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La voiture de demain

La voiture de demain

Il est courant d'entendre dire que les ingénieurs savent très bien concevoir des véhicules qui consomment beaucoup moins de carburant que ceux qui se vendent à l'heure actuelle sur le marché. Si c'est bien le cas, pourquoi ne l'applique-t-on pas à grande échelle ?

Serait-ce pour des raisons pratiques, financières, politiques ou stratégiques ?
Cette question montre que la technologie ne peut décidément pas tout résoudre.

Améliorations technologiques

Que peut-on cependant attendre des améliorations technologiques pour les véhicules d'ici 2010 ?

On note depuis 2001, pour la France, un fort ralentissement de la baisse des émissions moyennes de CO2 des véhicules neufs : en baisse entre 2000 et 2001 (on est passé de 162 g de CO2 par km en 2000 en moyenne à 156 en 2001), les émissions spécifiques des véhicules stagnent en 2002 et 2003 (155 en 2002 et en 2003). Ce ralentissement est semble-t-il dû à l'augmentation, dans le même temps, du poids des véhicules et de leur consommation de carburant du fait d'un équipement important (climatisation, systèmes de guidage...). Le ralentissement est bien sûr également dû à la mode des véhicules puissants, volumineux ou tout-terrain, plus consommateurs de carburant.

Il faut par ailleurs tenir compte d'un élément essentiel pour l'évaluation des technologies du futur pour les transports : le temps de renouvellement du parc automobile. La durée de vie médiane d'une voiture étant d'environ 15 ans, l'utilisation réelle des technologies nouvelles met donc une quinzaine d'années à s'imposer.

Il est courant d'entendre dire que les ingénieurs savent très bien concevoir des véhicules qui consomment beaucoup moins de carburant que ceux qui se vendent à l'heure actuelle sur le marché. Si c'est bien le cas, pourquoi ne l'appliquent-ils pas à grande échelle ? Serait-ce pour des raisons pratiques, financières, politiques ou stratégiques ? Cette question montre que la technologie ne peut décidément pas tout résoudre.

Améliorations technologiques

  • du poids du véhicule
  • du rendement du moteur
  • des carburants
  • de l'aérodynamique
  • de la résistance au roulement
  • de la récupération de l'énergie du freinage
  • de la consommation des accessoires
  • etc.

Le véritable enjeu de la recherche pour les prochaines années est de rendre les voitures moins consommatrices d'énergie, et en particulier de pétrole. Des recherches doivent donc être faites par exemple sur le poids des voitures, car qui dit poids supérieur dit consommation accrue. On attend également des améliorations de la récupération de l'énergie thermique des gaz d'échappement (par introduction, par exemple, de vapeur d'eau).

Au niveau des moteurs fonctionnant au pétrole, de nouveaux modèles équiperont sans doute une large part des voitures qui seront vendues en 2010 : les moteurs à combustion interne avancée, technologie d'injection améliorée.

Vers 2010-2015 les progrès technologiques pressentis devraient se traduire par un progrès important (facteur de 2 à 4) sur les émissions de polluants locaux, mais par une diminution de seulement 20 % à 30 % de la consommation (et donc des émissions de CO2) des véhicules à motorisation. Ce n'est donc pas véritablement de ce type de moteurs qu'il faut attendre une révolution.

Beaucoup plus intéressantes au niveau des émissions, les nouvelles carburations hybrides, électriques (voir notre dossier à ce sujet) et pile à combustible auront certainement pris des parts de marché dans le secteur automobile d'ici 2010-2020. Si la Prius émet actuellement 104gCO2/km, on peut espérer que les petites berlines avoisineront les 60 g. À priori, on peut espérer une division par un facteur 1,5 à 2 par rapport à aujourd'hui de la consommation et donc des émissions de CO2 des véhicules hybrides à carburants fossiles.

On peut également espérer que les voitures électriques à cet horizon de temps auront moins de problèmes de batteries et d'autonomie ; mais justement, la pile à combustible intervient à ce niveau...

Après 2020, la voiture «hybride»

On peut imaginer que les véhicules hybrides seront largement développés aux alentours de 2020. On peut aussi supposer que les voitures à pile à combustibles avec reformage au méthanol (et non pas à l'hydrogène directement) seront bien plus présentes. Ce serait une bonne chose pour les émissions de CO2 : une modélisation des émissions du parc automobile français à l'horizon 2050 attribue en effet les meilleurs résultats au scénario donnant le plus de place à l'«hybride à essence» et ensuite à la «pile à combustible avec reformeur» (tout dépendra cependant de l'énergie utilisée pour produire les piles à combustible et l'électricité).

Pour alimenter les moteurs électriques qui entraînent les roues des véhicules, on peut avoir recours soit au moteur thermique, comme on l'a vu, soit à la pile à combustible, le plus couramment envisagé étant la pile à combustible hydrogène. On parle dans les deux cas de solution «hybride», les moteurs électriques associés à chaque roue étant alimentés par un système embarqué de production d'électricité. Il faut une batterie tampon pour emmagasiner l'énergie de freinage et alimenter les divers accessoires du véhicule.

Le groupe DaimlerChrysler compte sortir en 2005 les premières voitures particulières équipées d'une pile au méthanol. Une unité de production de gasoil écologique fabriqué à partir de biomasse a été ouverte en Saxe. Cette unité peut indifféremment produire du gasoil bio (qui ne provient pas d'une source fossile) ou du méthanol. Un bon compromis possible en terme de bilan CO2.

En regardant le rendement énergétique et les émissions de GES correspondantes, il apparaît que le meilleur rendement va au véhicule hybride diesel. Mais les évolutions de la recherche peuvent changer la donne, que ce soit au niveau de la production du carburant, du moteur, de la récupération de la chaleur, etc. Il est donc difficile de se positionner pour présager de la meilleure solution d'avenir. Ce que l'on peut dire néanmoins, c'est qu'il faudra miser sur les deux filières hybrides (thermique et hydrogène) et développer tout ce qui y est commun en termes d'efficacité énergétique : moteurs et transmissions électriques, allégement des batteries...

eco-sapiens 05/11/06
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