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June 28, 2018

Oceanwings : for a decarbonized shipping industry


We often don’t realize that 90% of world trade is transported by ships. Indeed almost all of what we buy, sell, possess or use every day comes to us by boat from the other side of the planet. No fewer than 60,000 vessels sail the seven seas to satisfy the demands of international commerce. And while maritime transport is inexpensive and pollutes very little per kilo, the volume is such that it is a major contributor to climate change.

The figures are alarming and speak for themselves. Ships burn a waste product of the oil industry called heavy fuel oil which releases into the atmosphere CO2 particles, nitrogen oxide (NOx) and sulphur oxide (SOx). A European study has shown that these emissions are responsible for the deaths of 60,000 people per year and their overall effect on health is estimated to cost us 58 billion euros annually. By 2050 maritime traffic is expected to double, which means that if nothing is done in the meantime, then its contribution to total greenhouse gas emissions will rise to 17% (it currently stands at 4%).

The world’s governments are slow to react. Lobbying by shipowners and flag authorities is creating inertia in the decision-making process and preventing the adoption of an ambitious plan to decarbonize the shipping industry.

However it’s not all bad news:
– Four emission control areas – North Sea, Baltic Sea, West Indies, Canadian coasts – have been established and restrict the sulphur content of fuel to 0.1%. Other areas are being considered, including the Mediterranean.
– Heavy fuel oil will be banned in 2020.
– Maximum sulphur content will be 0.5%.
– The International Maritime Organization has set the goal of reducing greenhouse gasses by at least 50% before 2050.

But why is so little being done? The solutions for a carbon-free shipping industry exist already. A combination of wind, hydrogen and solar power connected to electrical propulsion will be driving ships within the coming 30 years.

For over 4,000 years professional mariners were harnessing the wind, and then 150 years ago they abandoned it for fossil fuels. It is time for wind power to make a return, using modern technology to make it suitable for a demanding industry. For example, there is no question that wind propulsion should require extra crew to manage it. In 2009 the VPLP trimaran Oracle, winner of the 33rd America’s Cup, was trying out her new rigid wingsail which measured a towering 68 metres. The thought struck Vincent and me watching that a rigid wing which was furlable, reefable, fully automated and produced at a price that could offer a return on investment within five years would be a viable carbon-free solution for powering commercial vessels.

With funding from Ademe, France’s energy and environment agency, VPLP Design developed a prototype which demonstrated the feasibility of the system. This new wing was fitted to the Gwalaz, a racing trimaran built from flax and recyclable resin at French skipper Roland Jourdain’s yard Kaïros.

An industrial partnership was concluded with the Cnim Group to produce the wing. Expert in the manufacturing of innovative products with high added value, Cnim is the perfect associate for the project’s ambitions with a 2,500-strong workforce and plants in France, Morocco and China. VPLP Design and Cnim are currently developing a range of rigid wings for the shipping industry, recreational craft and fishing boats.

Production begins at the end of the year.

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June 27, 2018

Oceanwings : Vers un transport maritime décarboné


Nous ignorons souvent que 90 % du commerce mondial est transporté par des navires. En effet, presque tout ce que nous achetons, vendons, possédons ou utilisons tous les jours vient à nous sur des bateaux depuis l’autre côté de la planète. Pas moins de 60 000 navires sillonnent les sept mers pour irriguer le commerce international. Et c’est vrai aussi que le transport maritime n’est pas cher et il pollue peu par kilo transporté... mais le volume est tel qu’il contribue fortement au dérèglement climatique.

Quelques chiffres alarmants permettent d’en prendre la mesure. Les navires brûlent du fuel lourd, déchet de l’industrie pétrolière, qui dégage dans l’atmosphère des particules de CO2, des oxydes d’azote (NOx) et de soufre (SOx). Une étude menée en Europe a montré que ces émanations étaient responsables de la mort de 60 000 personnes par an pour un coût de santé global de 58 milliards d’euros. D’ici à 2050 le trafic maritime va doubler et sa contribution actuelle en émission de gaz à effet de serre passera de 4 % à 17 % si rien n’est fait.

La prise de conscience des pouvoirs publics est lente. Les armateurs et les pavillons relayés par de puissants lobby développent une inertie qui freine les prises de décision en faveur d’une décarbonation ambitieuse du transport maritime.

Il y a cependant quelques bonnes nouvelles :
– Quatre zones d’émissions contrôlées à basse teneur en soufre dans le fuel (0.1 %) – mer du Nord, mer Baltique, Antilles américaines, côtes du Canada et des États-Unis – ont été définies et plusieurs projets, dont la Méditerranée, sont à l’étude.
– À partir de 2020 le fuel lourd sera interdit.
– La teneur en soufre maximum sera de 0 .5 %.
– Un objectif d’une réduction minimum de 50 % des gaz à effet de serre a été décidé par l’Organisation maritime internationale à l’horizon 2050.

Pourquoi si peu de progrès ? Les solutions pour un transport maritime totalement décarboné existent. Un mix énergétique associant le vent, l’hydrogène et le solaire, connecté à une propulsion électrique propulsera les navires dans moins de 30 ans.

Pendant 4 000 ans les marins ont utilisé le vent ; ils l’ont laissé tomber il y a 150 ans pour les hydrocarbures. Il est temps d’y revenir avec des technologies modernes et adaptées à une industrie exigeante. Il n’est évidemment pas question que la propulsion éolienne demande un équipage supplémentaire dédié à son utilisation. En 2009, le trimaran Oracle, conçu par VPLP design et vainqueur de la 33e Coupe de l’America, tirait ses premiers bords avec une aile géante de 68 m d’envergure. Pour Vincent et moi, l’intuition fut forte qu’à condition de la rendre affalable et arisable, d’en automatiser le réglage, et de la produire pour qu’elle offre un retour sur investissement basé sur les économies de carburant réalisé en 5 ans, il y avait là une vraie solution pour la propulsion éolienne des navires de commerce.

Grâce à une subvention de l’Ademe, VPLP design a développé un prototype qui a démontré la complète fonctionnalité du système. L’aile a été gréée sur le Gwalaz de Roland Jourdain et certains éléments ont été réalisés par son chantier, Kaïros, en fibre de lin et résine recyclable.

Un partenariat industriel a été conclu avec le groupe Cnim. L’expertise de cette société de 2 500 personnes – établie en France, au Maroc et en Chine – dans le domaine de la production industrielle de produits innovants à forte valeur ajoutée cadre parfaitement avec les ambitions du projet. VPLP design et la Cnim développent ensemble une gamme d’ailes destinées au transport maritime, mais aussi aux yachts de plaisance et à la pêche.

Les premiers exemplaires seront produits à la fin de l’année.

 

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December 21, 2017

VPLP design: “We have entered a new era”


Winter after winter, round-the-world records are being broken with astonishing regularity. Back in January, Francis Joyon and his crew on Idec Sport claimed the Jules Verne Trophy from Loïck Peyron and Banque Populaire V. On Sunday just past, it was the turn of François Gabart at the helm of Macif to smash the previous best solo time set by Thomas Coville aboard Sodebo. In short, four historic performances, four trimarans… and four designs signed VPLP! Vincent Lauriot-Prévost and Xavier Guilbaud, the architects in charge of Ultimate class multihulls at VPLP, share their thoughts on François Gabart’s latest exploit which saw him sail Macif around the globe in just 42 days and 16 hours.

For you, the guys who designed Macif, did François Gabart’s performance come as a complete surprise?
Xavier Guilbaud: First of all we’re over the moon because, thanks to François and Macif, this new record proves we’re moving in the right direction. It feels like we’ve entered a new era with new ways of sailing. More records are going to tumble! To be honest, the trimaran’s performance wasn’t a complete surprise given her potential on the drawing board, although we were expecting a record of 45 or 46 days rather than 42. That’s what François brings to the table: the capacity to maintain pace, intensity and speed over long periods.
Vincent Lauriot-Prévost: Considering the boat’s potential, it wasn’t the speeds he was logging that were astonishing, rather the way he handled her solo. You know, François’s route around the pole was worthy of an entire crew. As a result, his shore team altered his track in real time because he was achieving runs he hadn’t done before.

How do you explain that?
VLP: Well, we were probably too cautious in our initial forecasts for the polar run and underestimated the skipper’s capacity to maintain pace. Speed predictions are based on the boat’s performance across a calm sea, and I think we were a little pessimistic about how well Macif would move with her current foils. We’ve known since the ORMAs that these foils have a pretty good cushioning effect, but the winglets on the rudders accentuated it.
XG: In fact, Macif’s lee float lifts out of the water but her hull retains a displacement of 10 to 15% to act as a sort of regulator, helping to stabilize her so she can maintain high speeds. That François set the new record for a 24-hour run at 851 nautical miles means his average speed was 35 knots. To accomplish that, he had to be doing between 36 and 40 knots through the water, all the time…

So Macif doesn’t quite fly then?
VLP: Let’s say it's an intermediate mode, a hybrid state somewhere between displacement and foiling. When we designed Macif back in 2013 we said to ourselves that if we get the float out of the water using a foil and keep the hull in contact with the water to steady her, and add elevators to the rudders to compensate for pitching, that would be a great leap forward. At the very least it would be a good starting point that we could get up and running quickly. At that time, we’d just had the first America’s Cup with foiling catamarans and we had yet to learn how to make large, high foils for offshore conditions. So we limited our ambitions to foils with sturdy uphauls and small tips.
XG: It was the best solution! A simple, lightweight boat that François could push to the limit despite his lack of experience sailing trimarans. Our decision to build a sophisticated Ultimate wasn’t based on the competition, there wasn’t any. What we wanted to do was gain experience and, through on-board sensors, lots of data so we could move up to the next level.

What has this record-breaking run taught you?
VLP: We’ve yet to hold a proper debriefing session but I can say that it has reinforced a number of our convictions. For example, building lightweight vessels – something we at VPLP have always believed in – pays off. Also, we were right to invest in protecting the cockpit because François was burned out by the time he crossed the line. Imagine what he would have been like without a decent wheelhouse! It’s a violent ride at 40 to 45 knots, and the skipper’s will have to get used to it.
XG: And we now know that the vessel is man enough for the job. François gave it a thorough thrashing in the Southern Ocean!

What’s the next stage in the development of Macif?
XG: The team will be busy this winter installing the next generation of appendages. Improved foils will provide more lift, earlier. Deeper, raisable rudders will feature mobile elevators. A new daggerboard will also have elevators.
VLP: Our dream is to achieve a circumnavigation without getting the hull wet. It’s not yet possible but we should be able to increase flying times considerably.

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December 21, 2017

VPLP design : "Nous sommes entrés dans une nouvelle ère de la course au large"


Hiver après hiver, les records autour du monde tombent comme des mouches. En janvier, Francis Joyon et son équipage d’Idec Sport battaient le record du Trophée Jules Verne de Loïck Peyron et Banque Populaire V ; dimanche, c’était François Gabart qui pulvérisait, à la barre de Macif, le chrono en solitaire établi moins d’un an auparavant par Thomas Coville sur Sodebo. Quatre performances historiques, quatre trimarans, quatre plans dessinés par VPLP design. Vincent Lauriot-Prévost et Xavier Guilbaud, en charge des projets de multicoques ultimes au sein du cabinet, reviennent sur l’exploit du skipper de Macif, qui a tourné autour de la planète en 42 jours et 16 heures.

La performance réalisée par François Gabart est-elle une surprise pour les architectes de son multicoque ?
Xavier Guilbaud : Déjà, on est super contents : le record de François et de Macif valide nos propositions ! On sent bien qu’on est entrés dans une nouvelle ère, avec de nouveaux modes de navigation et des records qui vont tomber. La performance du bateau, dans l’absolu, n’est pas surprenante par rapport à son potentiel sur le papier, même si on s’attendait plus à un record en 45-46 jours plutôt que 42. Là où François nous a bluffés, c’est dans sa capacité à tenir ce rythme, cette intensité et ces vitesses aussi longtemps.
Vincent Lauriot-Prévost : Les vitesses qu’il a été capable d’atteindre ne sont pas démesurées par rapport au potentiel du bateau, mais c’est la manière dont il a été mené qui est marquante : François a suivi des polaires d’équipage plus que de solitaire ! Son équipe a d’ailleurs modifié ses polaires en cours de route, car il a réalisé des perfs qu’il n’avait jamais atteintes jusque-là.

Comment cela s’explique-t-il ?
VLP : On a sans doute un peu trop dégradé la polaire qu’on avait calculée initialement, en sous-estimant la capacité du skipper à appuyer sur le bateau. Nos prédictions de vitesse sont calculées sur mer plate, et je pense qu’on a été un peu pessimistes sur la capacité du bateau à passer dans la mer avec ses foils actuels. On savait déjà, depuis les Orma, qu’ils amortissaient pas mal la mer, mais avec les plans porteurs sur les safrans, c’est encore plus criant.
XG : En fait, le flotteur de Macif vole déjà, mais la coque centrale conserve 10 à 15 % de déplacement, jouant un rôle de régulateur qui permet de stabiliser le bateau et d’atteindre ces vitesses aussi longtemps. Quand il bat le record des 24 heures à 35 nœuds de moyenne (851 milles parcourus), cela signifie qu’il navigue tout le temps entre 36 et 40 nœuds…

Macif ne vole pas complètement donc…
VLP: Disons que c’est un mode intermédiaire – hybride -, entre déplacement et vol. Quand nous avons conçu Macif, en 2013, nous nous sommes dit que si on faisait voler le flotteur grâce au foil et qu’on gardait un appui sur la coque centrale, avec en plus des élévateurs sur les safrans qui compensent le tangage, ce sera déjà un bon pas en avant, en tout cas une base de départ rapidement opérationnelle. A cette époque, on est juste après la première Coupe de l’America avec des catas qui volent ; on ne sait pas faire des grands foils qui permettent de naviguer très haut sur l’eau au large. Alors on reste conservateurs avec des foils dotés d’une corde importante et d’un petit tip.
XG : C’était le bon scénario ! Un bateau simple et léger, que François, qui n’avait pas l’expérience des grands trimarans, pourrait exploiter au maximum. Pourquoi construire tout de suite un Ultime sophistiqué alors qu’il n’y avait pas de concurrence ? Aujourd’hui, il a emmagasiné une énorme expérience, avec beaucoup de données enregistrées par les capteurs, on va pouvoir passer à la vitesse supérieure.

Quels enseignements pouvez-vous déjà tirer de ce record ?
VLP : On attend un vrai débriefing, mais on a déjà renforcé quelques convictions. D’abord que la légèreté, pour laquelle on a toujours plaidé chez VPLP, paye. Ensuite qu’on a bien fait d’investir dans la protection : même avec sa zone de vie protégée François arrive cramé, qu’est-ce que cela aurait été sans ! Les mouvements à 40-45 nœuds ont l’air très violents, les skippers vont devoir s’adapter.
XG : Et on sait maintenant que la plateforme est validée, François l’a bien matraquée dans le Sud !

Quelle est la prochaine étape de développement pour Macif ?
XG : L’équipe va mener un gros chantier d’hiver, puisqu’on passe à la V2 des appendices : des foils plus performants, qui vont clairement pousser plus et plus tôt, de nouveaux safrans relevables, plus profonds, avec des élévateurs mobiles.
VLP : Le rêve de tous, c’est un tour du monde « coque sèche ». Ce n’est pas encore possible, mais on doit pouvoir augmenter le temps de vol de manière conséquente.

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December 15, 2017

Bravo François !


Début 2017, Francis Joyon et son équipage améliorent le record du trophée Jules Verne de près de 4 jours à bord d’Idec,

Durant l'été 2017, Thomas Coville avec Sodebo Ultim bat en 4 jours et 11 heures, le record de l'Atlantique, alors détenu par Francis Joyon,

2017 se termine sur le record du tour du monde en solitaire - détenu depuis moins d’un an par Thomas Coville - pulvérisé de prés d'une semaine par François Gabart.


Joyon, Coville et Gabart ont comme point commun d'avoir réalisé leurs exploits successifs sur des plans VPLP design.
Tout comme Spindrift, actuellement en standby à Brest, prêt à s’élancer sur le Trophée Jules Verne dès que les conditions seront favorables.

Le Macif 100' de Francois a comme particularité d’être le premier Ultime, conçu dès les premiers traits de crayon, pour un programme solitaire autour du monde et route du Rhum.


Bravo François pour ton incroyable performance!

Clap clap clap