Sophie Germain : un navire câblier conçu avec le souci de l’environnement

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Sophie Germain (1776-1831) est une mathématicienne, physicienne et philosophe française experte en théorie des nombres. Sans elle, par exemple, la tour Eiffel n’existerait probablement pas car elle a su résoudre le problème physique de l’élasticité des corps. Autodidacte, elle est la première femme à recevoir en 1816 le Grand prix des sciences mathématiques de l’Académie des sciences.
Orange Marine met son nom à l’honneur pour son nouveau navire câblier. Ce sera le premier navire conçu spécifiquement pour la réparation des câbles sous-marins de tout type que ce soient des câbles de télécommunications à fibre optique ou des câbles d’énergie reliant des éoliennes offshore.
Les navires de réparation sont d’une importance stratégique croissante pour le maintien de la connectivité internet mondiale qui repose à plus de 98% sur les câbles sous-marins. Toutefois, malgré des choix de tracé optimisés et des mesures de protection prises lors de leur installation, des interruptions régulières du fonctionnement de ces câbles sous-marins sont à déplorer. Cela peut occasionner des perturbations majeures sur le fonctionnement d’internet et des services de télécommunications internationaux. Dans de tels cas de figure, un navire câblier doit intervenir au plus vite.

Un navire de maintenance avec un fort engagement environnemental

Le dernier-né de la flotte d’Orange Marine a été conçu pour être opérationnel en 24 heures à tout moment de l’année. Son acquisition répond aussi à un engagement important pour l’environnement puisqu’il viendra remplacer, à terme, le Raymond Croze, le navire câblier le plus ancien, lancé en 1984. Son cahier des charges inclut une réduction de 25% de sa consommation de carburant par rapport à la moyenne des navires câbliers en service. “Un levier majeur pour économiser l’énergie !” souligne Hugo Plantet, Directeur Qualité-Sécurité-Environnement chez Orange Marine.

18 mois ont été nécessaires pour dresser la liste des paramètres exigeants du cahier des charges de ce navire câblier de 4000 tonnes d’acier, long de 100m sur 18m de large.

Pour y parvenir, des études sur le design de la coque du Sophie Germain ont été nécessaires. Un navire interagit avec deux éléments : l’élément liquide pour la partie immergée et l’aérien pour la partie émergée. Pour la première, les études en hydrodynamisme se font dans de grandes piscines (ou bassins de carène) où sont recréées les conditions maritimes réelles telles que les vents, les vagues ou encore les courants. Les réactions de la coque (la carène) du bateau en modèle réduit sont alors mesurées. “Sont notamment vérifiés les impacts sur sa vitesse mais aussi sur sa stabilité, afin d’optimiser au maximum les lignes de carène.” Pour la seconde, des essais ont été réalisés pour que le navire subisse le moins possible de “prise au vent” (ou fardage) et limiter ainsi les risques de dérive. Les résultats de ces essais peuvent même aller jusqu’à limiter le nombre de ponts par rapport au plan initial. “C’est la décision que nous avons prise sur le Sophie Germain puisqu’il y aura un pont de moins par rapport à ce qui avait été construit sur les autres navires câbliers.”

4000 tonnes d’acier, 100m de long et 18m de large

Au total, 18 mois ont été nécessaires pour dresser la liste des paramètres exigeants du cahier des charges de ce navire câblier de 4000 tonnes d’acier, long de 100m sur 18m de large. Sa vitesse sera de 12 nœuds avec une consommation de carburant cible prévue contractuellement. “Des pénalités sont prévues à l’encontre du constructeur si un écart est constaté une fois le bateau mis à l’eau”, note Hugo Plantet.
Ces baisses de consommation de carburant ont été obtenues, notamment, grâce à la technologie Azipods intégrant des moteurs à propulsion azimutale qui peuvent s’orienter à 360°. Le flux est ainsi dirigé de façon optimum et permet au navire en opération d’être très manœuvrable pour rester en position avec un cap défini quels que soient les éléments extérieurs. Ce type de propulseur permet aussi de remplacer le safran (ou gouvernail) en positionnant le moteur électrique directement au niveau de l’hélice sous l’eau, “comme un hors-bord”.

Un navire hybride, associant groupes électrogènes et batteries

Un autre choix technologique concerne les groupes électrogènes indispensables à tous les systèmes diesel électriques, dont sont équipés les navires câbliers. Sur le Sophie Germain, ils pourront produire jusqu’à 6 mégawatts d’électricité (répartis en 2×2 mégawatts et 2×1 mégawatt) pour alimenter les propulseurs et seront associés à des batteries. Cette configuration dite “hybride” permettra de réduire le nombre de groupes électrogènes en service tout en maintenant la redondance indispensable à la sécurité des opérations de maintenance sur les câbles en cas d’arrêt inopiné d’un générateur. “On évite ainsi de se retrouver dans l’obscurité totale (blackout), ce qui est inconcevable d’un point de vue de la sécurité et de l’opérationnel, notamment quand on intervient par exemple, sur une soudure du câble optique. Le parc de batteries en suppléance prend le relais du groupe électrogène en panne tout en réduisant la consommation en carburant du bateau”, détaille Hugo Plantet.

Afin de réduire l’empreinte environnementale en termes d’oxydes d’azote, le navire dispose d’un système comparable à un pot catalytique sur les échappements de Diesel. Lors de ses arrêts à quai, le navire sera connecté électriquement au réseau terrestre et ne produira directement aucune émission. Il bénéficiera aussi d’une énergie peu émettrice de gaz à effets de serre grâce aux panneaux solaires installés dans son port d’attache à la Seyne sur Mer, qui couvrent une bonne partie de sa consommation à quai. Sans oublier l’utilisation de Diesel à bas taux de soufre par l’ensemble de la flotte d’Orange Marine.

De l’eau de mer transformée en eau douce

Enfin, l’équipage sera composé d’une soixantaine de personnes à bord susceptibles de vivre en autarcie pendant 35 jours. Le Sophie Germain pourra embarquer jusqu’à 400m³ d’eau douce pour les diverses consommations liées à la vie à bord. Si ça ne suffisait pas, le navire câblier est doté de bouilleurs qui transforment l’eau de mer en eau douce en la portant à ébullition sous vide. De nombreuses actions sont aussi prévues dans le but de réduire les déchets et les retraiter à terre.