Les énergies des véhicules propres

Quelles sont les énergies utilisables dans les véhicules propres ? En adoptant la définition selon laquelle un véhicule propre est un véhicule qui produit peu ou pas de pollution ou d’émission de gaz à effet de serre, plusieurs énergies sont disponibles. Il faut bien souligner que la voiture propre absolue n’existe pas encore vraiment. A la limite, seule l’énergie musculaire nécessaire pour faire du vélo est vraiment propre. La motorisation électrique, par exemple, bien que n’émettant de pollution, n’est pas forcément propre au sens où cette électricité doit être produite (par des centrales nucléaires qui entraînent des déchets radioactifs…). Même les énergies renouvelables, comme l’utilisation de la biomasse pour fabriquer des biocarburants peuvent, dans certains cas, poser des problèmes socioéconomiques et écologiques importants (concurrence avec les cultures alimentaires, destruction de riches forêts primaires tropicales…). La problématique des véhicules propres et des énergies disponibles est un enjeu mondial crucial, et les problèmes multiples qui se posent rendent cette problématique passionnante.
Cet article vise, en tant qu’invitation à cette problématique, à dégager les différents types d’énergie qui sont, ou peuvent être, utilisés dans les véhicules propres. Notons au passage, qu’à court terme, la tendance vers des véhicules plus propres passe aussi par une amélioration des moteurs diesel et essence afin qu’ils consomment et émettent moins. Les moteurs hybrides constituent certainement une solution technologique intéressante à moyen et long terme. L’hybridation consiste à associer deux types de motorisation à énergies différentes, il ne s’agit pas en soi, d’une source d’énergie particulière.
Les biocarburants, ou agrocarburants, sont les carburants liquides ou gazeux produits à partir de la biomasse, avec en particulier l’éthanol et les esters méthyliques d’huiles végétales (voir les grandes filières de biocarburants). Les biocarburants peuvent constituer une solution à très court terme pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, bien que les biocarburants ne sont pas à l’heure actuelle très compétitifs par rapport au pétrole. L’Europe apparaît d’ailleurs en retard par rapport au Brésil par rapport aux Etats-Unis. Le développement des véhicules à polycarburant (flex fuel) est un enjeu important et l’autorisation du superéthanol (E85) en France depuis le début 2007 va dans ce sens.
Le gaz naturel peut être utilisé dans les moteurs qui utilisent de l’essence traditionnelle mais nécessitent un équipement de stockage et d’injection spécial. Le gaz naturel pour véhicule (GNV) est du gaz naturel constitué à près de 97% de méthane (comme le gaz de ville en France). Il peut être produit par méthanisation, constituant alors un biogaz, ressortissant d’une des grandes filières de biocarburant.
L’hydrogène et la pile à combustible constituent une solution radicale, une révolution possible vers une économie de l’hydrogène. Les coûts de production des moteurs à pile à combustible sont encore très élevés par rapport à des moteurs classiques, ce qui laisse peser une incertitude quant à l’avenir des voitures à hydrogène, en tous cas à court ou moyen terme. Les grands constructeurs, à l’image de General Motors font des efforts importants pour produire en série des véhicules à hydrogène. Les véhicules de services, notamment dans le transport en commun ont en revanche tendance à ce développer. Il existe toutefois des problèmes liés à la production, au stockage et à la distribution de l’hydrogène.
Les véhicules électriques suscitent des espoirs contrastés selon les types de véhicules. Les vélos à assistance électrique (VAE) se développent tandis que les voitures électriques, loin de se développer, ont tendance à être en recul. Le transport ferroviaire reste par le secteur qui fait le plus appel à la traction électrique. La question centrale des véhicules électrique concerne l’efficacité des batteries, mais aussi le mode de production de l’électricité.
L’énergie solaire est également envisagée, pour l’instant seulement dans des prototypes automobiles ou dans des bateaux, comme en témoigne la première traversée de l’Atlantique en bateau solaire. Lorsque les cargos traverseront les océans grâce à l’énergie solaire, le monde aura bien changé.
Informations relative
Hydrogène
Sir William R. Grove, avocat britannique et passionné d’électrochimie, découvre le principe de la pile à combustible en 1839, en s’appuyant notamment sur les travaux de Christian Friedrich Schoenbein. Plus d’un siècle plus tard, dans les années 1930, Francis T. Bacon reprendra les travaux de Grove et sera le premier à fabriquer une pile à combustible, générant 1KW. Les premières applications de la pile à combustible dans les années 1960 nous emmènent dans l’espace, avec les missions GEMINI et APOLLO. Plus récemment, c’est l’industrie automobile, mais aussi l’industrie du portable qui s’intéressent fortement à l’application des principes mis en évidence par Grove.
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