Essence, électrique et hydrogène : la pollution en rond

Lorsque les véhicules alternatifs sont évoqués dans les conversations entre passionnés, qu’ils soient électriques, hybrides, à hydrogène ou à biocarburant, l’importance d’évaluer les émissions de gaz à effet de serre tout au long du cycle de vie est souvent soulignée. En fait, les données relatives aux émissions se réfèrent souvent uniquement à l’utilisation de la voiture, négligeant des processus tels que l’approvisionnement en énergie, la production de la voiture et son élimination ultérieure. Fin 2022, l’ADAC, le club automobile allemand et le plus grand d’Europe, a publié les résultats des études menées pour estimer les émissions globales des différentes technologies proposées par le marché, à l’aide de l’ACV. C’est l’outil Analyse du cycle de vie, logiciel développé par le centre de recherche Joanneum à Graz sur commande de la FIA avec le soutien des clubs automobiles allemands, suisses et autrichiens. L’ACV est à la disposition du public pour effectuer des analyses comparatives également dans différents contextes temporels, en détail en 2022, 2030 et 2050, et a également été utilisée par l’ADAC pour mener son enquête.

En ce qui concerne l’impact environnemental, il convient de distinguer différents aspects, tels que les polluants nocifs pour la santé humaine ou les agents qui contribuent au réchauffement climatique. Les résultats de l’enquête ADAC ont été exprimés en grammes de CO₂ équivalent, pesant l’impact des trois principales substances responsables de l’effet de serre : dioxyde de carbone, méthane (générés par exemple à partir de combustibles gazeux) ed protoxyde d’azote (provenant entre autres des cultures de biomasse et des moteurs à combustion). L’étude considère une grande variété de technologies de propulsion:
–moteur thermique diesel, essence et gaz naturel (méthane)
–module d’extension ibridoavec un trajet électrique égal à 30 % du total, en tenant compte à la fois d’une recharge avec du courant produit avec le mix énergétique allemand actuel et avec des sources entièrement renouvelables comme l’éolien
–batterie électriqueégalement dans ce cas à la fois avec recharge à partir du mix énergétique allemand et avec des sources 100% renouvelables
–pile à hydrogèneen distinguant la production par reformage et la distillation alimentée en électricité renouvelable
–carburant diesel e-fuel entièrement durable, dont la teneur en carbone provient de capture du carbone ou de la culture de la biomasse et avec de l’hydrogène produit grâce à l’énergie éolienne.

Toutes les estimations ont été effectuées sur des véhicules de taille, de performances et de poids similaires, décrivant ce qui a été défini comme la « classe Golf ». Les valeurs ont été calculées sur un cycle de vie de seize ans, avec un kilométrage estimé à 15 000 kilomètres par an. En ce qui concerne les véhicules électriques, une batterie de 55 kWh a été prise comme référence, dont la durée de vie, comme indiqué dans le communiqué de presse de l’ADAC, sur la base d’expériences récentes, a été fixée égale à celle du véhicule, sans tenir compte d’un éventuel remplacement. .

Comme on peut le voir sur le tableau, le résultat final est le résultat de diverses contributions polluantes : production de véhicule, de batterie, de piles à combustible et de réservoirs d’hydrogène ; entretien; l’utilisation du véhicule ; approvisionnement et consommation d’énergie; fin de vie. Pour les voitures électriques, la production du véhicule seul (hors groupe motopropulseur) est similaire en émissions aux autres technologies, mais la batterie seule est responsable d’un impact près de 40 fois supérieur à celui d’un véhicule propulsé par un moteur thermique. Globalement, la production de l’ensemble du véhicule génère 35,5 g/km de CO₂ équivalent pour la voiture à essence, 53,7 g/km pour celle à hydrogène et 58 g/km pour celle à batterie. Cependant, l’inconvénient pour l’électrique est plus que compensé par les émissions polluantes moindres liées à l’énergie nécessaire à l’utilisation de la voiture, qui reste la principale contribution aux émissions totales. L’ADAC estime qu’une voiture électrique chargée avec le mix énergétique actuel correspond au calcul des émissions avec la contrepartie diesel/essence entre 45 000 et 60 000 kmqui pourrait chuter à 25-30 000 km dans le cas d’une électricité entièrement produite à partir de sources renouvelables.

Parmi les autres éléments du tableau, il convient de se concentrer sur la fin de vie, à laquelle des valeurs négatives sont attribuées. C’est une forme de compensation, liée au fait que pour des matériaux comme l’acier, l’aluminium et le cuivre, on estime un recyclage à 60%, évitant ainsi l’extraction de nouvelles matières premières et réduisant les émissions supplémentaires. L’ADAC estime également que 3 % des batteries de véhicules électriques sont réutilisées, tandis que 97 % sont recyclées pour d’autres applications.

L’enquête fait également la distinction entre émissions liées à l’approvisionnement en énergiec’est-à-dire l’extraction et le transport de carburant ou la production d’électricité et d’hydrogène, et celles émises par le véhicule en roulant. La consommation à bord est évidemment nulle pour les véhicules à batterie et pile à combustible, alors qu’elle est plus que divisée par deux pour l’hybride rechargeable par rapport à son homologue essence. En revanche, une question plus épineuse est celle liée à l’impact de l’approvisionnement énergétique, fortement influencé par l’utilisation ou non de sources renouvelables. Par exemple, le mix énergétique allemand actuel pour la recharge des voitures est responsable d’environ 482 g/km de CO₂ équivalent, qui devrait toutefois chuter à 32 g/km en 2050. Pour la seule fourniture d’énergie, la production d’hydrogène par reformage est la technologie la plus impactante, suivie dans l’ordre par l’électrique et l’hybride rechargés avec le mix énergétique actuel .

Vient ensuite le cas particulier du biométhane dont l’approvisionnement est marqué par une valeur négative. Le gaz carbonique dégagé lors de la combustion est en effet en partie compensé par celui prélevé dans l’atmosphère lors de sa production, que ce soit par le captage du carbone ou la plantation de nouvelles plantes.
Mais la pollution globale dépend aussi de la « soif » d’énergie du véhicule. Comme il ressort d’un autre tableau contenu dans le rapport de l’ADAC, la batterie électrique est le moyen de transport le plus économe en énergie, grâce à l’excellent rendement du groupe motopropulseur avec une consommation d’environ 0,5 kWh/km. Viennent ensuite dans l’ordre la pile à combustible à hydrogène et l’hybride rechargeable, tandis que le diesel e-fuel s’avère légèrement plus efficace que le diesel traditionnel.

Dans l’ensemble, le rapport de l’ADAC montre qu’à l’heure actuelle aucune technologie, même si elle est soutenue par des sources entièrement renouvelables, n’a encore aucun impact. L’électricité alimentée par des sources renouvelables s’avère être la meilleure option sur la table, avec un impact global légèrement inférieur à celui de l’hydrogène durable. La classe est classée troisième dans l’ordre des émissions la classe des e-carburants, cependant considérablement mieux que les groupes motopropulseurs hybrides, à batterie ou à pile à combustible soutenus par le mix énergétique actuel. En ce qui concerne l’hydrogène, en effet, selon le dernier rapport de l’Agence internationale de l’énergie, 99 % de la production mondiale en 2022 est associée à des sources non renouvelables. En revanche, au sujet de l’électricité, il faut aussi considérer que l’Europe dispose encore d’un mix énergétique particulièrement vertueux par rapport au reste du monde, pour lequel des analyses plus approfondies seraient nécessaires. C’est aussi pour cette raison que l’ADAC insiste sur l’invitation à poursuivre l’objectif de neutralité technologique, soulignant que la mobilité durable ne peut être l’apanage d’une seule technologie.