Réflexion générale sur l'énergie
utilisable pour les transports

Par Jean-François TABARDIN
Stagiaire de l’IUT de Montluçon
Février 2005

On nous propose, comme alternative au pétrole, des voitures à hydrogène, électricité et GNV. Or, ces machines partent d’un mauvais principe : en effet, l’électricité et les gaz sont faciles à transporter dans des conduites, mais pas du tout facile à stocker dans un réservoir.

À l’exact opposé, le charbon est très facile à stocker (en tas, sur le sol) mais demande relativement beaucoup d’énergie pour son transport. Comme il s’agit pour nous ici, de trouver une alternative au pétrole en considérant uniquement la durabilité de la ressource de substitution (et faisons abstraction des impacts environnementaux), n’écartons pas la voiture à charbon ou à bois de nos réflexions, même si celles-ci ne fait pas l’objet d’attention qu’elles méritent de la part des institutions recherchant le véhicule de l’avenir.

Le charbon est facile à stocker, c’est pourquoi il est un très bon complémentaire à et intéressant moyen de production de l’électricité, laquelle est impossible à stocker. Du point de vue de la gestion des ressources énergétiques globales, une centrale à charbon est plus pertinente qu’une centrale à gaz. Si on admet que les réserves en gaz sont finies, il faut garder le gaz pour ses usages spécifiques : transport d’énergie en milieu urbain dense notamment, ou en usine.

Facile à stocker, le charbon ne convient pas comme source d’énergie à embarquer sur un véhicule de faible taille : plus faible densité énergétique que le pétrole, difficulté pour la combustion (il faut une grosse installation de broyage, un brûleur adapté…).

Au niveau des transports, sauf alimentation type caténaire, un véhicule nécessite le transport d’un stock d’énergie. Or l’électricité se stocke très mal : plus de 100kg de batterie pour 1 kg équivalent pétrole.

Idem pour l’hydrogène et le méthane, qui ne se liquéfient pas à température ambiante : très faible densité énergétique volumique dans les conditions habituelles (1 bar, 15°C), il faut soit les comprimer et utiliser d’épais donc lourds réservoirs, soit ne pas les comprimer et avoir des volumes énorme de stockage qui freineront le véhicule, soit les refroidir à –200°C et utiliser un (lourd) appareil de production de froid fonctionnant en permanence et consommant donc de l’énergie. Dans le même temps, les progrès technologiques ne feront guère varier la solidité de l’acier pour les réservoirs pour pouvoir réduire leur épaisseur, et ne changeront pas du tout le pouvoir calorifique des gaz, leur densité ou leur point de liquéfaction (leur point triple, pour être plus précis). Ces difficultés techniques, impliquant des surcoûts économiques, ne sont pas prêtes d’être résolus. S’il existe néanmoins de tels véhicules aujourd’hui, on sait que leur autonomie est plus faible, leur consommation d’énergie au km généralement plus importante, leur coût d’achat plus important.

Gaz et électricité sont difficiles à stocker et charbon à transporter. Remarquons aussi : c’est pour cela que le transport de charbon doit se faire à grande échelle (trains complets, bateaux), de manière centralisée, tandis que le transport d’électricité et de gaz peut être ramifié autant qu’on veut (et conviennent alors pour alimenter en énergie le cœur des villes encombrées). À l’inverse, le méthane demande une structure de stockage centralisée (grandes cuves cylindriques refroidies en permanence), tandis qu’on peut poser des tas de charbon sans trop de contraintes techniques.

On peut alors observer que les carburants liquides, et eux seuls, réunissent les qualités nécessaires pour être la source d’énergie des transports à énergie embarquée. Compromis entre combustibles solides et gazeux, entre facilité de stockage et de transport, ils représentent le vecteur désignés pour être des stocks transportés à bord des véhicules.

Les difficultés techniques liés au transport des gaz (importance démesurée soit de la masse, soit du volume du réservoir), liés à leur caractéristiques physiques, limiteront inévitablement leur développement, leur efficacité énergétique et leur avantage économique.

Le mieux est donc d’utiliser un carburant liquide pour un véhicule, en l’occurrence le gazole comme il est expliqué ailleurs sur ces pages sur les carburants, ou l’huile brute si c’est possible. Au niveau des institutions, il vaudrait mieux ne pas perdre de l’argent pour la recherche en vaines solutions (GNV, électricité…)

Pour en revenir à notre voiture à charbon, l’idée est loin d’être complètement saugrenue en fin de compte.

Ces réflexions m’ont amené à conclure clairement que le charbon était la seule alternative crédible au pétrole pour les transports, si cette ressource énergétique est liquéfiée. Les transports ne seraient donc pas à proprement parler au charbon, mais eu pétrole issu de charbon. Cela est possible : déjà effectuée par les allemands lors de la seconde guerre mondiale, et aujourd’hui en Afrique du Sud, la liquéfaction du charbon peut être amenée à un avenir radieux. Des filières absorbants d’énormes quantités de charbon pourraient être mises en place lors de la déplétion de l’extraction de pétrole si cette liquéfaction peut se faire à un prix soutenable, si la croissance l’extraction de charbon peut suivre le rythme de la demande, et si la population, ne voulant pas négocier son mode de vie et faisant abstraction du désastre écologique provoqué, indique sa volonté de continuer de faire fonctionner toujours autant de millions de voitures, camions et avions…

Et la voiture "verte" idéale?

c'est le transport en commun fonctionnant uniquement à l'huile brute.

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