Les carburants liquides fossiles semblent davantage menacés par l’émergence d’interdits politiques plutôt que par épuisement de la ressource.
Ils sont désormais de plus en plus concurrencés par le méthane, l’électricité, l’hydrogène et autres carburants de synthèse, issus (ou non) de la biomasse et de la valorisation de déchets organiques.
La transition énergétique est à la croisée des chemins… le tout est de ne pas se tromper!
Plutôt qu’un risque de pénurie, la pression sur le pétrole est désormais liée à son prix (on l’a vu entre 2007 et 2013) et, surtout, aux enjeux des émissions de gaz à effet de serre. En témoigne le rapport de l’Agence internationale de l’énergie (AIE, en anglais International Energy Agency, IEA), datant de mai 2015, sous-titré « Mobiliser l’innovation pour accélérer la lutte contre le changement climatique ».
La fin du gazole est-elle possible? Pas sûr: l’Allemagne du IIIe Reich avait développé de façon industrielle la production de carburants de synthèse, suivant le procédé Fischer-Tropsch. Un procédé remis au goût du jour avec des carburants tels que le GTL (gas to liquid), le BTL (biomass to liquid). À cela s’ajoutent les dérivés organiques tels que HVO (Hydrogenated Vegetable Oil, huiles végétales hydrogénées) sans oublier les B30 et B100 (biogazoles à 30 et 100 %), déjà utilisés dans plusieurs réseaux de transports urbains.
Le GTL est une réalité qui a dépassé le stade des laboratoires de recherche, puisque Shell en produit sur deux sites industriels: un en Malaisie (d’une capacité de 14 700 barils de pétrole/jour) et un au Qatar (140 000 barils de GTL/jour, plus 120 000 barils de produits dérivés tels que naphta, kérosène, huiles de base pour lubrifiants). Pourquoi le Qatar? Parce que c’est un acteur majeur du gaz naturel, et que le GTL vient justement de la transformation du méthane.
Plus que pour des questions de pérennité de la ressource, Shell met en avant le GTL pour des raisons environnementales! Pour la compagnie pétrolière, très avancée dans ce domaine, ces carburants ont l’immense avantage d’avoir d’excellents indices de cétanes propices à une bonne inflammation du mélange, de générer très peu de suies et contenir très peu de composés aromatiques polycycliques générateurs d’imbrûlés. C’est la même démarche qui motive aujourd’hui des institutions comme l’IFP-EN (Institut français du pétrole et des énergies nouvelles), lorsqu’il travaille sur de nouvelles filières de production de biogazole, dit de seconde génération.
De son côté, le 19 janvier 2016, la Direction générale de l’environnement, de l’énergie et du climat (DGEC) a publié un décret d’autorisation, remplaçant l’antédiluvien décret du 22 décembre 1978, incluant enfin l’éthanol ED95 comme carburant. On attend toutefois le décret qui donne les spécifications techniques précises de ce carburant. La loi de finances et la loi de finances rectificative ayant déjà été adoptées pour 2016, c’est une lettre des douanes et droits indirects qui a fixé le niveau de fiscalité s’appliquant à ce produit: elle est pour le moment très avantageuse, avec 8 centimes par litre. Il faut toutefois relativiser, car pour obtenir la même quantité d’énergie que dans 1 litre de gazole, il faut 1,6 litre d’ED95!
Au sein de l’Union française des industries pétrolières (UFIP), on estime que la France a déjà une forte incorporation de carburants issus de l’agriculture ou de la biomasse, avec jusqu’à 10 % d’éthanol dans le super sans plomb SP95-E10 et l’ajout d’esters méthyliques à base d’acides gras (EMAG) dans les gazoles (à hauteur de 8 % en France). Mais comme pour le B30 ou le B100, l’ED95 (qui attend encore un arrêté d’application pour pouvoir être effectivement commercialisé) ne sera pas à proprement parler en vente libre: il sera dédié aux flottes captives, en particulier les autobus urbains. Scania est à ce jour le seul constructeur à pouvoir faire fonctionner des autobus avec l’ED95. Il ne concerne qu’une partie des moteurs industriels fabriqués par Scania, en particulier le 5 cylindres de 9 litres de 280 ch Euro VI, monté dans les Scania CityWide LE et LF, InterLink LD ainsi que le Higer A30.
Avantage de l’ED95, il n’exige qu’une dépollution par catalyse SCR, donc sans filtre à particules ni vanne EGR. Par contre, le rapport volumétrique du moteur doit être relevé pour obtenir l’inflammation du mélange alcoolisé. Cela se traduit par un fonctionnement plus sonore, surtout si on le compare à son pendant GNV qui bénéficie d’un allumage commandé. Gilles Baustert, porte-parole de Scania France, insiste sur le fait que l’ED95 a sa place dans les réseaux urbains, dès lors qu’il existe une filière de production agricole de transformation de l’éthanol à proximité. Il ajoute que « Scania n’a pas de religion en matière de choix énergétique », ce qui est parfaitement en phase avec l’analyse faite par l’IFP-EN. L’institut insiste sur le « panel énergétique » qui s’ouvre devant les opérateurs et les industriels. La proximité de la ressource devient en effet un argument tout aussi sensible que le bilan CO2!
« En France, on est très focalisés sur les polluants locaux, alors qu’ailleurs en Europe, tout se joue sur les émissions de CO2 », analyse Gilles Baustert. On pourrait même ajouter qu’en France, la doctrine actuelle chez les élus, en particulier en Ile-de-France et à Paris, est « haro sur le diesel! ». Qu’en est-il vraiment? L’Ademe (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) a effectué une synthèse dans une étude intitulée « Panorama et évaluation des différentes filières d’autobus urbains ». Cet ouvrage collectif a été supervisé par Denis Benita, du service Transports et mobilités au sein de la Direction villes et territoires durables de l’Ademe. Il est récent, puisque publié en août 2015.
À propos des biogazoles, on peut lire: « ces derniers représentent un gain net en émissions de gaz à effet de serre, par rapport à des carburants fossiles, de 59 % à 91 % pour les biodiesels (hors changement d’affectation des sols) ». S’ils sont un peu passés de mode en raison de l’hallali anti-diesel, selon l’Agence, ces biogazoles demeurent intéressants, car ils ont un impact immédiat sur le parc existant en termes de bilan carbone et d’émissions de particules (pour les véhicules dépourvus de filtres à particules). Seul souci: le B30, et a fortiori le B100, ne sont pas reconnus par les constructeurs, ou alors avec des réserves.
Toutefois, la situation évolue et Scania autorise les biogazoles moyennant la spécification du code option idoine sur certains moteurs, tout comme MAN (modifications au niveau de la filtration et dans les durits, et canalisations du circuit d’injection de combustible).
Si l’argument de la production locale est important pour les biocarburants (permettant un gain sur les coûts logistiques), il l’est également pour le concurrent n° 1 du gazole: le GNV!
Car si le biométhane reste marginal, il pourrait représenter, selon le rapport de l’Ademe, un potentiel de production allant jusqu’à 20 % de la consommation annuelle de méthane en France (toutes applications confondues). Le bioGNV peut provenir d’unités de valorisation de déchets fermentescibles domestiques, comme Méthavalor en Lorraine, ou le plus connu Centre de valorisation des déchets organiques (CVO) de l’agglomération Lilloise. À lui seul, il parvient à produire assez de méthane pour alimenter quotidiennement une centaine d’autobus de Transpole. Un nouveau gisement vient de la méthanisation des boues de stations d’épuration. Une grosse unité sera inaugurée en mai 2016 à Valenton, sur le site du Siaap (syndicat interdépartemental pour l’assainissement de l’agglomération parisienne) avec l’implication de spécialistes tels que Suez Degrémont, Engie et GNVert.
Les lisiers et déchets agricoles sont aussi une source pour la production de bioGNV. L’Agence a une analyse très positive du biométhane: « En 2007, l’Ademe et Gaz de France ont analysé le cycle de vie des modes de valorisation énergétique du biogaz issu de la méthanisation de la fraction fermentescible des ordures ménagères. Cette étude a montré que la valorisation en biométhane carburant présente un meilleur potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre que la valorisation électrique ».
Voilà qui va à l’encontre de bien des idées reçues où l’on pourrait, après rapide analyse, se dire que le rendement d’un moteur thermique étant inférieur à celui d’un véhicule électrique, on aurait meilleur compte de produire de l’électricité et de l’utiliser sur des autobus urbains électriques. Le bilan global effectué par l’Ademe contredit cette vision des choses. Seul souci: le bioGNV, si vertueux en termes d’émissions de gaz à effet de serre, est taxé de la même façon que le méthane fossile au titre de la taxe carbone, entrant dans le calcul de la TICPE (taxe intérieure de consommation sur les produits énergétiques). Cherchez l’erreur!
La France se targue de produire une des électricités les plus décarbonées d’Europe, voire du monde. Mais à quel prix? Quid en effet des déchets nucléaires dont les émissions de rayonnements ionisants se comptent en centaines, voire en milliers d’années? Une première évaluation des besoins électriques par BYD Europe faisait état de 8 mégawatts pour la recharge de 80 autobus électriques. Une autre évaluation, donnée pour un dépôt RATP de plus de 100 autobus, fait état de… 10 mégawatts! Multipliez cette valeur par le nombre de dépôts RATP à équiper pour atteindre l’objectif affiché par le Stif dans le programme Bus 2025, et cela donne vite le vertige!
Pour mémoire, une « tranche » de centrale nucléaire (un réacteur) c’est 900 mégawatts! Il y a aussi l’inconnue sur les batteries, leur prix de remplacement ou de location, leur durée de vie et leur recyclage. Sans oublier un prix d’achat doublé par rapport à un autobus standard diesel Euro VI, et un prix de revient estimé sur 12 ans à… 114 % de celui d’un autobus standard 12 m thermique Euro VI, écart qui grimpe entre 163 et 166 % pour un minibus électrique face à son pendant thermique Euro VI! Ces estimations sont établies par la Centrale d’achat du transport public (CATP) qui en tire cette conclusion: « les coûts élevés de ces investissements ne doivent pas conduire à un ralentissement du renouvellement des véhicules les plus anciens ni à une limitation de l’offre de transport alternative à l’automobile. Ces deux phénomènes seraient contraires à l’objectif de développement d’une mobilité plus durable ».
En matière de transport public, le mieux semble être l’ennemi du bien, mais ce discours de raison peut-il être entendu de certains élus (notamment parisiens)? Un moyen de se passer des batteries est d’opter pour les supercondensateurs, une voie explorée par PVI avec l’ingénieux Watt System, exploité par Transdev à Nice (Watt signifiant wireless alternative trolley technology).
Il est par ailleurs moins coûteux qu’un autobus à batteries (hors coût d’infrastructure).
Et si l’électricité, au lieu d’être délivrée par les réseaux venait à être produite à bord? C’est l’idée directrice de la pile à combustible. Van Hool, Solaris Bus, et Mercedes-Benz ont des démonstrateurs en exploitation commerciale. Le marché de la pile à combustible suscite bien des appétits, en particulier de la part de l’Air Liquide qui conçoit le GNV comme une étape vers le passage à l’hydrogène, un raisonnement partagé par Mercedes-Benz. Et c’est d’autant plus logique que les contraintes liées aux bouteilles et à l’architecture des véhicules GNV préparent les constructeurs au passage à l’hydrogène. Pourtant, aujourd’hui disponible à 10 €/kg, il est tout sauf propre, puisque produit à partir… du méthane fossile!
Mais la production de biométhane et l’exploitation des énergies plus aléatoires comme le solaire ou l’éolien permet de générer de l’hydrogène issu d’énergies renouvelables. Ce dernier point explique pourquoi le Danemark et l’Allemagne misent résolument sur cette filière du stockage d’électricité via le média hydrogène. Le CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives), le CNRS (Centre national de la recherche scientifique), l’Institut polytechnique de Grenoble et l’Air Liquide sont très engagés dans des programmes de ce type. Cependant, il reste encore de nombreux obstacles à franchir, tant en termes de coûts que sur le plan réglementaire.
Choisir une filière énergétique n’est pas évident. Mais cela est rendu encore plus ardu par la loi de transition énergétique votée à l’été 2015. Adrien Duquesnoy, responsable maintenance de la CATP, et Magalie Campmas de la Direction des équipements et du patrimoine du Sytral, responsable des systèmes transport bus et trolleybus, relèvent que l’attentisme concernant les décrets d’application pénalise les autorités organisatrices qui ne peuvent plus engager d’appels d’offres, ne sachant pas si leur choix sera validé dans le cadre de la fameuse loi. Quid en effet de la définition du « véhicule à faibles émissions »?
C’est ce qui, selon Magalie Campmas, a fait capoter le projet du Sytral d’investir dans des autobus hybrides à Lyon. Pourtant, le bilan des émissions et consommations, lors du test qui a duré presque 2 ans, était positif (-30 % sur les oxydes d’azote, -25 % sur les consommations, données validées par l’IFP-EN sur la base de véhicules Euro V EEV). « L’offre hybride est pertinente en consommation, mais il n’y a pas de modèle économique sur 15 ans », résume-t-elle. L’étude actualisée de la CATP est claire: « Sur une durée de 12 ans, les coûts d’un bus hybride sont en moyenne 34 % plus importants que ceux d’un Euro VI thermique ». Adrien Duquesnoy s’inquiète d’un décret par trop restrictif, ne prenant en compte que les véhicules électriques dans la définition d’un « véhicule à faibles émissions ». « Si le législateur n’est pas clair, s’il y a de la confusion gouvernementale, je ne vois pas comment on pourrait faire de la diffusion d’information et de la formation auprès de nos adhérents », résume-t-il un brin désabusé, avant d’ajouter: « sur la loi NOTRe, on n’a pas été entendus, sur l’open data, on n’a pas été entendus, on se heurte à des administrations qui font fi du terrain et de nos métiers ». Un point de vue proche de celui exprimé en mars 2015 dans les colonnes de Bus & Car par Laurence Broseta, directrice générale France de Transdev.
Si le décret d’application de la loi de transition énergétique ne devait prendre en compte que les seuls véhicules électriques, ce serait l’arrêt de mort immédiat pour tous les modèles hybrides et GNV proposés par les constructeurs. Dommage, car la filière GNV semble retrouver un réel dynamisme sous l’action conjuguée du renouvellement de l’offre des constructeurs (Iveco Bus, MAN, Van Hool, Solaris Bus, puis Scania, Mercedes-Benz et bientôt Cummins via les constructeurs turcs) et l’arrivée de nouveaux entrants, dont certains très puissants, sur le marché de la distribution du GNV (outre l’acteur historique GNVert, vont se positionner GasNatural Fenosa, Axégaz, mais surtout l’Air Liquide et Total dès ce second semestre 2016). Dommage surtout pour une solution qui présente, selon l’étude de l’Ademe d’août 2015, d’indéniables atouts en termes d’émissions d’oxydes d’azotes et de particules, même face aux diesels Euro VI, pourtant déjà extrêmement performants au niveau des émissions polluantes.