Voici le quatrième et dernier volet sur les transports du futur. Pour rappel, nous avons passé les étapes suivantes:
Pour terminer cette série de propositions, il reste à travailler sur les véhicules, en faisant des choix technologiques permettant à la fois d’augmenter la part modale des transports utilisant d’autres énergies comme le gaz ou l’électricité, et d'améliorer considérablement l'efficacité énergétique.
Voiture LowTech ou Vélo HighTech ? voici les vélomobiles ...
Performance énergétique des véhicules
La performance énergétique doit suivre une trajectoire radicalement différente de la trajectoire actuelle. Le progrès technologique n’a pas conduit à une baisse de la consommation d’énergie, mais plutôt à une augmentation de l’offre de mobilité et du confort, ce qui confirme l’impact de l’effet rebond. Les locomotives mises en œuvre sur le réseau de la Haute-Vienne en 1940 disposaient de moteurs dont la puissance totale n’excédait pas 200 kW, c’est-à-dire deux fois moins qu’un tramway moderne, 20 à 30 fois moins qu’une locomotive électrique et 55 fois moins qu’un TGV.
La Mathis-Andreau, construite également dans les années 1940, consommait 3,5 litres d’essence aux 100km, ce qui est mieux que les voitures modernes de série les plus performantes. Elle devait ses performances à son faible poids et à son aérodynamisme exceptionnel. En effet, cette voiture avant-gardiste ne pesait que 500 kg alors qu’aujourd’hui, la masse moyenne des véhicules en Europe approche les 1300 kg.
La Mathis-Andreau consommait à peine plus de 3L/100km !
L’augmentation de la masse est un cercle vicieux dans lequel l’industrie automobile s’est engagée. Les exigences croissantes de confort et de sécurité provoquent une hausse du nombre d’équipements, qui augmentent la masse et le volume du véhicule. Pour maintenir le niveau de performances, il faut donc un moteur plus puissant et donc plus lourd, qui lui-même exigera une structure plus solide et plus lourde, etc. Il faut donc stopper cette logique et revenir à des véhicules simples et légers, d’entretien facile et pour lesquels la notion de vitesse ne sera pas un critère prioritaire.
Avec les connaissances actuelles et d’après les travaux de Barreau & Boutin, il est possible de faire descendre immédiatement la consommation des véhicules en dessous de 1,5L /100km. Pour cela, il suffit de diviser par trois la masse à vide du véhicule, de diviser par deux la résistance aérodynamique et diviser par cinq la puissance du moteur installé.
Aujourd'hui, les records de consommation annoncés ressemblent à du bluff, puisque les véhicules comme l'Eolab de Renault qui visent 1L/100km combinent des technologies électriques et thermiques (véhicules hybrides). Or, les mesures ne tiennent donc pas compte de l'électricité contenue dans les batteries et consommée dans un premier temps, avant allumage du moteur thermique. En réalité, le moteur de l'Eolab consomme 3.6 L/100km dès que la batterie est déchargée ... plus que la Mathis-Andreau des années 1940 ! Pourtant, c'est au prix d'alliages complexes, de matériaux composites, de très hautes technologies coûteuses et irréparables que ce résultat est obtenu. On marche sur la tête.
Renault Eolab vise les 1L/100km ... + l'électricité !
Diversifier les sources d’énergie utilisées dans les transports
L’utilisation du biogaz, de l’électricité issue de sources renouvelables (solaire, éolien, cogénération, hydroélectricité), des huiles végétales usagées ou de toute autre source énergétique locale permettra, en outre, d’améliorer l’autosuffisance et de mieux maitriser les coûts liés aux transports.
Le bioGNV (biogaz naturel véhicule) est très prometteur, puisque les réseaux de gaz sont très développés en Europe, la combustion est plus propre que les carburants liquides et parce que les sources de gaz sont nombreuses: gaz fossile, méthanisation (fermentation anaérobie), méthanation à partir de biomasse et méthanation à partir d'électricité.
Il faut garder raison sur le développement de la voiture électrique. D'une part, l'IFP a évalué qu'un parc automobile électrifié consommerait l'équivalent de 25% de l'électricité produite en France. Ce qui représente, en ordre de grandeur, la bagatelle de cinq nouvelles centrales nucléaires de type EPR, 10 000 éoliennes et la surface de Paris en panneaux solaires. Il faudrait également refaire tous les réseaux de distribution, qui ne sont pas adaptés aux fortes puissances nécessaires pour le rechargement quotidien des batteries. Enfin, se pose la question de la fabrication des batteries, car les réserves mondiales de lithium (26 millions de tonnes) seront très insuffisantes pour remplacer les 1.5 milliard de voitures qui roulent actuellement, auxquelles il faudrait ajouter les camions, tracteurs et autres avions. Cependant, la voiture électrique permet d'utiliser une énergie locale, elle est donc particulièrement intéressante pour certains usages et dans des proportions limitées.
La jamais contente, première voiture électrique à passer les 100 km/h en 1899
La voiture à air comprimé pourra représenter une alternative électrique urbaine, car elle n'a pas besoin d'imposantes batteries pour stocker l'énergie. En contrepartie, elle n'offre qu'une faible autonomie et requiert un lourd réservoir capable de supporter, en toute sécurité, une pression de 300 bars. Soulignons également le mauvais rendement global de compression/détente de l'air qui fait de cette technologie un vecteur énergétique de qualité médiocre.
Les agrocarburants se développent, toujours dominés par la première génération (bioéthanol de betterave ou de canne à sucre et biodiesel de plantes oléagineuses) dont les décideurs commencent à comprendre les problèmes écologiques et alimentaires qu'ils posent. Quant à la deuxième génération (éthanol issus de déchets agricoles et forestiers) et troisième génération (micro-algues), leur production est très coûteuse et expérimentale.
Depuis une décennie, plusieurs procédés permettent de transformer les déchets plastiques en carburant utilisable dans des moteurs, avec un rendement intéressant. Le procédé japonnais de la société Blest permettrait de convertir 1 kg de plastique en 1 litre de pétrole (mélange d'essence, de gazole, de kérosène et de fioul lourd) avec seulement 1kWh de chaleur.
La filière hydrogène offre un rendement médiocre et pose d’importants problèmes de stockage embarqué. Actuellement, 95% de l'hydrogène consommé dans le monde provient du gaz naturel fossile, ce qui terni quelque peu la façade "écologique" de la filière.
En résumé, les possibilités sont nombreuses mais aucune n’est aussi polyvalente et bon marché que le pétrole, c’est pourquoi il faut faire des compromis et utiliser les outils les mieux adaptés pour chaque situation. Le plus important, et le plus urgent, c'est de diminuer notre dépendance à ce pétrole par la diversification.
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