[Maritime] Le transport maritime mondial

[Environnement2100]

Côte pacifique, à mi-chemin entre Guadalajara et Mexico ; tu tapes le nom dans Google Earth, il t'en donne deux, c'est celui qui est au bord de l'eau .

[jean-thevenet]

chiffre marrant... trouvé après avoir regardé la télé. Si je rapporte au poids la consommation d'un skiff (au total 20wh/km) je trouve qu'il glisse à peu près 47.8 fois moins bien qu'un porte conteneur.
Avec la même énergie que le rameur dispense, le porte conteneur transporte en effet sur la même distance que le skiff et son rameur... 4500Kg.
munis de l'information 93000 CV, 150000 tonnes, 480 litres de fioul à l'heure, 50% de rendement à peu près, 50km/h, je retombe en effet sur l'ordre de grandeur de 4.4wh/km/tonne, soit l'énergie d'un cycliste pour une tonne lançé à presque 50km/h...
c'est aussi à comparer du train peut être 10 à 20 fois plus rentable, en terme de consommation en énergie au km rapporté au poids.
retenez qu'un porte conteneur demande par tonne la puissance d'un cycliste, et ce à 50km/h

(j'ai corrigé, 480 tonnes (y'avait marqué litre) mais l'estimation donné était juste, ça fait bien 4.5wh/km par tonne environ, pour le porte conteneur que suivait l'équipe thallasa à partir de l'australie)

la conclusion de cela?? c'est que c'est cette rentabilité qui explique que malgré le coût du pétrole qu'on arrive à pavé de rue de villages de france avec des pierres chinoises..., le porte conteneur est l'opposé de l'avion, imaginez seulement qu'il transporte des habitants: ça serait hyper économique, et avec des voiles à fente (comme sur l'alcyon de l'équipe cousteau), ça pourrait être quasi gratuit sur le plan de l'énergie.

[sceptique]

chiffre marrant... trouvé après avoir regardé la télé. Si je rapporte au poids la consommation d'un skiff (au total 20wh/km) je trouve qu'il glisse à peu près 47.8 fois moins bien qu'un porte conteneur.
Avec la même énergie que le rameur dispense, le porte conteneur transporte en effet sur la même distance que le skiff et son rameur... 4500Kg.
munis de l'information 93000 CV, 150000 tonnes, 480 litres de fioul à l'heure, 50% de rendement à peu près, 50km/h, je retombe en effet sur l'ordre de grandeur de 4.4wh/km/tonne, soit l'énergie d'un cycliste pour une tonne lançé à presque 50km/h...
c'est aussi à comparer du train peut être 10 à 20 fois plus rentable, en terme de consommation en énergie au km rapporté au poids.
retenez qu'un porte conteneur demande par tonne la puissance d'un cycliste, et ce à 50km/h!

la conclusion de cela?? c'est que c'est cette rentabilité qui explique que malgré le coût du pétrole qu'on arrive à pavé de rue de villages de france avec des pierres chinoises..., le porte conteneur est l'opposé de l'avion, imaginez seulement qu'il transporte des habitants: ça serait hyper économique, et avec des voiles à fente (comme sur l'alcyon de l'équipe cousteau), ça pourrait être quasi gratuit sur le plan de l'énergie.

Je reprends les chiffres :
porte-conteneur 150 000 tonnes charge utile. Moteur de 68 MW (93 000 ch). vitesse 50 km/h. 1 tep = 42 GJ = 11.6 MWh
en 1 heure à pleine puissance avec un rendement de 50% le moteur consomme
(68 / 11.6) / 0.50 = 11.6 tonnes de fuel et non 480 litres !

[Lansing]

L'Alcyone de Cousteau était un bateau propulsé par deux puits à vent, pas des voiles. Quand au rendement il était catastrophique, par 30 noeuds de vent il ne dépassait pas 10 noeuds.
Il est très probable que les bateaux de commerce, les portes-conteneurs en tête, continuerons à naviguer bien longtemps après que les avions de ligne soient cloués au sol.

Patrick

[Environnement2100]

D'autant plus qu'il sera toujours plus facile et moins cher de produire du fuel lourd que du kérosène.

[sceptique]

La comparaison entre bateau et avion a été faite sur un autre fil. http://www.oleocene.org/phpBB2/viewtopic.php?t=4632
La conclusion était que pour les marchandises le bateau était beaucoup plus économe, mais que pour les passagers c'est le contraire.
La raison ? On empile 150 000 tonnes dans un bateau mais seulement 2000-3000 personnes (soit 200 tonnes) ! Dans un paquebot 99.9% de la charge utile potentielle est gaspillée.
Les gens ne s'entassent pas comme les marchandises ...

[jean-thevenet]

j'ai corrigé le post (confusion litre et tonne), mais l'estimation était bien la bonne...
pour les transports à passager, un bateau de la taille d'un porte conteneur pourrait sans doute transporter 5000 personnes au moins. mais il aurait sans doute bien moins de tirant d'eau. je pense que la consommation serait de l'ordre du watt.heure/km par personne, soit 100 à 200 fois moins que l'avion....

je vais aller voir l'autre fil

jean.

[jean-thevenet]

On empile 150 000 tonnes dans un bateau mais seulement 2000-3000 personnes (soit 200 tonnes
ce qui fait un rapport de 750, 4.4wh/km/tonne devient alors 3.3wh/km par personne: c'est à dire la moitié de l'énergie mécanique d'un cycliste ou 30 à 50 fois moins que l'avion.

je suis allé voir le fil proposé en lien voici deux post en amont, mais pour une obscure raison informatique la touche "répondre" me renvoie à l'index du forum, j'ai fais plusieurs essais, et vérifié que j'était bien "connecté" (j'ai un mozilla version 2001 linux red hat 8). le paquebot de 80Mégawwats/37noeuds/1.860/2800personnes ferait quelque chose d'énorme: 570wh/km/personne soit près de 5 fois l'avion... c'est bizarre... un simple transport fluvial (l'hirondelle) liant le thone à aix les bain à 15km/h de moyenne faisait 80CV pour 600 personne, soit dans les 7wh/km par personne = besoin d'énergie du vélo.

je crois que l'ordre de grandeur est là: entre 1 et 10wh/km par personne.
et comme j'ai déjà dit, le bateau aura moins de tirant d'eau, 200 tonnes d'être humains avec leur cabines pleines de vide sont moins lourdes que des conteneurs pleins de pavés chinois.

[energy_isere]

@jean-thevenet
tout est dans le VITESSE sur l'eau.

J' ai fait du Kayack pendant une dizaine d' année.

A faible vitesse (disons 4 km/h) tu ne te fatigue pas. Dés que tu cherche à tenir le double, tu tiens pas une heure.

Je pense qu' un amateur d' aviron pourrait dire la meme chose au sujet du doublement de la vitesse.

Je suis pas hydrodynamicien, mais je crois que la puissance à fournir pour un bateau varie beaucoup plus que le carré de la vitesse (cas des avion).
Qui s' y connait ? Est ce que ca pourrait étre le cube de la vitesse pour un écoulement non laminaire ?

[Environnement2100]

AMC c'est bien le cube ; on emploie cette relation pour calculer la relation puissance/vitesse du vent des éoiennes. Le calcul doit être disponible sur le fameux site danois., voyons...
http://www.windpower.org/en/stat/betzpro.htm

[sceptique]

En théorie il me semble bien que c'est la puissance 3 (comme un véhicule terrestre pour la résistance aérodynamique ou une éolienne) mais en pratique c'est peut être meme bien la puissance 4 aux "hautes vitesses"! A cause des problèmes de turbulence.
Sinon, un bateau à vide ou en charge n'a pas une énorme différence de consommation.
Il ne faut pas comparer les bateaux marins avec les bateaux fluviaux. Un bateau marin avec le tirant d'eau d'un fluvial est retourné a la première tempête !
Je reprends les calculs de l'autre fil pour un grand paquebot comme le défunt France, Queen elizabeth, Normandie avec 3000 passagers ... D'une taille d'ailleurs comparable aux porte-conteneurs actuels. De mémoire 100 000 ch (75 MW) pour 28 noeuds (50 km/h) en vitesse de croisière "lente" (vitesse maxi 32 à 34 noeuds pour 150 000 ch et plus). Meme avec des moteurs actuels de rendement 50% cela donne, en 1 heure :
1 tep = 11.6 MWh
(75 / 11.6) / 0.50 = 13 tonnes de fuel lourd pour 50 km.
26 tonnes pour 100 km.
soit 8.8 kgep par passager pour 100 km
Un A380 en version en version "bétaillère" fait moins de 3 litres (2.4 kgep).

Et oui la consommation de ces grands paquebots était gargantuesque. Pour mémoire ils embarquaient plusieurs milliers de tonnes de fuel.

[jean-thevenet]

oui c'est bien puissance 3
à tel point que cela tombe juste et depuis des années dans les pronostics d'aviron.

http://avironplaisirpassion.free.fr/tec ... ement.html

je n'ai jamais eu à revoir ces relations depuis 2003

quand on se rapproche des bateaux très longs et à coque globalement cyclindrique, on obtient la formule suivante
v=6.0424P-exposant(1/3)/m-exposant(2/9) avec v= vitesse en kilomètre par heure, P puissance en watts et m masse du rameur + son bateau. K= 6.04 est observé pour les meilleurs bateaux vers 15° à 20° température eau.

la formule reste valide du skiff au huit, alors que déjà on a un rapport de huit pour les masses et puissances mises en jeu... le résultat reste précis à 1% temps et 3% puissance. la températire de 0° à 30° provoque par contre une variation qui atteint 20% en puissance vitesse égale: en skiff un 7'40 en hiver vaut effectivement un 7'15 en été, au 2000m.

je ne pense pas que les très gros bateau diffèrent beaucoup du skiff et des bateaux d'aviron: en effet, le paramètres qui fait que ça se passe autrement (la vague d'étrave) reste négligeable, comme pour les bateaux d'aviron. bien entendu, cette formule ne s'applique pour les petits bateaux que à ce qui ne fait pas de vagues et est à coque flottante non portante (c'est à dire autre chose que des kayaks de randonnées ou plances de surf, mais kayak de course en ligne, skiff et paquebots)

j'ai repéré des incohérence dans mes précédents calculs à propos des prtes conteneurs qui pourtant partant de deux données différentes donnaient un chiffre de 4.4wh/km/tonne pour le porte conteneur suivi par l'équipe thallassa. or, en détaillant je ne trouve plus ce résultat


20071130 émission thalassa" ils crachent les chiffres suivant
"480 tonnes de fioul/h plus de 10000 par jour" (c'est ce que dit le commandant assortii d'un "il faudra bien que ça s'arrête!")
1Kg de fioul= 11600 kcal (source cours élémentaire de physique)= 48488 Kjoules/3600= 13.4 kwh fois 0.45 = 6000wh/kg-fioul (ça semble bien ça, une voiture, avec moitié moins de rendement tire d'un litre de gazoil entre 3000 et 4000wh, et un litre de gazoil est presque comme un kg de fioul, à 20% près)
1kg de fioul par heure = 6000 watts
480 tonnes de fioul à l'heure soit 6000 fois 480000 watts =
2.88 mégawatts
divisé par 150000 tonnes= 19.2 watts/tonnes, = 0.0192 watts/kilos
divisé par 45 km/h= 0.4266 mili watts/kilo/km/h ou mili-wh/km/kg=

cycliste= 7.5wh/km= 78 mili watts.heure/km/kg
rapport conso cycliste conso porte conteneur = 185

le porte conteneur doit embarquer au moins 8200 personnes pour égaler le rendement du vélo ou des petites bateau fluviaux (80CV 600 personnes 15km/h = 6 wh/km/personne, vu la taille c'est possible, et 8200 personnes et leur cabines, à grandeur de bateau, et volume égal feraient sans doute moins de tirant d'eau, moins de frottement, donc moins de 7.5wh/km/personne, et 20 fois moins que l'avion.
si on réduit la vitesse par 2, on consomme 4 fois moins, on arrive à 80 fois mieux que l'avion. voir 100 si effectivement en raison du moindre tirant d'eau ça freine moins.

20071116 (émission thalassa)
"93000CV 150000 tonnes"
93000CV fois 686= 63.8 fois 10 exposant 6 soit 63.8 Mw, divisé par 150000 tonnes = soit 150 fois 10 exposant 6 kilos = 0.42532 watts par kilos divisé par 45 km/h = 0.00945 wh/km/kg = 8.25 fois moins que un kg de cycliste. je suis spetique du chiffre de 93000CV... est ce un maximum? est ce bien la puissance du bateau, ou d'un autre porte conteneur. la consommation est 10 fois trop.

[jean-thevenet]

ils ne sont pas comparables quand il sont petits, mais quand ils sont énormes ils changent d'échelle: une mer démontée est à leur taille comme des vaguelettes le sont à la teille d'un bateau à échelle humaine... encore une raison de faire énorme...

[sceptique]

Tes calculs sont à revoir car l'hypothèse de 480 tonnes par heure est loufoque. Reprends mon calcul initial et tu verras 10-12 tonnes par heure.
En tout cas un paquebot pas très rapide (28 noeuds) consomme beaucoup plus qu'un avion par passager transporté.
Sinon, ils sont faux, par exemple :
6000 fois 480000 watts = 2.88 mégawatts faux : 2 880 MW = 2.88 GW
erreur d'un facteur 1000 !
Je résume : hypothèse fausse d'un facteur 50 à 100. Calcul faux d'un facteur 1000. Il doit y avoir encore d'autres erreurs.
Sinon il y a plus simple comme calcul. Je reprends avec rendement 0.50 :
100 000 ch = 75 000 kW = 75 MW

1 tep = 11.6 MWh
(75 / 11.6) / 0.50 = 13 tonnes de fuel lourd pour 50 km.
26 tonnes pour 100 km.
soit 8.8 kgep par passager pour 100 km (pour 3000 passagers)
Un A380 en version en version "bétaillère" fait moins de 3 litres (2.4 kgep).

Je confirme que le moteur fait bien 93 000 ch. Mais il est utilisé au régime de meilleur rendement, en général entre 50% et 70% de la puissance maxi . un grand frère :
http://people.bath.ac.uk/ccsshb/12cyl/
avec un "détail" interne :

[sceptique]

oui c'est bien puissance 3
à tel point que cela tombe juste et depuis des années dans les pronostics d'aviron.

De manière générale la résistance d'un fluide (air, eau par exemple) est proportionnelle au carré de la vitesse. C'est d'ailleurs, en gros, l'énergie cinétique du fluide déplacé (E = 0.5 * m * v^2) ! Que l'on récupère dans le cas d'une éolienne.
La résistance est une force, si on la multiplie par une vitesse on obtient une puissance. Au final avec k "constante" (le fameux Cx).
force = k * (carré de la vitesse)
puissance = vitesse * force = k * (cube de la vitesse)