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Les voitures du futur et l'environnement

Dossier - La voiture du futur
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Avec un parc automobile de plus de 36 millions de véhicules, la France n'en a pas fini de son histoire d'amour avec la voiture. Que nous réserve la voiture du futur ? Au programme : l'électronique embarquée nous prend le volant, plein pot sur les matériaux légers...

  
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Devant la flambée du prix du pétrole et les problèmes de réchauffement de la planète liés à l'émission de CO2, les constructeurs automobiles doivent aujourd'hui réfléchir à des carburants alternatifs.

Biocarburant des voitures du futur. © Bildagentur Zoonar GmbH
Classement des taux d'émissions de CO2. Les voitures du futur seront toutes respectueuses de l'environnement. © amperiste.fr

L'hybridation, qui consiste à combiner deux énergies pour assurer la propulsion du véhicule, semble être à moyen et à long terme la technologie la plus aboutie pour faire des économies de carburants. Mais la véritable technologie d'avenir réside dans la pile à combustible dont le fonctionnement se fait par l'empilement de cellules (hydrogène et oxygène en eau) produisant de l'électricité. Dans le cadre de son programme « Project Driveway », General Motors a par ailleurs décidé d'accélérer le rythme de développement de voitures de piles à combustible.

Patrick Corroller, chef du département technologie des transports à l'ADEME (Agence de maîtrise de l'énergie), répond à nos questions.

Patrick Corroller, chef du département technologie des transports à l'ADEME. © DR

Futura-Sciences : Quelle est la part de responsabilité des transports automobiles pour les émissions de polluants et de gaz à effet de serre ?

Patrick Corroler : Elle est importante. Le secteur des transports est fortement responsable de l'accroissement de la consommation d'énergie en France, des émissions de polluants et de gaz à effet de serre. La part du secteur est aujourd'hui de 29 %, contre seulement 13 % en 1960 et l'on observe un quasi doublement de sa consommation depuis 1973. En ce qui concerne les émissions de polluants la contribution des transports est forte. Pratiquement 37 % des rejets de monoxyde de carbone et 54 % des émissions d'oxydes d'azote. On peut d'ailleurs souligner que pour son fonctionnement, le secteur des transports est dépendant à 96 % des produits pétroliers. Ce qui constitue un facteur important de vulnérabilité et explique la forte contribution du secteur aux émissions de polluants issus de la combustion de produits pétroliers.

Mais ceci est également vrai pour les émissions de gaz à effet de serre. Le secteur des transports est le premier émetteur de gaz carbonique. Là encore, la route est le principal mode incriminé. Des progrès techniques, conjugués à une réglementation de plus en plus restrictive ont pourtant permis de rendre les véhicules moins consommateurs et moins polluants. Mais ce n'est pas suffisant. Il faut apprendre à transporter mieux et transporter moins. Conduire en engageant rapidement le rapport de vitesses le plus élevé possible.

FS : Les évolutions techniques et l'arrivée des nouveaux carburants peuvent-ils résoudre ce phénomène ?

PC : La venue de tous ces nouveaux carburants est sans aucun doute la solution pour enrayer ce phénomène. Certains pays l'ont compris depuis longtemps à l'image du Brésil qui roule à l'éthanol depuis des années. D'autres formes de carburants comme l'hydrogène et la pile à combustion semblent aussi être une bonne alternative même si certains obstacles techniques rendent pour l'instant son utilisation difficile.

Quoiqu'il en soit, les questions de l'effet de serre et de la disponibilité des ressources pétrolière demeurent incontournables, et imposent de réfléchir à des sources d'énergie complémentaires à l'essence et au gazole pour les voitures. Mais ce changement va se faire progressivement. Les constructeurs vont continuer à réduire la consommation des véhicules thermiques, en jouant sur tous les leviers technologiques, notamment la carte de l'hybridation. Tout cela en poursuivant une recherche active sur les solutions de rupture, comme la pile à combustible. Quant aux carburants fossiles, ils évolueront et laisseront davantage de place aux biocarburants et carburants de synthèse issus de la biomasse.

Pile à combustible. © Hubert Vincent - Tous droits réservés

L'Europe aussi est consciente de la nécessité de contenir l'effet de serre. C'est pourquoi elle a fixé une échéance en demandant aux États membres que, en 2020, 20 % des carburants consommés dans les transports terrestres soient des carburants de substitution.

FS : Un changement passe-t-il d'abord par une prise de conscience des conducteurs et de leur comportement sur la route ?

PC : C'est essentiel. Le gouvernement en a d'ailleurs pris conscience puisque les principes de l'écoconduite vont être généralisés dans la formation des conducteurs. De nombreux pays européens comme l'Allemagne, le Portugal ou l'Espagne ont déjà mis en place cette formation. Les règles d'or de ce programme sont simples :

  • conduire en engageant rapidement le rapport de vitesses le plus élevé possible ;
  • maintenir une vitesse constante en utilisant le rapport de vitesses le plus élevé ;
  • adopter une conduite fluide, éviter les freinages et les changements de rapports inutiles.

Après une évaluation des conducteurs, on a par ailleurs observé une diminution de la consommation d'énergie d'environ 15 %.

Production d'hydrogène électrocatalysé par des complexes de cobalt. Laboratoire: UMR5047 - Chimie et biochimie des centres Redox biologiques (CBRCB) - Grenoble cedex 9. © PERRIN Emmanuel - CNRS Photothèque

Sur cette photo ci-dessus, on voit une cellule d'électrolyse avec l'électrode de travail en carbone (barreau noir) et l'électrode de référence. La contre-électrode est dans le compartiment de gauche, séparée par un verre fritté. L'hydrogène est un vecteur énergétique prometteur pour le siècle à venir, mais il n'est pas présent à l'état natif sur notre planète. Il faut le produire à partir d'autres sources d'énergie. L'objectif de cette étude est d'identifier de nouveaux catalyseurs moléculaires pour produire de l'hydrogène à partir d'électricité ou d'énergie solaire.