Véhicule propre Article, Signification, Explication
Le transport est une source importante de pollution. Les véhicules automobiles, massivement développés et diffusés au cours du XXe siècle, étaient en effet conçus :
- avant le choc pétrolier de 1973 sur des critères de performances, de confort, et de coût (d'achat et, dans une moindre mesure, de fonctionnement)
- après cette date, en y ajoutant un objectif de faible consommation
Mais dans le même temps, le parc automobile et le nombre de kilomètres parcourus augmentent et le poids croissants et la climatisation des véhicules modernes neutralisent les gains de consommation réalisés grâce à l'amélioration des moteurs. La question de pollution par les transports peut être attaquée en créant des véhicules propres, mais aussi en envisageant une réorganisation profonde des transports, pas forcément plus onéreuse. Par exemple aux heures de pointe, ce sont 21 000 véhicules qui font du quasi sur-place sur les 35 km du périphérique parisien, ce qui représente un capital immobilisé d'environ 210 millions d'euros ainsi que 4 525 000 heures x homme perdues par an. Ne peut-on envisager plus efficace à immobilisation égale de capital ?
Un président étatsunien le pensait, qui émit la boutade : « Nous savons transporter efficacement trois personnes sur 340 000 km, mais pas 340 000 personnes sur 3 km ».
Si l'électricité est utilisée pour l'automobile ou pour créer des vecteur d'énergie (hydrogène, air comprimé), cela signifie un quasi doublement de la capacité nucléaire française actuelle, ou la génération de l'équivalent de la capacité nucléaire à l'aide de centrales au charbon, ou issues d'un carburant comme le pétrole, ce qui revient à déplacer le problème de la pollution. Pour cette raison, certains considèrent que le terme de véhicule propre est usurpé, ou que pour le moins les véhicules propres ne résolvent rien.
D'autres avancent qu'il est plus facile de « nettoyer » une filière de production énergétique que des millions de véhicules individuels. Les véhicules propres présentent en tout état de cause l'avantage discutable de sortir la pollution des villes et de les rendre plus vivables.
On appelle ainsi des carburants produits (au moins en partie) biologiquement. Il s'agit d'une énergie renouvelable. Son bilan en terme de CO2 est neutre puisque les plantes puisent le carbone qui les consitue dans l'atmospère.
Visitez biocarburant pour plus d'information.
Le GPL (Gaz de pétrole liquéfié) utilisé dans les transports est un mélange de butane (C4H10) et de propane (C3H8). Voir Gaz de pétrole liquéfié pour plus d'information.
Les véhicules électriques fonctionnent la plupart du temps sur batterie. À la fois chers à l'achat et d'une autonomie limitée, leur avenir pour les particuliers semble plutôt sombre sauf peut-être pour les scooters. Dans les transports publics les trolleybus fonctionnent depuis bien longtemps et des services de bus électriques inovants font leur apparition. Pour plus d'information se repporter à véhicule électrique.
Les véhicules hybrides constituent une solution intermédiaire entre les véhicules conventionnels et les véhicules électriques. Leur conception peut toutefois trahir une philosophie radicalement différente.
Le concept est de faire fonctionner le moteur thermique à une charge légèrement plus élevée que nécessaire, et utiliser ce surplus d'énergie mécanique pour charger une batterie. Le rendement du moteur augmentant vite à faible charge, ce surplus d'énergie est presque gratuit.
Ceci est vrai pour les moteurs « essence », les moteurs diesels sont beaucoups moins sujets à des variation de rendement en fonction de la charge.
Toyota avec la Prius et plus récemment la Prius 2 a fait le choix de construire un véhicule pourvu d'un moteur thermique et d'une transmission mécanique épaulée par un moteur électrique, notamment pour les démarrages. Il s'agit d'un véhicule fonctionnel destiné à rentrer en concurrence directe avec les véhicules conventionnels. La Prius ne recharge ses batteries que par l'action de son moteur thermique ou par le freinage. Elle se distingue par une consommation deux fois plus faible que celle des voitures équivalentes.
A l'opposé, l'Elect'road de Renault est un véhicule électrique qui se recharge par une prise de courant et pourvu d'un « prolongateur d'autonomie » constitué d'un moteur essence de 500 cm3 destiné à ne fonctionner que 5% du temps. L'autonomie annoncée est de 150 km en cycle urbain. Dassault en coopération avec Heuliez au sein de la SVE (Société des Véhicules Électriques) annonce pour 2006 un monospace hybride nommé NVNX lui aussi équipé d'un moteur de 500 cm3, pourvu de batteries au lithium affichant une autonomie de 200 km en cycle urbain et jusqu'à 500 km à la vitesse de 90 km/h.
Le GNV (Gaz naturel pour Véhicule), est composé de 90% de méthane (CH4). Sa combustion ne produit ni oxyde de soufre, ni plomb, ni poussières, ni fumées noires et peu d'oxyde d'azote et de monoxyde de carbone. C'est aussi un produit des compagnies pétrolières, qui ne perdent rien à le substituer à l'essence ou au gazole. Le biogaz étant lui aussi du méthane pourrait parfaitement être utilisé à la place du GNV mais les filères de production font défaut pour l'utiliser dans les transports.
Il est essentiellement utilisé pour les autobus (en France un nouveau bus sur trois roule au GNV) et dans une moindre mesure pour les bennes à ordures. L'usage du GNV est assez répandu avec plus 2 millions de véhicules dans le monde, en Argentine et en Italie notamment.
Les moteurs au GNV présentent de bonnes performances environnementales, Les émissions de substances nocives sont particulièrement faibles à l'exception des émissions de composés organiques volatils qui sont supérieures à celles du diesel. Les émissions de CO2 sont sensiblement inférieures mais en restent toutefois assez proches. Notons que le GNV comme le GPL pourraient voir leurs performances s'améliorer considérablement avec un moteur spécifiquement conçu pour ces carburants.
Outre cette réduction directe des émissions polluantes, la distribution du GNV entraîne d'autres réductions. Alors que les stations classiques doivent être alimentées régulièrement par voie routière ce qui entraîne l'encombrement des villes et signifie donc encore plus de pollution, une station gaz naturel est directement reliée au réseau de distribution GDF.
Les réserves mondiales de GNV sont plus abondantes et moins concentrées que celles du pétrole ce qui assure un prix et un approvisionnement plus stable. Le prix du GNV est en outre inférieur à celui du gazole.
Les principales raisons pour choisir les bus au gaz sont :
Les véhicules à air comprimé sont portés par Guy Nègre, un ingénieur français installé près de Nice, qui développe depuis 10 ans l'idée d'un véhicule dont le moteur fonctionne grâce à l'air comprimé contenu dans des bouteilles à haute pression.
Annoncé à de multiples reprises, les véhicules à air comprimé restent pour l'instant des prototypes qui n'ont pas pu être évalués indépendamment des tests du constructeur. De conception originale, ils annoncent une autonomie de 200 km et une vitesse de pointe de 110km/h.
Rechargeable en 6 heures sur le secteur ou 3 minutes avec une station de gonflage, on peut considérer ces voitures comme des véhicules électriques pour lesquelles l'air comprimé est un vecteur d'une énergie électrique actuellement produite par des centrales nucléaires et des centrales thermiques.
Ce type de véhicule dimensionné pour la ville, fonctionnant avec une technologie rustique, peu onéreuse et totalement propre est particulièrement séduisant. Il s'agit d'une solution d'une élégante simplicité qui s'attaque sans compromis à la question du véhicule propre.
Pour ces raisons, les médias parlent régulièrement de ce projet mais de nombreux spécialistes sont plus que sceptiques sur les performances annoncées. Les nombreux retards et les absences de tests ne favorisent pas la confiance.
La Quasiturbine est un moteur nouveau venu, particulièrement efficace en mode pneumatique.
Une pile à combustible est un appareil produisant un courant électrique à partir d'une réaction chimique, généralement entre l'hydrogène et l'oxygène contenu dans l'air.
Le fonctionnement d'une telle pile est particulièrement propre puisqu'il ne produit que de l'eau. Les piles à combustible sont aujourd'hui hors de prix, notamment parce qu'elles nécessitent des quantités non négligeables de platine.
L'hydrogène nécessaire au fonctionnement des piles à combustible peut également être utilisé dans un moteur à combustion interne conventionnel mais il est considéré plus efficace de l'utiliser comme moyen de stockage de l'énergie que comme combustible. Toutefois, l'hydrogène est particulièrement difficile à stocker, tous les réservoirs étant poreux par rapport à cette molécule. Pour limiter les fuites et les problèmes, il faut procéder à une liaison chimique (par exemple en méthane ou avec des hydrures métalliques) et libérer l'hydrogène juste avant utilisation.
La première méthode produit du CO2 en masse et ne présenterait donc que peu d'intérêt en terme écologique s'il n'était question de capturer ce carbone pour le séquestrer ensuite dans le sol. Le carburant circulant ensuite dans les véhicules serait alors parfaitement propre.
La seconde méthode nécessite de l'électricité dont la production ne doit pas elle-même produire du CO2. On pense notamment aux énergies renouvelables qui trouveraient dans l'hydrogène un moyen de stocker leur production d'énergie nécessairement irrégulière. Plusieurs projets ont ainsi vu le jour, le Japon envisage une station offshore portant une éolienne géante, un système espagnol convertit le mouvement des vagues en énergie, une tour solaire d'un kilomètre en Australie est en projet. Harry Braun du « Hydrogen Political Action Committee » estime qu'il faudrait 12 millions d'éoliennes d'un megawatt pour assurer la production, par l'hydrogène, de la consommation énergétique des États-Unis.
Des recherches récentes de l'Institut Californien de Technologie montrent que l'hydrogène lâché dans l'air devrait avoir un effet particulièrement néfaste sur la couche d'ozone, d'autres équipes de recherche font valoir des résultat moins catastrophiques, la question reste en débat. Il existe toutefois la crainte que de simples fuites inévitables dans un réseau de distribution de l'hydrogène n'aient des conséquences désastreuses sur l'environnement.
Un projet de centrale nucléaire à haute température de fonctionnement permettrait de générer de l'hydrogène directement. Ces centrales sont appelées par leur type de réacteur : Réacteur Haute Température et utiliseraient de l'hélium comme fluide caloporteur et du graphite pour diffuser la chaleur. La dissociation de l'eau en ses composants se fait naturellement à température élevée.
Dans la foulée, PSA mise également sur ce duo. Il envisage à moyen terme de produire des véhicules hybrides électriques recevant une pile à combustible comme source d'énergie complémentaire. Il envisage ensuite de passer à l'horizon 2010-2020 à des véhicules dont la source principale sera une pile à combustible équipée d'un reformateur produisant l'hydrogène à partir du bioéthanol ou d'essence de synthèse. À partir de 2020, considérant que les circuits de distribution de l'hydrogène seront en place, PSA projette de construire des véhicules fonctionnant grâce à une pile à combustible alimentée par les seules réserves d'hydrogène embarquées.
Le Japon, leader mondial des véhicules à pile à combustible, marque également une très forte volonté dans les transports propres et plus particulièrement pour l'utilisation de l'hydrogène. La politique japonaise, très en pointe, est résolument tournée vers l'action, les véhicules hybrides à essence étant déjà largement favorisés. Le Japon met en place à titre expérimental des stations de distribution de l'hydrogène pour une flotte de véhicules dotée de piles à combustible à l'essai. Le Japan Automobile Research Institute et le Japan Electric Vehicule Association travaillent conjointement à produire une proposition de norme sur la pureté de l'hydrogène comme carburant pour les véhicules propulsés par une pile à combustible.
Les États-Unis mènent des recherches équivalentes au travers notamment du programme freedom CAR, Cooperative Automotive Research visant à construire des véhicules hydrogène/pile à combustible. Le Canada se distingue également avec un institut de recherche sur l'hydrogène et des tests grandeur nature à Vancouver. Le Canada et sa capacité de production hydroélectrique sont particulièrement bien placés pour faire de l'hydrogène propre.
Un accord de coopération entre l'Union Européenne et les États-Unis sur la technologie des piles à combustible vient d'être signé, montrant ainsi leur convergence de vue sur l'avenir de l'énergie dans les transports.
L'hydrogène n'est pas une source d'énergie (l'hydrogène sous sa forme H2 ne se trouve pas dans la nature), ce n'est qu'un vecteur, un moyen de transporter de l'énergie. Or cette énergie, il faut bien l'obtenir, soit par le nucléaire, soit par des carburants fossiles, soit par la biomasse.
L'idée de transition d'une économie du pétrole vers une économie de l'hydrogène est un thème récurrent. On est en droit de se poser des questions sur les raisons d'un choix si massif pour des technologies nécessitant encore beaucoup de développement. Ni les piles à combustible ni l'exploitation ou la distribution de l'hydrogène n'ont d'applications immédiates possibles. Il n'est en outre jamais question d'y associer une quelconque réorganisation des transports ou des circuits économiques. On a le sentiment d'une translation plus que d'une transition.
Certes l'utilisation des énergies renouvelables permet d'accéder à l'indépendance énergétique et le choix de l'hydrogène comme moyen de stockage permet de tirer parti de cette source à la production erratique.
On peut malgré tout imaginer plusieurs facteurs guidant ce choix, le premier serait de se fournir un prétexte pour retarder la mise en branle d'un processus de dépollution des transports individuels. On se fixe des objectifs éloignés alors que Toyota a démontré avec la Prius qu'il existe des moyens immédiats et viables de réduire les émissions de CO2 et de polluants.
On peut aussi considérer que l'intérêt des compagnies pétrolières, qui ont tout à perdre dans le tout électrique, soit discriminant. Elles sont par contre les premières productrices d'hydrogène pour des motifs liés à leur activité. La mise entre parenthèse du mouvement de dépollution permettrait au lobby énergétique de négocier le virage en douceur. Il est à ce propos intéressant que les écologistes convaincus citent volontiers les énergies renouvelables comme source de production de l'hydrogène quand d'autres parlent de capture et de séquestration du CO2 dans la production à partir du gaz ou du charbon.
C'est un article concernant le Véhicule propre. La page contient la signification du Véhicule propre , Description et explication au sujet de Véhicule propre Problématique autour des véhicules propres
Pollution et effet de serre
Parmi les problèmes environnementaux posés par les transports deux se distinguent tout particulièrement :
La notion de véhicule propre recouvre souvent ces deux questions dont le traitement n'est pas nécessairement compatible. La confusion est parfois entretenue par certains acteurs de la branche qui peuvent ainsi communiquer sur des progrès environnementaux qui ne traitent qu'une partie du phénomène.Véhicules propres et mobilité
À la fin du XXe siècle, les normes d'émission se sont fortement durcies, avec notamment l'introduction des normes européennes d'émission Euro, les constructeurs ont donc été incités à réduire les émissions de toxiques et de polluants des véhicules. De plus, la prise en compte de l'ensemble de la filière a mis en évidence l'importance des carburants. Véhicule propre et filière énergétique
Les véhicules peuvent être propres mais ne fonctionnent pas nécessairement avec un carburant issu d'une filière énergétique qui le soit. Pour mémoire, la dépense énergétique actuelle de l'automobile en France équivaut à sa dépense énergétique électrique. Les biocarburants
Le GPL
Véhicules électriques
Les véhicules hybrides
GNV
Caractéristiques du GNV dans les transports
Toutefois, le méthane composant 90% du GNV est également un puissant gaz à effet de serre à vie courte considéré comme étant 63 fois plus nuisible sur 20 ans que le CO2. Il faudrait donc, pour prendre la mesure de la contribution du GNV à l'augmentation de l'effet de serre, prendre en compte toute la filière, de l'extraction à la combustion et comptabiliser les pertes de gaz. Il est donc très possible qu'en terme d'effet de serre et en l'état des techniques et de la filière, le GNV présente des performances inférieures au gazole.Avantages et inconvénients techniques
Les bus avec une motorisation adaptée possèdent des réservoirs en toiture gonflés à 200 bars qui leur offrent une autonomie de 400 km.
Les moteurs actuels au GNV utilisent le cycle Beau de Rochas et non pas le cycle Diesel, ce qui leur est défavorable en terme de rendement, donc en terme d'émission de CO2.L'air comprimé
Les véhicules à pile à combustible
Hydrogène et pile à combustible
Choisir une source d'énergie alternative au pétrole répond au double impératif de la pollution et de la raréfaction annoncée des énergies fossiles. L'application de cette nouvelle source d'énergie aux transports rajoute un impératif de dimension et de sécurité. La pile à combustible fonctionnant à partir de l'hydrogène semble constituer la piste privilégiée des pouvoirs publics pour l'avenir, en Europe mais également partout ailleurs dans le monde.Bilan écologique de l'hydrogène
Si la propreté des piles à combustible est exemplaire, la production de l'hydrogène nécessaire à leur fonctionnement est quant à elle plus problématique. Il existe deux possibilités pour produire de l'hydrogène, l'une consiste à l'extraire du gaz ou du charbon (technique mise au point par l'ENEL à Pise), l'autre à électrolyser l'eau. Les politiques énergétiques innovantes
La commission européenne de recherche sur l'énergie prend des positions particulièrement marquées en faveur de l'hydrogène et des piles à combustible. Le projet CUTE introduisant des autobus à l'hydrogène dans 9 villes Européennes est dores et déjà en marche.Une économie de l'hydrogène
Conclusion
Jeremy Rifkin, auteur de « L'énergie Hydrogène », fait une remarque particulièrement intéressante sur cette source d'énergie. Sa production n'est plus dépendante de certaines régions du monde. Elle peut être éparpillée, décentralisée, produite localement serait alors un changement radical en terme de fonctionnement économique qui demande une sérieuse adaptation de la part des géants de l'énergie.Voir aussi