Révolutionner les transports, l’énergie au cœur du problème

La mobilité de demain fera appel à de nouvelles énergies, à de nouveaux concepts, peu ou pas industrialisés pour le moment. Le secteur des transports terrestre, maritime et aérien entame une transformation, et dispose pour cela d’un éventail impressionnant de possibilités. Passage en revue des énergies en vogue.

La mobilité de demain fera appel à de nouvelles énergies, à de nouveaux concepts, peu ou pas industrialisés pour le moment. Le secteur des transports terrestre, maritime et aérien entame une transformation, et dispose pour cela d’un éventail impressionnant de possibilités. Passage en revue des énergies en vogue.

Quelles énergies pour accompagner la transition énergétique dans les transports ? La plupart des filières s’étant fixé pour objectif la neutralité carbone pour 2050, les mesures concrètes d’envergure se font attendre. De fait, l’enjeu est de taille : décarboner des secteurs fonctionnants quasiment intégralement grâce à la combustion d’énergies fossiles. Malgré un large choix disponible, aucune solution n’est parfaite, et aucune ne prend clairement le pas sur les autres.

Terrestre : les transports avancent plein gaz

La propulsion au gaz naturel pour véhicule (GNV) a aujourd’hui le vent en poupe et semble bien partie pour équiper une portion significative des flottes de transport routier. Il est principalement utilisé sous ses deux formes principales : le gaz naturel liquéfié (GNL) et le gaz naturel comprimé (GNC), la principale différence entre les deux étant la température et la pression de stockage, et donc l’encombrement plus ou moins important. Le GNL étant un liquide, il nécessite un espace moindre, mais des conditions stockage plus extrêmes. L’argument écologique constitue l’un des principaux soutiens de cette nouvelle mobilité au gaz. En effet, la combustion de GNV est moins polluante sur plusieurs aspects que celle de carburants plus répandus. En moyenne, elle génère 25 % moins de CO2, 30 % à 70 % moins de protoxyde d’azote et jusqu’à 90 % moins de particules fines, selon l’Agence de la transition écologique (Ademe). Concurrencé par l’hydrogène, le GNV a l’avantage non négligeable d’être considéré comme plus sûr. Pour cause, il est moins inflammable, moins corrosif et se caractérise par une meilleure étanchéité. Toutefois, de par son état, le GNV nécessite plus de place qu’un carburant classique. Se transportant sous forme gazeuse, il est plus encombrant que les produits pétroliers liquides.

Le biométhane est une alternative au GNV, et provient, cette fois, de stations de méthanisation, où il est produit à partir de biomasse renouvelable, à la différence du gaz naturel d’origine fossile. À partir de cet autre gaz, la création de bioGNV est possible, ainsi que celle de ses dérivés classiques : le bioGNC et le bioGNL. Pour ancrer cette solution dans la réalité, il convient de rappeler que seulement 13 000 véhicules fonctionnent au GNV en France, c’est-à-dire moins de 0,2 % du parc (présicer). De plus, si le biométhane est une alternative relativement peu émettrice de polluants, son taux d’incorporation (quantité de biométhane injecté dans le réseau gazier, en proportion) était de 16,7 % du GNV distribué en France à partir des stations raccordées au réseau, en 2019. 

Maritime : le support de tous les possibles

L’avenir du transport maritime, responsable du fret de 90 % des marchandises transportées se joue maintenant. Ammoniac, GNL et hydrogène sont les carburants principaux en vue, pour la décarbonisation de cette filière. Cependant, ces carburants ont des caractéristiques différentes qu’il faut prendre en compte, dans l’optique de les appliquer au transport maritime. En effet, Cédric Philibert, ancien analyste de l'Agence internationale de l'énergie, dans une interview accordée au journal de l’environnement explique que l’ammoniac surpasse ses homologues sur des points non négligeables. Il a l’avantage d’être liquide à une température de -33°C contre -160°C pour le gaz naturel et -253°C pour l’hydrogène. L’ammoniac est donc plus facile à stocker et à manipuler que les autres gaz, car seulement 2,5 fois plus volumineux que l’essence sous sa forme liquide[EB1] , un problème mineur pour un usage dans le fret maritime, l’espace supplémentaire étant moins difficile à trouver sur un supertanker de 250 mètres que sur une voiture ou un camion. Enfin, selon Cédric Philibert, il suffirait de changer le système d’injection de certains navires pour les adapter à une propulsion à l’ammoniac.

L’institut supérieur d’économie maritime (Isemar) a, dans une note de synthèse : “Environnement : des solutions innovantes pour les navires de demain”, dressé un inventaire de solutions énergétiques pour la filière de logistique maritime. Parmi ces dernières, la deuxième génération de biocarburants marins s’est fait remarquer, notamment la société néerlandaise GoodFuels qui fabrique un carburant à partir de “dérivés de résidus forestiers et d’huiles usagées”. Le groupe Sustainable Shipping Initiative (SSI) a estimé que les biocarburants pourraient couvrir de 10 % à 30 % des besoins de la filiale, tout en soulignant que ce ne sera sûrement qu’une solution de court terme. Autre solution, cette fois ancestrale : la propulsion par le vent. Qu’elle soit auxiliaire ou principale, l’Isemar la qualifie de “solution technologiquement mature”, car appuyée par une multitude de projets portés par des armateurs comme CMA CGM ou Viking Line. Les économies de carburant se chiffrent entre 5 % et 30 % pour une propulsion auxiliaire et jusqu’à 90 % pour une propulsion principale. Malgré des résultats certains, l’institut appelle à convaincre le marché, encore réticent à l’adoption de cette technologie.

Aérien : les baleines à hydrogène

Du côté des cieux, une partie des innovations énergétiques provient paradoxalement du passé. La PME Flying Whales, en collaboration avec Air Liquide développe une nouvelle génération de dirigeables propulsés à l’hélium, et dotés d’une pile à combustible à hydrogène. L’appareil de 154 mètres de long devrait consommer “quinze fois moins et émettra quinze fois moins de particules qu’un hélicoptère de transport”, d’après le producteur d’hydrogène. L’aéronef serait capable de transporter des charges utiles de 60 tonnes, jusqu’à 3 000 mètres d’altitude et n’aurait évidemment pas besoin d’infrastructures pour fonctionner (routes, ports…).

Le secteur aérien classique et ses vols long-courriers, est quant à lui, davantage marqué par les biocarburants. Dans le cadre de la stratégie nationale bas carbone, l’État français prévoit l’incorporation de 2 % de biocarburant au kérosène en 2025 et 5 % en 2030, avec pour objectif 50 % en 2050. L’avion-cargo Beluga XL consomme par exemple 18 % de biocarburants. Bémol cependant, aucune filière de biocarburant destiné au fret aérien n’existe en France pour le moment. C’est pour y remédier que des groupes comme Airbus, Total et Suez ont signé l’engagement pour la croissance verte sur les biocarburants aéronautiques. Néanmoins, les biocarburants nécessitent en général des surfaces de culture énormes, en concurrence avec les autres utilisations possibles de ces terres arables. Par ailleurs, les huiles souvent utilisées car ne requérant que peu de modifications sur les moteurs déjà existants, sont aussi celles avec “le plus mauvais rendement brut”, d’après Jean-Marc Jancovici, président du Shift Project. Il ajoute que l’utilisation d’alcool pur ne peut se faire qu’après changement des moteurs, et est donc une solution nettement moins avantageuse quand les moteurs sont reliés à des avions.

Le compte à rebours climatique ayant démarré, il devient chaque jour plus urgent de clôturer les débats, pour s’atteler à la transformation concrète des chaînes de transport. Encore faut-il choisir.

Thomas Gutperle

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