Copyright © 2000-2015 LHERBAUDIERE	4 pages à l'impression			version initiale 2002
	INFORMATION				dernière mise à jour 22 mars 2013

CAPTEURS pour l'AUTOMOBILE

quatrième partie : les alternatives

une collection d'icônes pour visiter tout le site

véhicule hybride, c'est à dire disposant d'une double motorisation essence ou diesel pour la route et électricité pour la ville avec passage manuel ou automatique de l'une à l'autre. Dans la structure automatique outre des capteurs de vitesse il faudra des capteurs de vision pour identifier l'environnement ville ou route ce qui pose de redoutables problèmes. Solution développée au Japon et aux USA. Interviewé par l'Auto-Journal [en octobre 2004], Yves Dubreil, directeur de l'ingénierie Architecture chez Renault, estimait qu'il s'agissait d'une solution très américaine, compte tenu de la résistance des américains à l'utilisation de véhicules diesel. En fait l'hybride coûtait encore 4 fois plus cher en 2004, mais a vu son coût diminuer régulièrement depuis sans atteindre encore une réelle compétitivité.
Pour Jean-Martin Folz, président de PSA jusqu'en fin 2006, des gains de consommation et de pollution équivalents peuvent être obtenus par des moteurs diesels équipés de filtres à particules, dont l'emploi est d'ailleurs préconisé par le ministère de l'environnement de Californie.

véhicules électriques alimentés par pile à combustible (hydrogène) solutions très avancées chez les 2 constructeurs français et développées dans le cadre de programmes européens. A titre d'illustration nous présentons ci-dessous le concept du groupe PSA pour lequel nous disposons d'une plus grande information.

Avant de voir ce type de véhicule sur la route il faut se poser la question du coût. Le tableau ci-dessous tente de donner une réponse à cette question en octobre 2002.

Ce tableau appelle quelques commentaires : les coûts d'investissement pour être comparables ont été ramenés à 1Kw sachant que les moteurs essence et diesel considérés sont de 100kW (grosse berline), les coûts de carburant (ou d'équivalent) pour 1kWh sont variables d'un Etat à l'autre en raison des taxes. Le coût global d'une pile à combustible est sensiblement 4 fois moindre s'il s'agit d'un dispositif fixe et non mobile (et dans ce cas sa durée de vie atteint 40000h), et environ le double s'il s'agit d'un instrument portable.

pile à combustible montée

Une pile à combustible est un dispositif électrochimique, imaginé en 1839 par Sir William Grove, qui combine de l'hydrogène avec de l'oxygène pour produire de l'électricité, de la chaleur puisque la réaction est exothermique et de l'eau selon la réaction basique 2H₂+O₂ --> 2H₂0 + Q _cal

éléments PEM (anode et cathode)

D'une certaine manière une telle pile ressemble à une batterie dans laquelle au lieu d'effectuer des recharges périodiques on introduit continûment de l'oxygène et de l'hydrogène provenant d'un récipient sous pression pour ce dernier, tandis que l'oxygène vient de l'air. On peut aussi utiliser du méthanol, du propane ou du butane, voire du gaz naturel comme alternative à l'hydrogène, mais il s'agit d'alternative peu probable car les réserves sont limitées. Aussi l'hydrogène est préférable car plus pur et c'est en outre l'un des matériaux les plus abondant de la planète et il présente l'énorme avantage de ne pas générer de gaz à effet de serre tel le CO2 lors de sa combustion. Dans une pile à combustible, c'est l'inverse d'un processus d'électrolyse qui se produit. L'hydrogène est présenté sur l'électrode négative (l'anode), l'oxygène sur la cathode. Les deux électrodes sont séparées par un électrolyte et un catalyseur agit au niveau de l'anode pour ioniser l'hydrogène qui ensuite migre vers l'oxygène et réagit avec lui.

Le procédé peut être symétrique dans d'autres types de cellule où c'est l'oxygène qui est ionisé et qui migre alors vers l'anode (procédé PEM). Une simple cellule produit sous charge entre 0.6 et 0.8V et il en faut donc un certain nombre en série pour atteindre des tensions convenables. Notons que la première application des piles à combustible fut lors du programme spatial Gemini en 1960. Aujourd'hui le procédé le plus prometteur semble être le PEMFC dans lequel l'électrolyte est une membrane polymère à l'état solide. Malgré l'état d'avancement des prototypes les experts n'imaginent pas la commercialisation à grande échelle avant 2015.

L'un des problèmes majeurs de l'emploi de l'hydrogène est celui de son stockage. Actuellement lors des essais de piles il est généralement stocké sous pression et parfois sous forme liquide à -253°C. L'un des grands espoirs des chercheurs réside dans le stockage dans des nanotubes de carbone qui serait un procédé alliant une plus grande sécurité et une diminution du poids. Bien évidemment le problème de la distribution de l'hydrogène n'est actuellement pas résolu. Et encore moins celui de sa production puisqu'actuellement il est obtenu à partir de gaz naturel, c'est à dire que le méthane constitutif dudit gaz naturel voit son carbone transformé directement en CO2 dans l'unité de production d'hydrogène, donc on ne fait que déplacer le problème mais on ne résoud en aucun cas le problème des gaz à effet de serre. L'autre solution de production d'hydrogène serait d'électrolyser de l'eau, mais pour cela il faut de l'électricité...produite avec des centrales thermiques à fuel!

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pile installée dans un véhicule expérimental

Notons enfin que quelques véhicules expérimentaux circulent en Europe, en particulier quelques bus, à Madrid et dans diverses villes européennes, financés dans le cadre d'un programme de recherche européen (CUTE : Clean Urban Transport for Europe).

Et les particuliers peuvent même se procurer un Kangoo Electro' Road, le véhicule hybride électrique proposé par Renault dont l'autonomie semble être de 170km environ et le coût de fonctionnement équivalent à une consommation de 2.1litres de super 95 aux 100km (en juin-juillet 2005).

• les biocarburants : A en croire certains pseudos experts auto-proclamés il suffirait de changer de carburant pour résoudre les problèmes, et de nous bassiner avec l'expérience brésilienne. Qu'en est-il réellement? Plusieurs hypothèses sont envisageables a priori : on peut ajouter quelques % d'un bio-carburant à l'essence traditionnelle ou, au contraire, un grand pourcentage, voire la totalité, du carburant sera d'origine biologique. D'autre part, ces biocarburants peuvent être de type éthanol, méthanol ou huile vierge telle l'huile de colza et les résultats fort différents.

  La première possibilité, déjà exploitée en Europe consiste à ajouter 1 ou 2% de biocarburant dans l'essence, pourcentage qui pourrait (en théorie mais sûrement pas en réalité) atteindre 5 ou 6% d'ici une dizaine d'années (2015), parce qu'il est difficile de faire plus pour une simple raison de bon sens, les surfaces cultivées ne sont pas extensibles à l'infini. Quel en serait le bénéfice en terme de gaz à effet de serre? Je dirais qu'il serait ridicule. Pour la France une incorporation de 5.75% d'éthanol (selon la norme européenne) dans l'essence permettrait de réduire de 7 millions de tonnes environ la quantité de CO2 émis par les véhicules terrestres, à comparer aux 147 millions émis annuellement (chiffres de 2005). Encore faut-il que les surfaces cultivées pour cela soient des surfaces nouvelles sur lesquelles il n'y avait pas de photosynthèse préalablement (ce que les pseudos experts ne prennent pas en compte dans leurs faux calculs). En d'autres termes il faudrait trouver en France des zones désertiques (du type Sahara) de centaines de milliers d'hectares et les convertir (comment?) en champ de betteraves... En effet les pseudos experts considèrent que le CO2 provenant du biocarburant sera récupéré par les plantes à l'origine de ce biocarburant pour leur croissance, mais ces ignorants n'ont pas imaginé dans leurs calculs qu'avant de convertir une surface en champ de betteraves celle-ci était déjà couverte de végétation laquelle usait du carbone du CO2 de l'air pour assurer sa croissance. Et bien entendu la conversion des betteraves en alcool est un processus qui ne nécessite pas d'énergie sans doute selon ces experts, chacun a sans doute déjà vu des betteraves se diriger toutes seules vers les sucreries et les camions de fuel venir vides dans lesdites sucreries et en repartir plein! Les utopies sont généralement moins stupides!

  La seconde possibilité serait le biocarburant à 85% d'éthanol, tel qu'il est exploité au Brésil (dixit un officiel français), sauf qu'au Brésil on ne mélange que 25% d'éthanol à l'essence ce qui change sensiblement les problèmes. Il semble que ce soit effectivement la solution préconisée par le ministre des finances français en 2006. Economiquement et écologiquement c'est encore plus invraisemblable puisque cet E85 implique une augmentation de la consommation d'environ 40% par rapport à l'emploi de super sans plomb. L'autre problème est qu'à froid le moteur pollue énormément. Au Brésil cette solution semble économiquement viable (encore faudrait-il y regarder à deux fois) parce que, d'une part, il y a très sensiblement moins de voitures par habitant qu'en Europe et que d'autre part on cultive la canne à sucre sur de très grandes surfaces, laquelle canne à sucre n'est plus rentable pour un autre emploi. Donc il n'y a pas besoin de trouver des surfaces nouvelles (du moins dans l'immédiat) et ce biocarburant permet alors d'éviter des importations et permet aussi de maintenir des emplois agricoles (très peu payés). Ce n'est absolument pas la situation européenne.

  La troisième possibilité, testée depuis plus de dix ans en France sur certains bus par exemple, est le diester qui est un mélange de 70% de diésel et 30% d'ester de colza. Elle ne peut non plus être généralisée car les surfaces de colza ne sont pas non plus extensibles et la production est déjà de plus de 2 millions de tonnes annuelles, son économie est tout aussi illusoire.

En conclusion il parait illusoire à court terme d'exploiter un substitut écologiquement significatif au pétrole, ce qui ne signifie pas qu'il n'y aura pas de solution, mais seulement que les choix politiques actuels sont totalement inadéquats et qu'il faut développer la recherche d'autres voies, sans négliger toutes les options qui permettent de réduire la consommation.