L'économie circulaire des véhicules à zéro émission

Comment des hypothèses erronées et la désinformation perturbent un débat important

Emission Analytics apporte une analyse critique des émissions causées par différents types de véhicules. Ici, il est connu et largement reconnu que les véhicules électriques engendrent bel et bien des émissions nocives pendant leur production. Pourtant, ce fait est souvent nié par les partisans de cette technologie, fournissant un argument ultime à de nombreux opposants pour les remettre en question. De meilleures définitions et de meilleurs essais sont donc nécessaires pour revenir à un débat ouvert sur les véhicules à zéro émission.

Alexis Daveloose - 15 décembre 2022

Des débats animés

En particulier depuis le "Dieselgate", le débat sur les émissions des voitures s'est sérieusement envenimé. En particulier, l'opposition entre les véhicules électriques à batterie (BEV) et les moteurs à combustion interne (ICE) a été vive. Dans ce domaine,  on vise plus souvent l'homme que le ballon, mais étrangement, on s'accorde généralement sur les faits sous-jacents.

Les émissions de CO₂ ont une incidence sur le climat et aucun véhicule n'est véritablement exempt d'émissions. Les BEV sont très efficaces sur le plan énergétique, mais les batteries ont une faible densité énergétique. Les ICE sont peu efficaces, mais compensent par des carburants à haute densité énergétique. Les BEV réduisent les  émissions de CO₂ d'environ 50% sur l'ensemble du cycle de vie, mais cela dépend fortement de l'emplacement spécifique et du mode de production de l'électricité. Les véhicules entièrement hybrides non rechargeables réduisent les  émissions de CO₂ jusqu'à 30%, mais cela ne suffit pas. Les matériaux pour les batteries et les moteurs sont rares et se trouvent souvent dans des endroits dangereux ou instables. La transformation des matériaux nécessite beaucoup d'énergie et crée une pollution locale. L'électricité renouvelable est surtout disponible de façon périodique, ce qui augmente le coût réel. Tous les véhicules créent de la pollution, que ce soit par l'usure des pneus et des freins ou par leur construction.

On peut donc se demander pourquoi il y a tant de désaccords.. Une partie de l'explication semble résider dans la confusion des définitions et des hypothèses qui en découlent. Le grand argument en faveur des véhicules électriques est qu'ils sont circulaires. Les BEV sont définis comme des véhicules à zéro émission dans la réglementation européenne relative aux émissions moyennes de CO₂. Une conséquence logique est que les BEV ne peuvent qu'être totalement exempts d'émissions, malgré toutes les preuves qui contredisent cette hypothèse.

De nombreux défenseurs des BEV insistent sur le fait qu'ils ne produisent aucune émission, même s'ils savent que ce n'est pas le cas. Après tout, c'est ainsi défini dans les lois. Cette contradiction crée une tension des deux côtés du débat, une sorte de dissonance cognitive qui compromet toute discussion ultérieure et sereine. Néanmoins ce débat reste très important et nous devons veiller à ce que les promesses de réduction des émissions soient effectivement tenues.

Autres tests

Définir les BEV comme des véhicules à zéro émission n'était pas un hasard, tout comme ne pas définir comme telles d'autres technologies telles que les carburants renouvelables ou synthétiques. Même si un carburant liquide innovant était créé avec de l'électricité verte et en éliminant le CO₂ de l'atmosphère, le CO₂ serait toujours libéré lors de la combustion dans le véhicule et serait, par définition, considéré comme aussi mauvais que les combustibles fossiles.

En ignorant les émissions en amont, les BEV bénéficient en fait d'un double avantage: les émissions négatives en amont des carburants de substitution sont ignorées, tout comme les émissions positives en amont des BEV le deviennent. Ainsi, les BEV semblent être très écologiques, alors qu'un aspect polluant important est négligé. Pour définir le zéro émission, il ne suffit donc pas de regarder ce qui sort des gaz d'échappement des véhicules: l'ensemble du processus de production est tout aussi important.

Il est souvent avancé qu'il est trop difficile d'étendre les tests et de prendre en compte d 'autres éléments que ceux nécessaires aux tests de certification officiels pour les objectifs d'émission. Récemment, cependant, une telle extension des tests est en train de réussir pour ce que l'on appelle les "éco-innovations". Dans le cadre du régime de certification européen actuel, les éco-innovations sont des nouvelles technologies qui permettent de réaliser de réelles réductions de CO₂ au-delà de ce qui est mesuré dans le cadre du cycle de certification existant.

Chaque éco-innovation doit prouver son fonctionnement à travers un programme d'essais, avec toutes sortes de directives techniques de la Commission européenne. Par exemple, il existe toutes sortes d'exigences pour être admissible, comme le fait que l'avantage doit être d'au moins 1 g/km. La technologie doit également contribuer uniquement à la sécurité ou aux performances du véhicule et non au confort, et elle ne doit pas non plus dépendre du comportement de conduite du conducteur.

En résumé, la Commission européenne a mis en place un système qui complète les objectifs fondamentaux en matière de CO₂, où de réelles améliorations peuvent être démontrées. Cependant, il n'existe pas encore de moyen de reconnaître la valeur des réductions de CO₂ obtenues grâce aux carburants synthétiques. Pour l'instant, la Commission s'est seulement engagée à examiner les possibilités pour 2026. Ces carburants sont bien sûr encouragés par la directive sur les carburants renouvelables, mais cela n'aide pas les fabricants à atteindre leurs objectifs moyens en matière de CO₂. En fin de compte, cela ne change rien aux motivations qui poussent à produire et à vendre des BEV.

Choix

En d'autres termes, il s'agit d'un choix conscient des gouvernements et des régulateurs de ne pas mettre en place un mécanisme permettant de récompenser ou de pénaliser les émissions en amont. Tant que ce sera le cas, seul l'hydrogène pourra concurrencer les BEV. Cela conduit à des situations étranges. Par exemple, un véhicule à pile à combustible alimenté par de l'hydrogène "gris" – hydrogène créé à partir du gaz naturel par vaporeformage du méthane sans capter les gaz à effet de serre libérés – est considéré comme un véhicule à zéro émission, tandis qu'un carburant synthétique fabriqué à partir d'électricité propre et en éliminant le CO₂ de l'air est assimilé aux combustibles fossiles. Cependant, la première méthode est beaucoup plus polluante que la seconde.

Tout cela est très paradoxal, mais c'est le choix qui est fait actuellement. Pourtant, il ne s'agit pas de la bonne nouvelle concernant les carburants synthétiques. La fabrication de ces produits nécessite également beaucoup d'énergie et ne peut donc pas être étendue pour faire une réelle différence. Pour cela, nous avons besoin de grandes quantités d'électricité bon marché produite en émettant peu de CO₂. Les carburants fabriqués à partir de ressources renouvelables, comme l'huile usagée pour la cuisson, sont aussi généralement limités par les limites de ces ressources. De plus, la conversion nécessite une très grande quantité d'énergie.

L'approche optimale semble être d'autoriser une certaine présence de ces carburants dans les flottes des constructeurs, à deux conditions. Tout d'abord, l'origine doit être vérifiée pour s'assurer que le produit est authentique. Compte tenu de la pression exercée sur certaines matières premières et cultures, la fraude est certainement une option. Deuxièmement, nous devons nous assurer que la composition chimique de ces matières premières n'entraîne pas d'émissions nouvelles ou accrues.

Nouvelles techniques

Emission Analytics a donc développé des techniques plus sophistiquées pour mesurer et analyser ces émissions. Ils utilisent la chromatographie en phase gazeuse bidimensionnelle et la spectrométrie de masse à temps de vol. Ces techniques permettent une analyse plus détaillée des carburants et des gaz d'échappement, ce qui permet d'obtenir un profil chimique complet.

Un tel chromatogramme fournit effectivement une sorte d'empreinte digitale pour chaque carburant. Elle est unique à chaque type et peut être utilisée comme une sorte de référence pour d'autres échantillons. Des centaines de composés organiques différents sont affichés, séparés en deux dimensions (taille moléculaire et charge électrique). L'intensité de la couleur indique le degré de présence de la substance. De cette façon, on peut vérifier si un carburant particulier est bien ce qu'il prétend être, plutôt qu'un escroc plus polluant.

Des carburants différents peuvent donner lieu à des émissions de gaz d'échappement différentes, dont certaines peuvent ne pas être réglementées. La méthodologie d'Emissions Analytics permet une mesure précise des émissions de COV (composés organiques volatils). Cela permet de contrôler efficacement les spécifications promises par les fabricants. Il n'y a donc aucune raison pour que les carburants synthétiques ne soient pas inclus dans le programme d'objectifs de CO₂ ou dans les limites d'émissions Euro 7. L'incorporation dans Euro 7 ne nécessiterait qu'un petit pas au-delà de la proposition actuelle pour cibler spécifiquement des substances telles que le formaldéhyde et l'acétaldéhyde.

avenir

Alors que la Commission européenne examine son rapport sur les carburants renouvelables pour 2026, les BEV continuent de bénéficier d'un avantage législatif. Leur part de marché devrait continuer à croître même si les nombreuses subventions venaient à disparaître. Ils offrent évidemment de nombreux avantages, tels qu'un couple élevé et un fonctionnement plus économique, notamment dans les zones urbaines.

Cependant, les BEV ne répondent pas à de nombreux besoins dans le monde réel; ou alors ils n'y répondent pas aussi bien que les ICE. Comme nous l'avons mentionné, ils sont également loin d'être exempts d'émissions. Toutefois, les BEV peuvent uniquement l'emporter si les définitions et les tests actuels sont maintenus. Ce n'est que lorsque nous accepterons que tous les véhicules sont polluants  avec le réseau électrique actuel que nous pourrons poursuivre l'important débat sur l'avenir du transport personnel et laisser libre cours à l'innovation.