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Transport : quelle énergie alternative pour l’après pétrole?

Une voiture électrique recharge ses batteries dans un paysage bucolique
Le temps de l’essence et du diesel est-il compté ? D’ici quelques années, les véhicules qui utilisent l’énergie fournie par le pétrole pour avancer pourraient disparaître de la circulation.
Du moins, c’est le souhait d’une partie de nos dirigeants. À Londres, les véhicules thermiques sont déjà interdits de circulation à certaines heures de la journée. La ville de Stuttgart, berceau de Mercedes-Benz, va interdire les véhicules diesel en ville dès cette année. Et en France c’est Paris qui se veut pionnière des déplacements propres. La ville va interdire la circulation aux véhicules diesel en 2024 et va étendre l’interdit à l’ensemble des moteurs thermiques en 2030.

D’ici 10 ans, une bonne partie du parc automobile (près de 40 millions de véhicules en 2019) va devoir migrer vers de nouvelles technologies de propulsion. Une transformation complexe tant les résistances sont fortes comme en témoigne le rejet de la taxe carbone à l’origine notamment du mouvement des gilets jaunes en France.

Mais la tâche est d’autant plus ardue qu’il n’y a pas de consensus autour de la technologie optimale pour remplacer les moteurs à essence et diesel dans un futur proche. Et si le véhicule électrique avec batterie semble aujourd’hui tenir la corde, les inconvénients de cette technologie sont nombreux et il n’a pas encore, malgré les nombreuses incitations, été massivement adoptés par les automobilistes. Quelle énergie pour propulser nos véhicules dans le monde de demain? Passage en revue des diverses technologies alternatives de motorisation.

Le véhicule électrique, une solution en demi-teinte

C’est aujourd’hui l’option que semble avoir choisi l’industrie pour remplacer les moteurs thermiques sur nos routes. Des Models de Tesla à la Renault Zoe en passant par l’Audi e-Tron, la Nissan Leaf ou le futur SUV Kia e-Soul… Les constructeurs semblent parier sur l’électrique. Ces véhicules fonctionnent avec un accumulateur (la batterie ion) et un moteur électrique qui offre une grande puissance et un agrément de conduite. L’avantage, c’est qu’ils n’émettent aucun gaz à effet de serre lorsqu’ils roulent.

Mais ce n’est pas le cas sur l’ensemble de leur cycle de vie. La voiture électrique n’est pas à proprement parler un véhicule non polluant. Du fait de l’extraction des métaux qui composent sa batterie, le véhicule électrique a déjà émis plus de CO2 que son homologue thermique lorsqu’il sort de l’usine. Sur l’ensemble de son cycle de vie (150.000 km), on estime qu’un véhicule électrique a émis 9 tonnes de CO2. Moins qu’un modèle diesel (22 tonnes) ou essence (27 tonnes) mais ce n’est pas négligeable.

D’autant que son empreinte dépend du mode de production électrique. S’il s’agit d’électricité nucléaire comme en France, l’émission de CO2 est quasi-nulle. Ce qui est loin d’être le cas dans des pays comme l’Allemagne ou la Chine, où près de la moitié de l’électricité provient de centrales à charbon. Résultat: jusqu’à 100.000 km parcourus, le véhicules électriques est plus polluant qu’un modèle essence dans ces pays.

Et surtout l’électrique a de nombreux inconvénients pour l’utilisateurs. Comme son prix, son autonomie (pas plus de 300 km pour le gros des modèles actuels) et son temps de charge (plusieurs heures pour faire un plein). Des freins qui expliquent son adoption relativement lente malgré les incitations fiscales et le soutien des constructeurs.

Le véhicule à hydrogène, la solution d’après-demain

Si les véhicules sont la solution de demain, les modèles dits à piles à combustible (ou hydrogène) sont peut-être celle d’après-demain. Il s’agit là aussi de véhicules électriques. Mais l’électricité est produite par le véhicule au lieu d’être stockée dans une batterie. En fonctionnement, une voiture à hydrogène n’émet donc aucun CO2.

Concrètement la technologie de pile à combustible produit de l’électricité grâce à de l’hydrogène stocké sous forme liquide qu’elle transmet à une batterie qui va alimenter le moteur électrique.

L’avantage, c’est que le véhicule est propre et que le plein se fait rapidement comme pour une voiture à essence.

L’inconvénient, c’est que l’hydrogène n’est pas présent dans la nature et qu’il faut donc le produire en cassant des molécules d’eau. Ce qui est complexe à faire à l’échelle industrielle.

Cela explique qu’aujourd’hui, ce marché sur lequel seuls constructeurs japonais et coréens se sont lancés, est encore minuscule. La France compte à peine quelques stations-services à hydrogène et le marché français ne se compose que d’une centaine de véhicule contre 160.000 pour les modèles à batterie.

Le véhicule hybride, la solution non-bonifiée

On sort cette fois de la catégorie des véhicules qui n’émettent aucun gaz à effet de serre. Et pour cause, les véhicules hybrides mêlent moteurs thermiques et batteries électriques. Cependant, ils émettent beaucoup moins de CO2 que les véhicules thermiques. Une Clio essence va émettre 115 grammes de gaz au kilomètre contre 70 pour une Toyota Prius. Mais évidemment, si les hybrides font la transition entre les anciens véhicules et les nouveaux, ils ne sont qu’une solution intermédiaire.

D’ailleurs, il existe deux technologies d’hybride. Les rechargeables et les non rechargeables. Les premiers ont des batteries assez puissantes qui permettent de rouler une cinquantaine de kilomètres à l’électrique. De quoi faire des trajets quotidiens sans émission. Et si ces modèles ont mis du temps à décoller, leurs ventes ont fait un bond de 24% en 2018 dans l’Hexagone (13.400 immatriculations) avec le succès des modèles SUV comme Mitsubishi Outlander, Volkswagen Passat et autres Volvo XC60.

Les hybrides non rechargeables restent la catégorie historique (la Toyota Prius a 20 ans) et celle qui se vend le mieux. Il s’agit de véhicules qui alternent entre le moteur thermique et la batterie électrique. Leur autonomie en électrique pur n’est que de quelques kilomètres. Le calculateur alterne entre les modes selon le besoin de puissance. Mais cette catégorie n’est plus considérée comme véhicule électrique et ne bénéficie plus de bonus depuis 2016.

Le véhicule au gaz, une alternative crédible

Moins en vue que les autres technologies, le gaz a pourtant repris des couleurs en 2018 avec la hausse du prix  du carburant à la pompe. Les ventes de véhicules qui fonctionnent au gaz comme le GPL ou le GNV ont bondi de 150% en 2018 selon le CCFA.

Le GPL pour gaz de pétrole liquéfié est aujourd’hui le carburant le plus économique. Le litre de GPL oscille depuis le début de l’année entre 80 et 90 centimes contre 1,45 euros pour le sans plomb 95 et 1,44 euros pour le gazole. L’économie réalisée peut atteindre 30 euros sur le plein. Certes une voiture au gaz qui roule au GPL consomme plus qu’une essence équivalente (aux alentours de 20%) mais malgré ce paramètre, le GPL reste plus économique.

Et les types de carburants au gaz sont nombreux. Outre le GPL qui est du butane et du propane issu des champs pétrolifères, il existe le GNV (gaz naturel pour véhicule) qui est du méthane lui aussi d’origine fossile ou produit par méthanisation et qui offre l’avantage d’avoir plus de réserves naturelles que le GPL issu du pétrole.

Evidemment ils ne s’agit pas de technologies « zéro émission », car il s’agit de véhicules hybrides essence/GPL ou essence GNV. Leur moteur est alimenté par deux sources d’énergie réparties dans deux réservoirs. Le moteur passe de l’un à l’autre des carburants. Il démarre à l’essence avant de passer sur le GPL ou le GNV. Il est d’ailleurs tout à fait possible de transformer un véhicule essence en GPL pour réduire sa facture de carburant.

Et cette motorisation est moins émettrice de gaz à effet de serre que les essences, de l’ordre de 20% de moins à cylindrée équivalente.

Mais si le gaz a séduit davantage de particuliers en 2018, son avenir se situe surtout dans le transport collectif ou de marchandises. Depuis quelques années, de nombreux transporteurs s’équipent en flottes alimentées au GPL ou au GNV. L’enseigne Carrefour s’est par exemple dotée fin 2017 de 200 semi-remorques roulant au biométhane pour livrer ses magasins dans les grandes métropoles françaises, dont les normes en matières environnementales vont se durcir ces prochaines années. Or le GPL et le GNV permettent de réduire les émissions de CO2 ainsi que de particules fines par rapport au diesel de 95%.