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Les carburants alternatifs - quelle est leur influence sur le bilan carbone ?

Qu'est-ce que les carburants alternatifs ? Lesquels pourraient-ils avoir un avenir ?

Qu'est-ce que les carburants alternatifs ?

Les carburants alternatifs sont les carburants sans origine fossile. Parmi les carburants alternatifs, on trouve :

Biocarburants/combustibles biogènes

 Lors de la 1ère génération, des parts de plantes comestibles avaient été prélevées, ce qui était difficilement justifiable car elles auraient pu servir d’aliments. Pour la 2e génération, seules des parties non-comestibles de plantes sont utilisées pour produire du carburant. Les expériences actuelles avec des déchets de paille agricole sont prometteuses. En Roumanie, Clariant prévoit de mettre en service en 2020 une bioraffinerie dans laquelle 50 000 tonnes d’éthanol cellulosique seraient produites chaque année à partir de la paille.
Pour la 3e génération, des micro-organismes et des algues seront modifiés et transformés en biocarburants. En raison de leur rendement à l’hectare en biomasse particulièrement élevé, les algues furent considérées comme très prometteuses, mais entre-temps, on est arrivé à la conclusion que la bioénergie provenant des microalgues n’était pas viable du point de vue économique.

Hydrogène

On peut obtenir ce gaz à partir de l’eau, ce qui exige beaucoup d’énergie, et il en faut plus encore pour le comprimer. Il est important que l’électricité provienne de sources renouvelables.
Jusqu’à présent, cependant, 70% de l’hydrogène utilisé est obtenu par vaporeformage : l’hydrogène est créé à partir de gaz naturel.
Enfin, dans une pile à combustible à hydrogène, ce gaz réagit au contact de l’oxygène pour former de l’eau. Les électrons libérés sont utilisés pour produire de l’électricité. Bien qu’il existe des voitures fonctionnant à l’hydrogène, l’infrastructure est embryonnaire. Il n’a actuellement que deux stations-service à hydrogène en Suisse. Trois autres sont en cours de planification.

E-fuels

Les e-fuels sont des carburants et des combustibles qui sont synthétisés chimiquement à partir d'hydrogène et de CO₂. Pour obtenir l'hydrogène par électrolyse et le transformer en produits finis, une grande quantité d'énergie électrique est nécessaire. Ce n'est que si celle-ci provient de sources renouvelables que les e-fuels réduisent réellement les émissions de CO₂ par rapport aux carburants fossiles. Les e-fuels sont gazeux ou liquides, et donc stockables et transportables, et peuvent être utilisés comme source d'énergie dans les piles à combustible ou les moteurs à combustion.

Est-ce que les e-fuels sont concurrents de la mobilité électrique ?

Les e-fuels permettent de remplacer les carburants fossiles par des carburants renouvelables sans exiger de modifications de la propulsion et de l'infrastructure de recharge. Cependant, la polyvalence des e-fuels est contrebalancée par leur grand besoin en électricité, leur coût élevé et leur disponibilité incertaine. Il n'est pas non plus possible de prévoir si les e-fuels deviendront suffisamment tôt bon marché et disponibles en abondance. Non seulement la disponibilité de la technique de production efficace et du CO₂ nécessaire n'est pas claire, mais la disponibilité de l'électricité nécessaire issue de sources renouvelables semble également délicate. Cette dernière sera en effet rare dans les décennies à venir. Aujourd'hui, 75% de l'électricité mondiale est encore produite à partir de combustibles fossiles. La production d'e-fuels à partir d'électricité renouvelable ne doit donc pas concurrencer les applications efficaces de cette électricité et ne doit pas entraver les technologies efficaces. Les e-fuels sont certainement utiles pour remplacer les combustibles et carburants fossiles là où une électrification directe n'est pas ou difficilement possible, comme par exemple dans la production d'acier ou dans l'aviation.

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Quelle est la position du TCS par rapport aux e-fuels ?

En principe, le Touring Club Suisse est en faveur d'une neutralité technologique. Pour les voitures, l'électromobilité est actuellement la propulsion la plus efficace et la plus respecteuse du climat, raison pour laquelle le TCS s'engage fortement en sa faveur. Mais il suit aussi activement les développements d'autres technologies ainsi que les possibilités d'amélioration de la mobilité électrique dans différents comités et groupes de travail auxquels participent des scientifiques, des entreprises et des partenaires internationaux.

Comment améliorer le bilan carbone ?

Quand on pense à l'amélioration du bilan carbone, on pense généralement à la mobilité électrique. Aujourd'hui, il existe également des carburants alternatifs. Lequels de ces carburants pourraient-ils avoir un avenir ? Interview avec Anthony Patt, expert en climatologie à l'EPF de Zürich.

Comment évaluez-vous le potentiel des e-fuels ?

Je vois des opportunités dans les domaines où il n’y a pas de réelles alternatives. A commencer par l’industrie. Mais surtout dans le transport maritime et aérien car, durant ces 50 prochaines années, il ne sera pas encore possible de traverser les océans uniquement en s’équipant de batteries. En revanche, je n’imagine pas ces carburants pour le trafic routier. Ils ont un très faible degré d’efficacité par rapport à la mobilité électrique. Si l’on considère une production de carburants neutres à partir d’électricité provenant d’eau et de CO, il faut savoir que 50% de l’énergie est perdue. De plus, 80% de l’énergie restante disparaît dans le moteur à combustion. Avec les véhicules électriques, en revanche, les pertes énergétiques dues au stockage des batteries et au réseau de transfert sont minimes. Environ dix fois plus d’énergie est nécessaire pour parcourir la même distance avec les carburants synthétiques dans le réservoir qu’avec une propulsion électrique.

A mon sens, les voitures électriques – elles ne sont aujourd’hui pas beaucoup plus chères que leurs pendants thermiques – s’avèrent imbattables. Elles sont également plus rapides, plus propres et plus silencieuses.

L’institut de recherche ICCT estime que, d’ici 2030, grâce à l’utilisation rationnelle des déchets provenant de l’industrie forestière et agricole, jusqu’à 16% du carburant utilisé dans le transport routier pourrait provenir de ces sources. Doit-on donc se concentrer davantage sur les biocarburants ?

Je ne crois pas, non. Bien que je ne sois pas au courant des résultats de l’ICCT, je dirais qu’il est préférable de recourir le moins possible aux biocarburants dans le transport routier. Il y aurait d’énormes conséquences environnementales si nous en produisions davantage. En particulier sur les ressources en eau et les terres. Les coûts de la mobilité électrique vont baisser, de sorte qu’il sera finalement moins onéreux de conduire une voiture électrique. Et les biocarburants, eux, coûtent encore plus cher que l’essence ou le diesel ordinaires. Si nous souhaitons vraiment passer à l’e-mobilité, un seul système fait plus sens que deux en parallèle.

Et qu’en est-il de l’hydrogène ?

Il peut s’agir d’une bonne solution pour les camions longue distance, même si cela impliquerait d’énormes batteries. Mais l’infrastructure est quasiment inexistante. Il serait éventuellement possible de s’en sortir avec moins de stations-service pour les camions long-courriers. Supposons qu'un poids lourd effectue le trajet Zurich-Munich. Une station de remplissage d’hydrogène au point de départ et une autre à destination suffiraient. D’autre part, des tests effectués récemment en Allemagne et en Suède avec des caténaires – captage du courant par dispositif aérien – pour les poids lourds sur les autoroutes, m’ont convaincu. Sur ces longs tronçons, les véhicules captent l’électricité par cette voie aérienne et n’ont ainsi besoin que de petites batteries pour les trajets aller-retour sur autoroute. Il n’y aurait plus de problème d’autonomie. J’ai rapidement fait le calcul : en cinq ans environ, les coûts de ces infrastructures pourraient être amortis, car les moteurs électriques consomment beaucoup moins d’énergie que les moteurs à combustion.

Ainsi, seuls les e-fuels prévaudront parmi les carburants alternatifs ?

Cela pourrait être le cas dans les transports aériens et maritimes. Sinon, je ne crois au succès de l’e-mobilité que dans le trafic routier. Les batteries représentent le premier choix pour les voitures, les fourgonnettes et les camions qui parcourent de courtes distances. Ils dépassent toutes nos attentes et le secteur se développe rapidement. Pour les camions longue distance, j’opterais pour des caténaires autoroutières, en combinaison avec des batteries, plutôt que des stations débitant de l’hydrogène. Mais cela exige un engagement de la part des responsables politiques européens.

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