles. Certains panneaux sont pré-imprégnés de colle, faciles à poser sur le polyester, mais il nous paraît intéressant de choisir un système facile à monter et démonter afin de pouvoir les ranger et également les changer, car leur durée de vie n’est pas illimitée. Les modèles munis de trous pourront être fixés avec des ergots ou des boutons-pression sur le gelcoat. Il sera important de recouvrir tous les côtés de "tape" pour éviter au vent de s’engouffrer. Pour le montage sur textile, les Velcro sont plus pratiques, mais là aussi, mieux vaudra faire coudre un ourlet recouvrant les bords tout autour. Côté production, pour un panneau d’environ 0,60 m², pesant 1,8 kg et d’une puissance de 100 watts, on peut compter sur 5-6 Ah. Sur un catamaran, on peut facilement en disposer plusieurs vu la largeur disponible, ce qui permet de collecter de 150 à 200 Ah par une belle journée ensoleillée.
Les films photovoltaïques
Alors que les panneaux disposés à plat sur nos bateaux ont une déperdition importante dès que l’angle avec le soleil est de plus de 30 %, ce qui les rend efficaces uniquement aux heures zénithales, une toute nouvelle technologie a été mise au point par la société Solar Cloth System pouvant remédier à ce problème. Son fondateur, Alain Janet, responsable également de la voilerie UK Sailmaker de Mandelieu, avait réfléchi dès 2010 – date à laquelle a débuté la cuisson sous vide des voiles composées de membranes en fibre continue – à utiliser la plus grande surface disponible sur un voilier pour produire de l’énergie. De fil en aiguille (ou plutôt de collage en thermo-fusion) est né le film photovoltaïque pouvant être intégré sur les textiles laminés ou tissés. D’une épaisseur de 65 microns et d’un poids de 300 g au m², ce procédé chimique est intégrable sur des voiles en laminé (à la condition d’une technicité bien précise) ou ajustable sur des textiles tissés comme le Dacron. Très souple et très résistant grâce à un film de protection (10 fois plus cher que le Mylar), il est très pratique à installer et prend une place de stockage dérisoire une fois démonté. Bien que son spectre d’angle de captation des rayons semble plus important que celui des panneaux, son utilisation verticale en recto/verso sur les voiles, ou les lazy bag (utilisable aussi au mouillage), et horizontale sur les biminis, casquettes et même sur des tauds de soleil volants permet de collecter l’énergie tout au long de la journée. Des panneaux de 0,62 m² produisent 4,2 Ah et, au vu de la surface possible et de l’optimisation réalisable, nul doute que ces films peuvent être de gros producteurs. Un certain Antoine ne s’y est pas trompé, et a commandé pour l’annexe électrique de son Banana Split un taud de soleil muni de ce film photovoltaïque…
