Pourquoi les carburants "meilleurs" ont été pires pour le moteur

Les fiouls à faible teneur en soufre sont la norme dans l’industrie maritime depuis 2020, et désormais les biocarburants font leur entrée dans le mélange. Les fiouls à très faible teneur en soufre (VLSFO) et à ultra-faible teneur en soufre (ULSFO) parviennent à respecter les limites respectives de 0,50 % et 0,10 % de soufre dans le carburant, mais ils ont également apporté de nouveaux défis – qui ne diminuent pas lorsque des biocarburants sont mélangés. Bien qu’ils puissent être perçus comme plus propres du point de vue des émissions, les fiouls à faible teneur en soufre contiennent souvent davantage d’impuretés sous forme de fines catalytiques abrasives et dommageables pour les moteurs.

Normes de carburant et niveaux recommandés de fines catalytiques

Les spécifications des carburants marins sont déterminées par la norme internationale ISO 8217. Cette norme a été révisée en 2024 avec une table séparée pour les fiouls résiduels contenant moins de 0,50 % de soufre, ajoutée en raison de difficultés opérationnelles liées à la viscosité et à la stabilité lors du mélange de ces carburants avec des distillats. En outre, une table a été introduite pour couvrir les mélanges de fiouls résiduels avec des biocarburants.

La révision de 2024 a conservé la limite existante pour la concentration de fines catalytiques dans le carburant de soute, qui est de 60 parties par million (ppm). Cependant, la limite fixée par l’ISO 8217 est fondamentalement un compromis. Si elle était plus basse, les raffineries auraient des difficultés à garantir la disponibilité mondiale des fiouls de soute.

À 60 ppm, les fines catalytiques représentent toujours une menace majeure pour les moteurs marins. Les fabricants de moteurs tels que MAN et Wärtsilä indiquent que les concentrations de fines catalytiques entrant dans le moteur ne devraient jamais dépasser 15 ppm. Pour un fonctionnement continu, ils recommandent une limite de 10 ppm ou moins.

Une teneur en soufre plus faible a entraîné des niveaux plus élevés de fines catalytiques

Malheureusement pour les armateurs et les opérateurs, les niveaux de fines catalytiques dans le carburant de soute ont continué d’augmenter à l’ère des faibles teneurs en soufre. Cela est dû à une intensification du craquage catalytique, utilisé par les raffineries pour réduire davantage le soufre. Le soufre est présent dans tout le pétrole brut et est plus concentré dans les fractions résiduelles restantes après distillation, qui bouillent à des températures plus élevées. Depuis l’adoption généralisée des VLSFO et ULSFO, les raffineurs ont accru le craquage pour produire ces qualités – ce qui entraîne des fines catalytiques supplémentaires.

Les rapports de l’ensemble du secteur confirment cette évolution. Dans la revue des carburants marins 2023 de Veritas Petroleum Services (VPS), plus de la moitié des VLSFO testés présentaient des niveaux de fines catalytiques supérieurs aux 15 ppm stipulés par les fabricants de moteurs. Dans son analyse, VPS a noté une tendance clairement à la hausse du contenu en fines catalytiques.

Avec l’augmentation des niveaux de fines catalytiques vient une augmentation des dommages associés aux moteurs, d’autant plus que les fiouls à faible teneur en soufre sont généralement moins lubrifiants que les fiouls plus lourds. Le Fuel Oil Bunkering Analysis and Advisory Service (FOBAS) de Lloyd’s Register surveille la qualité des carburants de soute dans les ports du monde entier et émet des alertes en cas de problème. Cependant, bien que les opérateurs doivent prêter une attention particulière à ces rapports et à d’autres similaires, des dommages peuvent survenir même lorsque le carburant est entièrement conforme à la norme ISO 8217.

Risques persistants sur la voie vers le zéro carbone

Comparés aux nouveaux défis liés à l’atteinte de la neutralité carbone d’ici 2050, les bouleversements autour des réglementations sur le soufre en 2020 semblent modestes. Mais leurs effets, sous la forme d’une augmentation du contenu en fines catalytiques, représentent un danger persistant à long terme.

Lorsque les navires seront prêts à réduire leurs émissions de carbone en étant équipés pour fonctionner au GNL ou au méthanol, ils ne seront pas exposés aux fines catalytiques – à condition que ces carburants soient effectivement utilisés. Cependant, leurs moteurs seront très probablement des moteurs bicombustibles, et l’accès au carburant pourra être limité. Si le carburant prévu n’est pas disponible, les navires se tourneront vers un carburant traditionnel. De même, si les prix élevés du GNL ou du méthanol entraînent des coûts d’exploitation fortement augmentés, ils peuvent revenir aux fiouls à faible teneur en soufre. Sans incitations financières, le prix du carburant restera toujours un facteur déterminant.

Pour une grande partie de la flotte mondiale, le mélange avec des biocarburants sera la solution pour respecter les objectifs de décarbonation dans les années à venir. Les biocarburants purs ne contiennent pas de fines catalytiques, bien qu’ils présentent leurs propres problèmes de stabilité et de manipulation. Cependant, les fines catalytiques entreront en jeu dès que des biocarburants et des fiouls à faible teneur en soufre seront mélangés, que ce soit en raison d’une disponibilité limitée des biocarburants ou du prix. En raison des fines catalytiques provenant des fiouls résiduels, une ligne de carburant efficace restera essentielle – surtout compte tenu de la teneur actuelle plus élevée et plus complexe en fines catalytiques.

Adaptation aux exigences modernes en matière de carburants

Dans une certaine mesure, le passage aux fiouls à faible teneur en soufre a conduit à une meilleure compréhension des carburants et à des stratégies de traitement plus sophistiquées – bien que pas en ce qui concerne les fines catalytiques. Bien que l’élimination des fines catalytiques en mer ait toujours été un défi, les équipements à bord nécessaires reposent sur des technologies matures et bien comprises. Cette familiarité a créé un certain degré de complaisance.

Dans le paysage énergétique à venir, où les fines catalytiques resteront présentes, cette complaisance peut s’avérer extrêmement coûteuse. La ligne de carburant pour les fiouls reste plus pertinente que jamais, et son efficacité dépend de connaissances actualisées et d’une approche globale et intégrée.