MATritime : des mathématiques pour la transition énergétique du transport maritime

En mer, la déperdition d’énergie des navires de transports est multifactorielle. Elle est notamment due à la complexité du navire et de ses matériaux, à la difficulté de prédire leur comportement sur l’eau et face aux phénomènes météorologiques (qui représentent aujourd’hui 15 à 50% d’écart type de consommation selon la sévérité des conditions), aux aléas propres au milieu marin. Cette déperdition se combine en plus aux incertitudes inhérentes aux futures modes de propulsions (vélique, hydrogène). 

Porté par Olivier Le Maître, directeur de recherche au CNRS, membre de l’équipe PLATON commune CNRS – Inria - École polytechnique, le laboratoire commun MATritime a pour objectif de développer une modélisation holistique de l’ensemble des incertitudes (environnementales, de caractérisation, de modélisation des bâtiments), ce dès leur conception et tout au long de la vie des bateaux. S’appuyant sur des technologies de simulation numérique avancées associant modèles physiques et statistiques, MATritime développera des approches numériques pouvant s’appliquer aux différentes étapes vers la neutralité carbone : 

•             à court terme, l’optimisation de composants de navires existants, 

•             à moyen terme, la conception robuste de navires conventionnels, 

•             à long terme, finalement, la conception robuste de navires employant de nouveaux modes de propulsion. 

En parallèle, afin d'accompagner la digitalisation du monde maritime et préparer les futurs outils des problématiques opérationnelles (optimisation des missions, routes, opérations de maintenance, …), le projet explorera également la création de jumeaux numériques de navires, intégrant des données mesurées en navigation pour une optimisation des modèles de prédiction des performances des bâtiments. 

En faisant le pari de l’association de chercheurs en mathématiques avec des ingénieurs-architectes naval praticiens, MATritime parie sur la pluridisciplinarité pour relever les défis d’une industrie maritime plus durable, plus verte et plus robuste.

Pour Dominique Rossin, directeur de l'enseignement et de la recherche de l'École polytechnique : "L’École polytechnique se félicite de cette collaboration fructueuse entre notre équipe Platon commune avec Inria et le CNRS qui mène un travail remarquable sur la quantification des incertitudes dans les modélisations numériques et l’optimisation, et Bañulsdesign, une entreprise reconnue dans les domaines de l’architecture navale et l’ingénierie maritime.

Ce laboratoire commun est un projet de grande envergure au regard des enjeux contemporains de l’industrie maritime, tels que la décarbonation ou encore l'autonomisation. La nécessaire maitrise du niveau d’incertitude et du risque implique la création d’outils numériques pour la conception, le suivi et l'exploitation des navires, afin d’augmenter la précision de leurs modèles statiques et dynamiques. L’École polytechnique souhaite que ce projet devienne un fleuron en termes de modélisation et de prédiction des aléas du monde marin et d’aide à la décision."

Pour en savoir plus :

Platon est une équipe projet commune avec le CNRS, l’École polytechnique et Inria, hébergée au Centre de Mathématiques Appliquées de l’École polytechnique. Créée en 2020, Platon est forte de trois chercheurs permanents et d’une douzaine de doctorants et post-doctorants qui mènent des recherche sur le traitement des incertitudes en calcul scientifique pour l’ingénierie et la simulation. Son expertise va de la modélisation des incertitudes à la prise de décision, en passant par l’analyse de sensibilité, la calibration de modèle, et les aspects algorithmiques et de calcul haute performance associés. L’équipe a noué de nombreux partenariats industriels et académiques.

Bañulsdesign est une entreprise fondée par Renaud Bañuls en 2009, spécialisée en architecture navale pour le voilier, notamment les voiliers de course. Depuis plusieurs années, bañulsdesign dispense également son expertise dans l’industrie maritime pour des sociétés de premier plan pour l’optimisation des navires et de leurs routes. Bañulsdesign est également initiateur du consortium « Share the Ocean » en collaboration avec L’observatoire PELAGIS pour la prévention des collisions avec la mégafaune marine.

Voir aussi : La transition énergétique du transport maritime passe par de nouvelles approches mathématiques