Les cargos sont parmi les principales sources de pollution de la planète. A partir de 2020, cependant, des normes d'émission de soufre plus strictes entreront en vigueur. Une solution low-cost pour atteindre les nouveaux objectifs peut venir d'une start-up de l'EPFL, qui développe un filtre nanostructuré à utiliser dans les cheminées d'échappement d'un navire.

Vers 55 ans, 000 cargos sillonnent les océans chaque jour, alimenté par un carburant plus sale que le diesel. Et en raison de normes laxistes, le transport maritime est devenu l'un des premiers émetteurs – avec le transport aérien – d'oxydes d'azote et de soufre. Mais l'Organisation maritime internationale a édicté des limites d'émission plus strictes, avec de nouvelles normes qui entreront en vigueur en 2020. En réponse, une start-up de l'EPFL développe une solution économique et écologique :un filtre qui peut être installé dans les cheminées d'échappement des navires. La start-up, Technologie Daphné, pourrait bien faire sur ce marché énorme.

Réduire les émissions de soufre à moins de 1%

Dans des conditions de laboratoire, le filtre nanostructuré est capable de réduire les émissions de soufre à moins de 1 % et les émissions d'oxydes d'azote à 15 % des normes actuelles. C'est une amélioration majeure, étant donné que les nouvelles normes nécessiteront une réduction d'environ 14 % des émissions de soufre.

La fabrication des filtres est similaire à la fabrication de cellules solaires. Une fine plaque métallique – en l'occurrence du titane – est nanostructurée afin d'augmenter sa surface, et un certain nombre de substances se déposent en couches extrêmement minces. Les plaques sont ensuite placées verticalement et régulièrement espacées, créant des canaux à travers lesquels les gaz toxiques voyagent. Les gaz sont captés par les surfaces nanostructurées. Cette approche est considérée comme respectueuse de l'environnement car les substances contenues dans le filtre sont conçues pour être recyclées. Et le gaz d'échappement lui-même devient inerte et pourrait être utilisé dans une variété de produits, comme les engrais.

Les principaux défis sont maintenant de trouver un moyen de fabriquer ces filtres sur de grandes surfaces, et pour faire baisser le prix. C'est au Swiss Plasma Center de l'EPFL que le chercheur Mario Michan a trouvé une machine qu'il pouvait modifier pour répondre à ses besoins :elle utilise le plasma pour déposer de fines couches de substances. La prochaine étape consiste à produire un prototype pouvant être testé dans des conditions réelles.

L'idée de résoudre le problème des émissions de gaz toxiques est venue au chercheur après avoir travaillé sur des cargos marchands tout en complétant sa maîtrise en microtechnique. Il a fallu plusieurs années, quelques techniques qu'il a acquises dans les différents laboratoires dans lesquels il a travaillé, et quelques brevets pour Michan pour faire avancer son projet. C'est alors qu'il travaillait dans un autre domaine au CERN et qu'il observait les technologies utilisées pour revêtir l'intérieur des accélérateurs de particules qu'il a découvert un processus nécessaire à son concept original. Un brevet EPFL associant les différents aspects de la technologie et plusieurs secrets de fabrication devrait être déposé cette année.

Selon l'Agence européenne pour l'environnement, les navires marchands dégagent 204 fois plus de soufre que le milliard de voitures sur les routes du monde. Michan estime que ses filtres nanostructurés, s'ils étaient utilisés par tous les cargos, réduirait ces émissions à environ deux fois le niveau émis par toutes les voitures, et les navires n'auraient pas besoin de passer à un autre carburant. D'autres solutions existent, mais son étude de marché a montré qu'ils manquaient tous d'une manière ou d'une autre :« Le diesel marin est plus propre mais beaucoup plus cher et ferait augmenter les coûts de carburant de 50 % selon les armateurs. Et les autres technologies qui ont été proposées ne peuvent pas être utilisées sur bateaux ou ils ne font que réduire les émissions de soufre sans s'attaquer au problème des oxydes d'azote."