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La transition énergétique

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Une amélioration opiniâtre des performances énergétiques qui se heurte à la croissance des volumes transportés

À l’inverse des autres secteurs dont les émissions de gaz à effet de serre ont connu une baisse ces 25 dernières années, les émissions des transports ont augmenté de 20 % entre 1990 et 2014 en Europe. Comptant pour un peu moins de 5 % des véhicules en circulation en Europe, les poids lourds sont responsables de plus d’un quart des émissions de CO2 des transports. Or, à l’horizon 2030, les transports doivent réduire leurs émissions de 30 %, par rapport au niveau de 2005.

En France, le transport routier de marchandises (TRM) représente plus de 37 000 entreprises et compte plus de 300 000 véhicules. Depuis l’adoption de la charte “Objectif CO2” en 2008 par les transporteurs français, plus de 90 % des véhicules ont été renouvelés, et sont désormais plus modernes et moins énergivores. En seulement 10 ans, le TRM a d’ailleurs baissé ses émissions de CO2 de 22 % et ne représente plus que 7 % des émissions totales en France. Concernant le monoxyde d’azote, il est également l’un des secteurs ayant connu la plus forte baisse depuis 1990 avec – 66 % d’émissions. Cependant, l’amélioration continue des performances des motorisations thermiques ne parvient pas à compenser la hausse des kms parcourus ; d’où la recherche de motorisations alternatives moins polluantes.

À la différence du fret ferroviaire, que le recours à la traction électrique place à l’avant-garde de la transition énergétique, le transport maritime, routier et fluvial de fret dépend encore de manière quasi-exclusive de l’utilisation de carburants dérivés du pétrole. Les émissions de gaz à effet de serre du secteur du transport aérien sont aussi amenées à augmenter rapidement si aucune mesure n’est prise à leur encontre.

Carburants alternatifs ?

La directive 2014/94/UE du 22 octobre 2014 définit comme carburants alternatifs l’électricité, le gaz naturel sous forme gazeuse (GNC) ou liquéfiée (GNL), les biocarburants, le gaz de pétrole liquéfié (GPL), l’hydrogène, les carburants de synthèse et les carburants paraffiniques.

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Electricité, gaz naturel (GNC,GNL), gaz de pétrole liquéfié et hydrogène sont des énergies qui nécessitent une motorisation alternative et ne infrastructure dédiée. La technique des moteurs à gaz est opérationnelle depuis longtemps sur les navires (initialement les méthaniers pour le GNL) comme sur les véhicules routiers (GNL et GNC).

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Les carburants miscibles avec les carburants dérivés du pétrole ne nécessitent pas une infrastructure dédiée de distribution Ces carburants de synthèse correspondent à des mélanges d’hydrocarbures obtenus à partir d’autres ressources que le pétrole. Notamment le charbon, le gaz naturel, la biomasse végétale ou encore certains types de déchets ménagers ou industriels. En fonction de la nature de la matière première, on parlera de filières « CTL »(Coal-to-liquid, désignant l’obtention de carburants de synthèse grâce au charbon), « BTL » (Biomass-to-liquid, quand la matière première est la biomasse) ou « GTL » (Gaz-to-liquid pour les productions basées sur du gaz naturel). Ces filières sont parfois décrites génériquement par l’abréviation « xTL ». Les biocarburants sont des carburants issus de matières organiques végétales renouvelables : betteraves, colza, tournesol, céréales, déchets agricoles, résidus forestiers, etc.

Des motorisations alternatives testées sur terre, eau et ciel

L’investissement dans des motorisations alternatives dans les domaines du transport de fret routier, maritime et fluvial progresse mais reste pour l’instant largement contraint par une offre limitée (véhicules et éventuelles infrastructures nécessaires) impliquant des surcoûts jugés souvent rédhibitoires par la majorité des entreprises.

GNV et électricité s'implantent dans le transport routier de marchandises.

On assiste au développement du GNV (Gaz Naturel pour Véhicules) même si le manque de stations d’avitaillement freine cette évolution. Le gaz naturel carburant, qui dans le cas du transport routier est souvent dénommé GNV, recouvre à la fois le gaz naturel liquéfié (GNL) issu de la liquéfaction à -160°C sur les lieux de production et le gaz naturel compressé (GNC) qui est issu des réseaux de distribution de gaz ou de la regazéification du GNL dans une station-service.Le GNC (gaz naturel comprimé) et le GNL (gaz naturel liquéfié) présentent trois avantages majeurs. En tant qu’énergies propres, par rapport au diesel, ils permettent de réduire les émissions de particules, de NOx et de CO2, notamment s’ils sont produits à partir du biométhane. A l’instar des véhicules à hydrogène, les véhicules alimentés au gaz naturel (VGN) sont silencieux : un réel atout pour les livraisons urbaines et péri-urbaines notamment de nuit. Enfin, à partir d’un certain kilométrage, ces énergies sont plus économiques, avec un prix de revient au kilomètre inférieur à celui du diesel.

En matière de véhicules électriques, alors même que l’offre actuelle est ciblée sur les véhicules légers, le nombre d’utilitaires reste confidentiel. Seulement 7 067 unités ont été immatriculées en 2019. Cependant le mouvement s’accélère du fait des réglementations politiques qui visent à faire chuter les émissions de CO2 des véhicules d’ici à 2030, et notamment celles générées par la logistique du dernier kilomètre.Initialement prévue pour 2019, la production du Tesla Semi devrait réellement commencer cette année. Avec ses 480 à 800 km d’autonomie selon la version, le camion électrique de Tesla parait performant mais sera très onéreux.En s’appuyant sur le réseau de concessionnaires Iveco, Nikola prévoit de lancer en Europe la version électrique de son poids-lourd à compter de 2021. Il autoriserait une autonomie de 400 kilomètres.

L'hydrogène présente un potentiel intéressant pour les différents modes de transport.

Ce carburant présente deux avantages majeurs : il peut être produit à partir de n’importe quelle source d’énergie et n’émet pas ou peu de polluants lors de son utilisation. Sa mise en œuvre dans le secteur des transports se heurte cependant à des verrous scientifiques et technologiques, et surtout économiques, qui sont autant d’obstacles à une diffusion de masse. Le bilan environnemental d’une filière hydrogène dépend en grande partie de la source d’énergie utilisée.

Des motorisations alternatives testées sur terre, eau et ciel

L’investissement dans des motorisations alternatives dans les domaines du transport de fret routier, maritime et fluvial progresse mais reste pour l’instant largement contraint par une offre limitée (véhicules et éventuelles infrastructures nécessaires) impliquant des surcoûts jugés souvent rédhibitoires par la majorité des entreprises.

GNV et électricité s'implantent dans le transport routier de marchandises.

On assiste au développement du GNV (Gaz Naturel pour Véhicules) même si le manque de stations d’avitaillement freine cette évolution. Le gaz naturel carburant, qui dans le cas du transport routier est souvent dénommé GNV, recouvre à la fois le gaz naturel liquéfié (GNL) issu de la liquéfaction à -160°C sur les lieux de production et le gaz naturel compressé (GNC) qui est issu des réseaux de distribution de gaz ou de la regazéification du GNL dans une station-service.Le GNC (gaz naturel comprimé) et le GNL (gaz naturel liquéfié) présentent trois avantages majeurs. En tant qu’énergies propres, par rapport au diesel, ils permettent de réduire les émissions de particules, de NOx et de CO2, notamment s’ils sont produits à partir du biométhane. A l’instar des véhicules à hydrogène, les véhicules alimentés au gaz naturel (VGN) sont silencieux : un réel atout pour les livraisons urbaines et péri-urbaines notamment de nuit. Enfin, à partir d’un certain kilométrage, ces énergies sont plus économiques, avec un prix de revient au kilomètre inférieur à celui du diesel.

En matière de véhicules électriques, alors même que l’offre actuelle est ciblée sur les véhicules légers, le nombre d’utilitaires reste confidentiel. Seulement 7 067 unités ont été immatriculées en 2019. Cependant le mouvement s’accélère du fait des réglementations politiques qui visent à faire chuter les émissions de CO2 des véhicules d’ici à 2030, et notamment celles générées par la logistique du dernier kilomètre.Initialement prévue pour 2019, la production du Tesla Semi devrait réellement commencer cette année. Avec ses 480 à 800 km d’autonomie selon la version, le camion électrique de Tesla parait performant mais sera très onéreux.En s’appuyant sur le réseau de concessionnaires Iveco, Nikola prévoit de lancer en Europe la version électrique de son poids-lourd à compter de 2021. Il autoriserait une autonomie de 400 kilomètres.

L'hydrogène présente un potentiel intéressant pour les différents modes de transport.

Ce carburant présente deux avantages majeurs : il peut être produit à partir de n’importe quelle source d’énergie et n’émet pas ou peu de polluants lors de son utilisation. Sa mise en œuvre dans le secteur des transports se heurte cependant à des verrous scientifiques et technologiques, et surtout économiques, qui sont autant d’obstacles à une diffusion de masse. Le bilan environnemental d’une filière hydrogène dépend en grande partie de la source d’énergie utilisée.

L’utilisation de l’hydrogène est en train de se développer pour des applications de mobilités ferroviaire, maritime et fluviale comme le projet Hybarge à Toulouse qui vise a adapter à adapter la solution hydrogène a des automoteurs, c’est-à-dire des bateaux de 38,50 mètres, donc adaptés aux voies d’eau dites « petit gabarit » sur le canal du midi en liaison avec l’Equipage, la BPI, l’Ademe, et VNF H2 s’intègre dans de nombreuses applications du monde de la logistique comme sur les engins de manutentions des plateformes logistiques et Aéroportuaires (Hyport), des entrepôts avec les chariots élévateurs ou sur des semi-remorques ou il vient alimenté les moteurs des systèmes frigorifiques.

Conçu sur une base fournie par le groupe italien IVECO, le camion à hydrogène de Nikola devrait être lancé en Europe en 2023, soit deux ans après la version électrique à batteries, et son autonomie serait portée à 800 km. Au-delà des véhicules, les partenaires comptent également accélérer le déploiement des stations à destination des poids-lourds. Selon les chiffres annoncés par Iveco, l’objectif est de déployer 70 stations d’ici à fin 2030 à travers l’Europe en commençant par cibler les pays les plus enclins à adopter rapidement la technologie (Allemagne, France, Pays-Bas, Belgique, Suisse).

La Région Occitanie a décidé de lancer un Plan Hydrogène Vert, doté de 150 M€ sur la période 2019-2030 et qui pourra générer 1 Mds d'euros d'investissement.

Le transport maritime passe au GNL mais explore d'autres options originales.

Le transport maritime représente à lui seul 7 % de la consommation mondiale de pétrole est tout particulièrement concerné par la réduction des émissions polluantes et à effet de serre. Les carburants utilisés à ce jour sont en effet très polluants notamment en raison de leur teneur en dioxyde de soufre (SOX).

Les acteurs internationaux du transport maritime conventionnel se sont engagés à réduire les émissions CO2 du secteur de 50 % à l’horizon 2050. Au 1er janvier la teneur en soufre dans les carburants est passée de 3,5 % à 0,5 %. Face à cet enjeu, l’utilisation du gaz naturel liquéfié (GNL), moins polluant que le fioul, progresse. Le premier porte-conteneurs au GNL a été mis en service début 2016 et fin 2019, l’armateur français CMA-CGM a lancé le plus grand porte-conteneurs au monde propulsé au GNL. Les prochains bateaux du groupe marseillais fonctionneront au gaz naturel. Des paquebots utilisent déjà ce carburant ainsi que des ferries. La compagnie Corsica Linea a également passé commande d’un navire de ce type (mixte passagers-marchandises) pour une livraison en 2022.Des navires rouliers sont aussi en cours de construction.

Des projets basés d’énergies propres (éolien, solaire) sont en cours.Le groupe Sogestran et la Compagnie Maritime Nantaise se sont associés avec NEOLINE en vue de la mise en construction prochaine de son premier cargo voilier transatlantique. Le« NEOLINER » est un cargo roulier dit « ro-ro » (roll on – roll off) de 136 mètres, à propulsion principale vélique et à propulsion auxiliaire diesel-électrique. Il est doté d’un gréement Duplex et de plans anti-dérives, qui favorisent la régularité et l’efficience de la navigation sous voiles. Ces éléments sont rabattables, de façon à permettre l’accès à une majorité de ports.De même, la société toulousaine Airseas, en partenariat avec Airbus, va tracter les navires du Japonais K-Line avec sa voile automatisée de type Kite qui génère des économies d’énergie. La technologie sera aussi intégrée fin 2020 sur un cinquantaine de bateaux transportant, en particulier, les pièces de l’A320 outre-Atlantique.

On peut aussi mentionner le catamaran de plaisance Tûranor PlanetSolar (31 m) qui a réalisé le premier tour du monde uniquement à l’aide de l’énergie solaire. Le catamaran “Energy Observer”présenté en 2017 est l’équivalent en mer de l’avion “Solar Impulse”. C’est le premier navire autonome en énergie, capable de produire son propre hydrogène par électrolyse à partir de l’eau de mer grâce au couplage des énergies renouvelables.

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