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Un terminal de conteneurs électrifié envisageable sur la Rive-Sud de Québec

Une étude soutient que l'utilisation de camions électriques pourrait offrir un rendement efficace pour le chargement et le déchargement des navires.

Des grues portuaires à la pénombre.

La simulation à l'étude est basée sur la présence d'un terminal de conteneurs dans le Saint-Laurent, sur la rive sud du fleuve, à l'est de Lévis.

Photo : Radio-Canada / Ivanoh Demers

La falaise de 60 mètres donnant accès au fleuve Saint-Laurent depuis les terrains du défunt projet de terminal méthanier Rabaska, sur la Rive-Sud de Québec, est non seulement surmontable, mais elle pourrait même être mise à profit pour déplacer des conteneurs de marchandises sans émettre de gaz à effet de serre.

Voilà ce que suggère une étude signée par Mikael Rönnqvist, professeur en génie industriel à l'Université Laval, et Jean-François Audy, professeur à l'Université du Québec à Trois-Rivières.

Réalisée dans le cadre du programme Odyssée Saint-Laurent, financé par le ministère de l'Économie et de l'Innovation (MEI), leur recherche a été menée en partenariat avec l’Administration portuaire de Québec (APQ).

Les deux experts en logistique du transport et en gestion de la chaîne d'approvisionnement ont concocté, avec l'aide de leurs étudiants, une simulation informatique comparant différents modes de déplacement des conteneurs.

Au terme de l'exercice d'une durée de trois ans, au cours duquel le Port a fourni données et rétroactions, ils estiment qu'une flotte de camions électriques serait la solution la plus avantageuse afin d'assurer le transit des conteneurs entre un éventuel terminal en bordure du fleuve et une cour de stockage.

Dans le cas à l'étude, cette cour serait située à 1,6 kilomètre de distance, en haut de la falaise et au sud de la route 132.

Vue d'un escarpement et du fleuve Saint-Laurent en hiver.
Agrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

La falaise en question, photographiée ici depuis l'île d'Orléans, est un obstacle important, mais pas insurmontable.

Photo : Radio-Canada / David Rémillard

Pas idéal

Les publications scientifiques liées à ces travaux sont actuellement en processus de révision par les pairs. Les auteurs ont tout de même accepté de dévoiler le fruit de leurs recherches à Radio-Canada.

D'emblée, Jean-François Audy établit qu'il n'est jamais optimal d'avoir un relief surélevé entre le quai et sa cour à conteneurs. Comme il n'est pas non plus idéal d'avoir une longue distance entre le terminal et le site de stockage.

Dans la plupart des ports, le cas classique est d'avoir le quai collé sur ce qu'on appelle l'après-quai, soit l'endroit où les conteneurs sont placés dans l'attente d'être expédiés par transport routier ou ferroviaire vers leur destination finale, ou encore chargés sur un navire marchand.

Le port de Montréal, principal terminal de conteneurs au Québec, profite de cette situation avantageuse.

« On ne pourra jamais battre une situation idéale de quai et d'après-quai. »

— Une citation de  Jean-François Audy, professeur à l'Université du Québec à Trois-Rivières
Une représentation en trois dimensions d'installations portuaires comprenant des grues et des conteneurs.

Le port de Montréal profite de la situation idéale de quai et d'après-quai, telle qu'expliquée par les chercheurs.

Photo : Capture d'écran - Google Earth

Se servir du relief

Mais il faut parfois contourner le relief, comme à l'est de Lévis.

Partant de ce très beau cas d'application, les deux chercheurs ont voulu créer un modèle de transport qui pourrait s'exporter n'importe où dans le monde où le dénivelé présente un défi.

L'idée était aussi de s'appuyer sur des technologies nouvelles. On voulait quelque chose qui soit le port du futur, quelque chose de novateur, explique Jean-François Audy.

Tenant compte de l'hiver québécois et de la topographie, ils ont mis au point un système basé sur l'électrification des opérations. Plutôt que d'utiliser des camions au diesel, plus lents lors des phases d'accélération et de décélération, les chercheurs ont tenté l'expérience avec des camions électriques, permettant de gagner quelques secondes à chaque coup de frein ou d'accélérateur.

Un camion transporte un conteneur blanc sur une autoroute. Il est alimenté par des câbles électriques au-dessus de celui-ci.

Une flotte de camions électriques alimentés par un système caténaire lors de la montée vers la cour de stockage pourrait offrir une solution zéro-émission dans le cas d'un terminal de conteneurs situé sur la Rive-Sud, à Lévis.

Photo : Getty Images / BERND SETTNIK

Dans la pente entre le quai et la cour à stockage, la simulation suppose une alimentation des véhicules par un système caténaire, soit des fils électriques en hauteur chargeant les batteries durant les déplacements.

Le camion tombe ensuite sur sa batterie dans la cour de stockage ou au quai, le système caténaire étant encombrant en raison des opérations en hauteur.

« Dans le cas du Québec, avec l'hiver, avec la topographie, toute la notion d'électrification des transports de ces véhicules-là devenait intéressante. »

— Une citation de  Jean-François Audy, professeur, Université du Québec à Trois-Rivières

Au retour de la cour de stockage, chargé d'un conteneur vide ou plus rarement plein de marchandises destinées à l'exportation, le camion pourrait recharger sa batterie lors de la descente vers le quai grâce à un système de régénération durant la décélération. Dans leur expérience, les chercheurs imaginaient une côte en S, provoquant plusieurs phases de freinage et d'accélération, en montée comme en descente.

Cette régénération de la batterie serait plus efficace en descente, le véhicule étant en quelque sorte poussé dans le dos. Un tel système électrifié permettrait de tirer profit de la topographie, selon les deux spécialistes.

Cibles atteintes

La simulation informatique a fourni des résultats permettant de croire que la solution électrique serait suffisamment performante.

On a été en mesure d'atteindre certaines des cibles qui nous ont été proposées, confirme Jean-François Audy. Cette performance se mesure, entre autres, par le nombre de mouvements de conteneurs dans un temps donné. Le chercheur fait référence à une trentaine de conteneurs déplacés à l'heure pour chacune des quatre grues du terminal fictif.

L'objectif était d'atteindre un seuil d'utilisation des grues à 100 %.

« Le goulot d'étranglement, c'est à peu près toujours la grue au quai. Il faut que les grues n'arrêtent jamais, en quelque sorte. »

— Une citation de  Jean-François Audy, professeur, Université du Québec à Trois-Rivières
Des grues portuaires devant un ciel à la pénombre.

Pour être compétitif et efficace, un terminal de conteneurs ne doit pas faire attendre ses grues.

Photo : Radio-Canada / Ivanoh Demers

Si les grues attendent, le porte-conteneurs attendra plus longtemps à quai, explique M. Audy, et il y aurait alors une perte d'efficacité.

Dans le cas de la simulation avec le Port de Québec, le nombre exact de camions (plusieurs dizaines) n'a pas été précisé par les chercheurs au cours de l'entretien. Mikael Rönnqvist mentionne néanmoins que la simulation a tenu compte des intérêts du Port. Les résultats sont basés là-dessus, dit-il.

Les coûts du système présenté dans la simulation ne sont pas connus.

Potentiel économique

L'est de Lévis ne comporte pas que des défis géotechniques comme la falaise.

Au niveau du fleuve, le secteur offre un potentiel de quai en eau profonde, peut-être même le dernier dans la région. C'est d'ailleurs ce qui avait attiré des promoteurs à y espérer la construction d'un terminal méthanier.

Le projet est finalement mort il y a une décennie et les terrains, toujours propriétés de la société en commandite Rabaska, sont aujourd'hui d'intérêt pour le Port de Québec.

Vue aérienne du secteur du parc industriel.

Le parc industriel Lévis-Est se situerait sur la partie des terrains de Rabaska qui longe l'autoroute 20. Le corridor technique pour l'accès au fleuve serait celui situé à l'est (à droite).

Photo : Capture d'écran - Ville de Lévis

L'attrait du site est reconnu autant par la Ville de Lévis que par le gouvernement du Québec. Le ministère de l'Économie et de l'Innovation y verrait une zone industrialo-portuaire, tel que le souhaite Lévis depuis plusieurs années. Qui plus est, les lots totalisant 273 hectares sont déjà exclus de la zone agricole provinciale.

Le Port de Québec a signé une option d'achat pour les terrains en 2017. La transaction devrait aller de l'avant au cours des prochains mois, si tout va comme prévu.

Deux remorqueurs procèdent à l'accostage d'un navire au Port de Québec en hiver.

Le Port de Québec est à l'étroit au nord et considère la Rive-Sud comme une réserve foncière pour ses développements futurs.

Photo : Radio-Canada / Carl Boivin

Entente de recherche

À la signature de son entente avec Rabaska, le Port s'était donné cinq ans pour évaluer ses options de développement sur les lots convoités. C'est dans ce cadre que la recherche sur la falaise a émergé.

À l'invitation de l'Université Laval, des représentants du Port ont présenté, en 2018, un certain nombre de dossiers parmi lesquels la contribution des scientifiques pourrait être sollicitée, les deux parties ayant à l'époque convenu d'une entente-cadre de recherche.

Parmi les spécialistes, Mikael Rönnqvist a levé la main pour le défi de la falaise. Un aspect important du mandat de recherche, dit-il, était de contribuer à la littérature scientifique. Avec Jean-François Audy, et après avoir convaincu le Port de s'impliquer comme partenaire, le projet a été retenu par le Réseau Québec Maritime à l'intérieur du programme Odyssée.

« Nous avons vu une opportunité de faire de la recherche qui pourrait être utile à d'autres administrations portuaires. »

— Une citation de  Mikael Rönnqvist, professeur à la Faculté de science et génie, Université Laval

Le Port nous a assistés avec certaines hypothèses, indique M. Rönnqvist. Nous avions des contacts réguliers. L'administration portuaire n'a cependant pas investi d'argent.

Pas de projet concret à Lévis, dit le Port

S'il ne nie pas l'importance de ces nouvelles connaissances, le Port de Québec n'a actuellement aucun projet sur la table pour la Rive-Sud, insiste Hugues Paris, vice-président Infrastructures et Environnement à l'APQ.

La recherche fait partie, dit-il, d'une revue beaucoup plus large des possibilités à la portée du Port sur la Rive-Sud. On a regardé le vrac solide et le vrac liquide. Restait à savoir si du conteneur pouvait être bougé vers le haut de la falaise.

« C'était vraiment exploratoire pour regarder effectivement si des systèmes existaient de par le monde. »

— Une citation de  Hugues Paris, vice-président Infrastructures et Environnement, Port de Québec

M. Paris considère davantage les travaux de MM. Rönnqvist et Audy comme une étude de faisabilité technique plutôt que l'étude d'un projet défini. À plusieurs reprises au cours d'une entrevue accordée à Radio-Canada, il répète qu'il n'y a absolument aucun projet de concret pour la Rive-Sud.

Si elle devient propriétaire, l'APQ promet, d'abord et avant tout, de tisser des liens avec la communauté avoisinante.

Des terrains vagues devant le fleuve Saint-Laurent

Les terrains ciblés par le Port de Québec devront d'abord être alimentés des services de base.

Photo : Radio-Canada / Amelie Auger

Lieu unique

Outre le vrac et le conteneur, M. Paris laisse entendre que plusieurs autres possibilités sont encore à explorer. En priorité, le Port de Québec veut surtout se constituer une réserve foncière pour les générations futures.

Hugues Paris rappelle que les terrains ne possèdent aucun service, comme l'électricité ou l'aqueduc, évoquant des investissements majeurs à réaliser avant même de parler d'un projet de développement.

« Sur un terrain complètement vierge comme celui-là, pas de quai, on parle de nombreuses années. »

— Une citation de  Hugues Paris, vice-président Infrastructures et Environnement, Port de Québec

Du même souffle, M. Paris parle tout de même d'un lieu unique et exceptionnel, à potentiel immense, doté d'un corridor technique donnant directement accès au fleuve. La profondeur d'eau, à cette hauteur, y est de 15 mètres, une denrée rare à l'ouest de Québec. Le Port a aussi déjà vanté la présence du réseau ferroviaire à proximité ainsi que de l'autoroute 20.

L'étude qui sera bientôt dévoilée ajoute des choix, il ne faut pas nier ça, admet M. Paris, mais le Port est encore loin d'une intention qui pencherait vers un terminal de conteneurs. Peu importe ce que sera le projet pour la Rive-Sud, on est vraiment dans un horizon long terme.

Le Port doit présenter sa planification stratégique des prochaines années quelque part l'hiver prochain. Beaucoup de travail serait encore à faire sur la Rive-Nord, où une expansion est toutefois impossible, faute d'espace.

Dans le cas des terrains de Rabaska, seule l'acquisition pourrait préciser les intentions. On espère à ce moment-là regarder concrètement les projets qui sont intéressants.

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