L’énergie clé de l’avenir
Dübendorf, St. Gallen und Thun, 02.03.2015 - Notre approvisionnement en énergie est à la veille de subir des changements radicaux. Ceci concerne principalement la réduction des émissions de CO2 ainsi que le passage des énergies fossiles et nucléaires aux énergies renouvelables. Et ce défi concerne aussi l’industrie automobile. A côté du lancement de véhicules dotés de nouveaux systèmes de propulsion, la mise à disposition des carburants appropriés pour ces derniers est aussi un élément capital. A l’Empa, des représentants des milieux de la politique, de l’économie et de l’industrie automobile ont montré comment ce scénario pourrait de concrétiser.
Mercredi dernier, dans l’auditorium de l’Empa rempli jusqu’à la dernière place, des politiciens responsables de la politique énergétique, des représentants de l’industrie automobile, des milieux de l’énergie et de la finance ainsi que des chercheurs ont discuté du potentiel et des défis des carburants «synthétiques». Ce sont là des supports énergétiques, tels que l’hydrogène ou le méthane, produits à partir des excédents saisonniers d’électricité, par exemple durant la période estivale, ou du courant provenant de centrales hydroélectriques temporairement plus rentables sur le marché de l’électricité. Avec le concept «Power‑to‑Gas, l’eau est tout d’abord scindée par électrolyse pour produire de l’hydrogène (H2) qui est ensuite utilisé soit directement, soit, dans une deuxième étape, pour produire du méthane (CH4) par combinaison avec du CO2 par un procédé catalytique. L’avantage de la transformation en méthane réside dans le fait que ce gaz peut être stocké durant des mois dans le réseau de gaz naturel et s’utiliser en hiver aussi pour rouler de manière neutre en CO2 avec des véhicules à gaz.
Réduction des émissions de CO2 – sinon des sanctions
Un grand défi dans le domaine des énergies renouvelables est leur rentabilité. Les énergies renouvelables sont déjà en soi plus coûteuses que les énergies fossiles. Si on les stocke, leur coût augmente encore et cela d’autant plus s’il s’agit d’un stockage à long terme, tel qu’un stockage saisonnier. C’est pourquoi il faut développer des stratégies bien conçues pour que le concept «Power-to-Gas» soit rentable. Ou comme l’a exprimé le chercheur de l’Empa Andreas Borgschulte: «La transformation en supports énergétiques synthétiques n’est pas seulement un problème d’énergie mais aussi et surtout un problème d’argent». La loi sur le CO2 suisse offre une base pour une étude d’évaluation et de validation économique, car elle contraint la branche automobile à prendre d’amples mesures de réduction des émissions de CO2. Christian Bach du laboratoire «Systèmes de propulsion des véhicules» de l’Empa fournit des chiffres: «Le non-respect des valeurs limites conduit à des sanctions élevées pour les constructeurs automobiles qui, seulement pour l’année en cours, sont estimées à 50 à 80 millions de francs.» Et cela avec une tendance à la hausse. L’industrie automobile a le choix: payer chaque année des amendes élevées ou investir dans les énergies renouvelables. Ce qui est le plus profitable pour l’environnement est bien clair. Ce qui est aussi clair c’est que les constructeurs automobiles n’investiront dans les énergies renouvelables que s’ils peuvent obtenir que les réductions d’émissions de CO2 réalisées soient prises en compte dans la réglementation sur les émissions des véhicules — question sur laquelle se penchent actuellement les politiciens et l’administration.«Si la réduction des émissions de CO2 nous tient à cœur, il faut sortir des sentiers battus», comme l’a exprimé Reiner Mangold de AUDI AG. Pionnier dans le domaine des carburants synthétiques, AUDI a développé un concept global pour une mobilité exempte d’émissions de CO2 qui englobe différents types de carburants et de propulsion. Le premier mode de propulsion sur lequel mise AUDI est la propulsion au gaz et elle a réalisé en collaboration avec Etogas une grande installation pilote Power-to-Gas en Allemagne du Nord. Des analyses de cycle de vie montrent que les véhicules à gaz roulant avec du méthane produit à partir d’électricité éolienne présentent des émissions de CO2 comparables à celles de voitures électriques utilisant ce même courant. Des installations pilotes qui produisent des carburants similaires au diesel ou à l’essence font aussi partie de la stratégie de AUDI.
Un fort potentiel – encore loin d’être épuisé
Toutes les technologies de production de carburants synthétiques passent tout d’abord par l’hydrogène. Raison aussi pour laquelle les véhicules à hydrogène rencontrent un intérêt croissant. En particulier pour les bus urbains, les véhicules communaux et les camions servant à la distribution fine, l’hydrogène pourrait devenir intéressant. Le potentiel d’accroissement de l’efficience d’une part et d’une diminution des coûts d’autre part que recèlent l’électrolyse, la méthanisation et les piles à combustible est loin d’être épuisé. L’Institut Paul Scherrer (PSI) mène des recherches dans ce domaine. Dans des installations pilotes réalisées en coopération, des chercheurs du PSI et de l’Empa développent et étudient les technologies de l’avenir. Des estimations de l’Empa montrent que si l’on convertissait déjà seulement la moitié de l’électricité excédentaire en carburant, ceci permettrait de faire rouler plusieurs centaines de milliers de véhicules avec un bilan de CO2 neutre. S’il était possible de prendre en compte ces réductions des émissions de CO2 dans la réglementation sur les émissions des voitures, ceci serait même réalisable sans subventions ni autres mesures d’encouragement.
Dialogue sur le thème des véhicules à gaz/biogaz entre les parties prenantes
Au cours de ces derniers dix ans, les véhicules à gaz/biogaz ont opéré le passage de la modification des moteurs à essence vers des moteurs à combustion interne turbocompressés développés à cet effet. Du fait du pouvoir antidétonant élevé du méthane, ces moteurs présentent en partie des rendements plus élevés en fonctionnement au gaz qu’à l’essence. Leur rayon d’action atteint actuellement 400 à 500 kilomètres et ces véhicules sont aussi souvent équipés d’un réservoir d’essence qui accroît encore nettement leur rayon d’action, par exemple pour les voyages de vacance. Les quelques 18 millions de véhicules à gaz et 22'000 stations de distribution de gaz qui existent par le monde montrent de plus qu’ils ne présentent pas de risques plus élevés que les véhicules diesel ou à essence, et cela bien qu’en dehors de l’Europe, ces véhicules utilisent encore souvent des technologies d’adaptation relativement anciennes et que les standards de sécurité des stations de distribution soient notablement moins élevés. Lors d’un large dialogue, des représentant des associations professionnelles, des importateurs, des autorités et des instituts de recherche ont discuté à l’Empa du potentiel des véhicules à gaz/biogaz en relation avec la stratégie énergétique et la législation suisse sur le CO2. Les résultats de ces discussions sont résumés dans un rapport.
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Christian Bach, Systèmes de propulsion des véhicules tél. +41 58 765 4137, christian.bach@empa.ch
Dr. Andreas Borgschulte, Chimie analytique, tél. +41 58 765 4639, andreas.borgschulte@empa.ch
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