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Comment décarboner le transport automobile ?

Allez, en route ! Faites glisser le curseur du graphique ci-dessous et faites défiler les kilomètres. Vous verrez alors les émissions de CO2 augmenter, plus ou moins selon la motorisation et les carburants utilisés.

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Et vous pouvez aussi changer de pays en cliquant sur le mix électrique de l’utilisateur. Vous verrez alors l’impact de la fabrication d’électricité, plus ou moins carbonée, sur les émissions des véhicules qui utilisent directement ou indirectement de l’électricité : hybrides rechargeables, électriques et hydrogène. Enfin, passez la souris (ou le doigt si vous êtes sur un mobile) sur les lignes pour avoir plus de détails. Et n’hésitez pas à ajuster l’échelle en cliquant ou double cliquant sur « AUTO ».

Chaque barre représente le cumul des émissions de CO2, pour des véhicules moyens, de type berline compacte ou segment C : les émissions de fabrication, déjà émises à l’achat de la voiture, et celle qui seront émises en roulant (voir les sources à la fin de l'article pour plus de détails). Alors, d'après vous, quels enseignements peut-on en tirer ?

Les traditionnelles thermiques

Sans surprise, les véhicules essence ou diesel sont les plus émetteurs de CO2. Vraiment ? C'est sans compter les carburants alternatifs, comme par exemple le GPL, composé de butane et de propane liquéfiés, qui sont à plus forte teneur en hydrogène et émettent donc un peu moins de CO 2.
L'essence sans plomb E85 émet en sortie d'échappement autant de CO2 que l'essence sans plomb classique, mais parce qu'elle est composée de 65% à 85% de bioéthanol renouvelable, issu par exemple de la fermentation de betteraves à sucre, ces émissions ne sont pas comptabilisées. Intéressant, mais le recours aux agrocarburants devrait rester très limité, les surfaces agricoles n'étant pas extensibles et en principe affectées en priorité à l'alimentation.

L'électrique, va-t-il tous les remplacer ?

La voiture électrique part avec un gros handicap : 300 kg de batterie représentant plus de 6 tonnes de CO2 émis. Malgré cela, si l'électricité est décarbonée, les émissions peuvent être compensées bien avant les 50 000 premiers kilomètres et être divisées par 3 ou 4 sur la durée de vie par rapport à un véhicule thermique. Et même si le mix est très carboné, l'électrique n'est au final pas pire que le thermique et devient alors intéressant pour un pays ayant la volonté par exemple de remplacer à terme ses installations de production au charbon par des énergies renouvelables.

Entre les deux : les hybrides

Récupération d'énergie au freinage, meilleur rendement moteur avec l'électrique : l'hybride non rechargeable présente des atouts qui lui permettent de réduire un peu les émissions. Pour aller plus loin, l'hybride rechargeable est théoriquement très bon, du moins à en croire les chiffres de consommation communiqués par les constructeurs. En pratique, des recharges trop espacées conduisent l'hybride rechargeable à ressembler à un hybride non rechargeable ... en plus lourd.

L'hydrogène

L'utilisation de l'hydrogène comme carburant automobile reste confidentielle. L'hydrogène est actuellement quasi exclusivement produit à partir de ressources fossiles, comme le vaporeformage du méthane, process très émetteur de CO2. Au final, rouler à l'hydrogène ne permet aucune réduction des émissions par rapport à un véhicule essence ou diesel.
Bien sûr, on pourrait dans un avenir plus ou moins proche utiliser de l'hydrogène produit par électrolyse, mais cela n'a vraiment de sens que si l'électricité est très décarbonée : avec le mix électrique moyen des pays de l'Union Européenne, un véhicule à hydrogène est déjà 50% plus émetteur de CO2 qu'un diesel !
Cela est dû au faible rendement des transformations de l'électricité en hydrogène par un électrolyseur, puis de l'hydrogène en électricité par une pile à combustible : il faut produire trois à quatre fois plus d'électricité en amont pour mouvoir une voiture à hydrogène, comparativement à une voiture électrique, nettement plus attrayante dans un contexte de forte demande en électricité.
Et les dix millions de tonnes annuels d'hydrogène vert que l'Europe s'est engagée à produire d'ici 2030 devraient être logiquement affectés en priorité à des applications industrielles pour lesquelles il y n'y a pas d'alternative : fabrication d'ammoniac, d'engrais, sidérurgie, ou mobilité lourde par exemple. Non, la voiture à hydrogène au-delà d'un micro-marché de niche, ce n'est pas pour demain.

Pour conclure

Finalement, malgré une réduction des émissions certes intéressante mais modeste, les carburants alternatifs et les hybrides ne permettent pas de vraie rupture dans la décarbonation de l'automobile. Seul le véhicule électrique permet cette rupture, mais à la condition de décarboner fortement l'électricité.
La voiture électrique serait-elle alors la panacée pour décarboner l'automobile ? Ne rêvons pas : encore faudra-t-il être capable de fournir suffisamment d'électricité et de produire les volumes de batteries, et ça, c'est une autre histoire.

Publié le 27 juin 2023.