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INTRODUCTION Les problèmes denvironnement. Leffet de serre Il existe dans notre atmosphère des « gaz à effet de serre » qui retiennent prisonnière l'énergie.

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1 INTRODUCTION Les problèmes denvironnement

2 Leffet de serre Il existe dans notre atmosphère des « gaz à effet de serre » qui retiennent prisonnière l'énergie du soleil - donc une température élevée - près du sol. Si ce chauffage supplémentaire du sol nexistait pas, notre planète serait alors tout à fait inhabitable pour nous, êtres humains. L'effet de serre de notre atmosphère est donc un phénomène bénéfique. Ce qui est potentiellement dangereux nest pas le phénomène en lui-même, mais sa modification rapide du fait de l'homme.

3 La responsabilité de lhomme, et le rôle de la voiture Deux gaz à effet de serre sont présents en quantités importantes dans latmosphère : - La vapeur deau (environ 0,3%), - Le dioxyde de carbone C02, ou gaz carbonique (environ 0,037%). Il en existe d'autres, classés en deux catégories : - Les "naturels", c'est à dire étant présents dans l'atmosphère avant l'apparition de l'homme; - Les "artificiels", gaz industriels présents dans l'atmosphère qu'à cause de l'homme. Les principaux autres gaz "naturels" à effet de serre sont : - L'ozone (O3). - Le protoxyde d'azote (N2O), - Le méthane (CH4).

4 Comparaison avec les principaux polluants émis par les voitures Gaz à effet de serre Dioxyde de carbone Méthane Ozone Protoxyde dazotes Emissions des voitures Dioxyde de carbone Monoxyde de carbone Oxydes dazotes (précurseurs de lozone) Hydrocarbures aromatiques monocycliques Particules Dans les grandes villes, l'automobile est responsable d'une grande part de la pollution atmosphérique. Partout dans le monde, elle participe à laugmentation de leffet de serre et à la pollution par les HAM et les particules.

5 ETAT DES LIEUX

6 BIODIESEL - Synthétisé à partir de : graisses + huiles végétales extraites du colza ou récupérées (huile de friture) - Huile de colza + transestérification avec du méthanol = EMHV (ester méthylique dhuile végétale) + glycérol (destiné à dautres usages) - Réglementation européenne : 5% EMHV dans gazole = diester

7 Bioéthanol (ou alcool éthylique) - alcool obtenu par fermentation des sucres extraits de la betterave à sucre, la canne à sucre, le blé, le maïs... - il peut être utilisé directement ou transformé en éthyl-tertio-butyl-éther (ETBE) par réaction avec lisobutène

8 INDICATEUR EFFET DE SERRE POUR LA FILIERE BIOETHANOL (en grammes équivalent CO2 par kg) - impact sur leffet de serre de la filière essence est 2.5 fois supérieur à celui de la filière éthanol. - remplacer un litre dessence par un litre de bioéthanol permet déviter 75% des émissions de gaz à effet de serre quaurait produit le litre dessence.

9 Le biogaz Composition: essentiellement méthane et gaz carbonique, eau, azote, hydrogène sulfuré, oxygène… Source: processus naturel de fermentation anaérobie des matières organiques animales ou végétales. Processus provoqué artificiellement dans des digesteurs et appliqué aux: - ordures ménagères; - boues de stations dépuration; - déchets organiques industriels; - déchets de lagriculture et de lélevage.

10 Avantages: la méthanisation provoquée participe à la dépollution et à la protection de lenvironnement. Elle produit aussi de lénergie au lieu den consommer pour traiter les déchets. Applications, les exemples de Lille et de Tours: - la Communauté Urbaine de Lille a mis en service une flotte de 150 bus fonctionnant au biogaz (bus Agora de Renault); - dans la banlieue de Tours, plusieurs alvéoles ont été aménagées, et 10% du biogaz émis est traité en carburant pour alimenter une trentaines de voitures de la ville de Tours.

11 Définition et principe de fonctionnement: Carburant propre issu du raffinage du pétrole brut Le GPL est un mélange dhydrocarbures composé denviron 80% de butane et 20% de propane 4 millions de véhicules roulent au GPL dans le monde Il ny en a que en France Le GPL fonctionne en bicarburation avec lessence Le passage du GPL à lessence se fait automatiquement ou manuellement GPL (Gaz de pétrole liquéfié)

12 Avantages et inconvénients: Technique: Pas de poussière, ni de plomb, ni de souffre dans les gaz déchappement Réduction des émissions: –Doxyde dazote (Nox) –Doxyde de carbone (CO) –De gaz carbonique (CO2) –Dhydrocarbure (HC) –De particules Diminution du bruit Le réservoir de GPL ampute le volume du coffre Économique: 1500 stations-service en France Investissement initial important mais compensé par un faible prix du GPL Jusquà récemment, un crédit dimpôt était accordé aux acheteurs de véhicules fonctionnant au GPL

13 Le GNV (Gaz Naturel Véhicule): 4 millions de véhicules roulent au GNV dans le monde Seulement circulent en France La France sest récemment fixé lobjectif de véhicules en 2010

14 Définition et principe de fonctionnement: Le GNV est un gaz issu de gisements naturels Il est composé de 90% de méthane (CH4) comprimé et stocké en réservoir Une voiture au gaz naturel est un véhicule standard modifié et équipé dun réservoir supplémentaire pour le gaz naturel Actuellement, seuls des véhicules à bicarburation gaz/essence sont disponibles sur le marché

15 Avantages et inconvénients: Techniques: Contraignant en terme de stockage Pas de réseau de stations de distribution de gaz naturel Une adaptation du véhicule est nécessaire Réserves naturelles importantes Grande autonomie Pollution évitée: –25% de moins de CO2 que lessence –10% de moins de CO2 que le gazole –Réduction des hydrocarbures, des oxydes de carbone et dazote et des particules –Suppression des odeurs et des fumées noires Économiques: Jusquà très récemment, les acheteurs de véhicules roulant au GNV bénéficiaient dun crédit dimpôt

16 « Toulouse, lénergie par nature » Gaz de France lance le carburant gaz naturel avec Citroën Site pilote pour créer une dynamique autour du GNV Protocole déquipement de 300 stations à lhorizon 2010 signé par Carrefour et Total Carrefour doit ouvrir une première station au premier semestre 2006 dans un hypermarché toulousain Citroën lance la nouvelle C3 à bicarburation essence/GNV vendue au prix du modèle diesel Commercialisation par GDF de compresseurs individuels pouvant se connecter sur linstallation de gaz des particuliers utilisée pour le chauffage ou la cuisson

17 Comparons le GPL et le GNV avec lessence et le diesel: Les véhicules GPL sont les plus émetteurs de CO Pour le GNV, la plus grande partie des HC est du méthane Les véhicules diesel émettent 10 fois plus doxyde dazote Les véhicules diesel non équipés de FAP émettent 30 fois plus de particules Les véhicules GNV émettent un peu moins de CO2 que les véhicules diesel et GPL, et beaucoup moins que les véhicules essence

18 Bilan des filières « du puit à la roue » La filière la plus émettrice de gaz à effets de serre est lessence Les filières les moins émettrices sont le diesel et le GNV Le GPL est pénalisé par des émissions plus importantes dans la phase de production du carburant Le GPL se démarque de lessence pour se rapprocher du diesel et du GNV Il reste un potentiel damélioration pour la filière GNV

19 Conclusion Chaque filière présente des avantages et des inconvénients suivant les polluants considérés Le diesel est plus favorable pour le CO et les HC Les filières gaz sont les moins émettrices de Nox et de particules Les bilans CO2 sont sensiblement équivalents pour les carburants gazole, GPL et GNV Des progrès sont attendus dans les différentes filières

20 Avantages et inconvénients: Technique: Pas de bruit Pas de pollution au moment de lutilisation (réduction de la pollution urbaine immédiate) Très bon rendement énergétique (70% contre 30% pour le moteur thermique) Économique: Problème de source et stockage de lénergie Facilité et cout du rechargement Cher à lachat Rapport prix/autonomie à améliorer Les véhicules électriques

21 BlueCar est un prototype conçu par Batscap (batteries lithium/métal polymère) Autonomie: 200 km, vitesse de pointe: 125 km/h. OSCAR : Open Source Car, prototype de véhicule léger électrique. Objectif: Démontrer quun véhicule léger peut fonctionner avec 6kWh/100 km soit léquivalent de 1 litre de gasoil 250 kg de batteries NiMh (nickel metal-hydrure), Autonomie: km, vitesse de pointe: 130 km/h.

22 Solution intermédiaire entre les véhicules conventionnels et électriques Le concept : faire fonctionner le moteur thermique à une charge légèrement plus élevée que nécessaire, et utiliser ce surplus d'énergie mécanique pour charger une batterie. Pour le moment, des obstacles technologiques empêchent les constructeurs de totalement supprimer le surcoût de fabrication de ces véhicules (bimotorisation, stockage de lénergie) Très peu de modèles sont disponibles à lheure actuelle : –Toyota Prius, Hyundai Accent 2006, Honda Civic, Ford Escape, hybrides essence –Deux modèles français très récents, une Citroën C4 et Peugeot 307, hybrides diesel HDI Pollution très réduite (de 90 à 102g de CO2/km contre 120g pour les moins polluantes des voitures thermiques) Les véhicules hybrides

23 La Prius est la première voiture hybride commercialisée par Toyota en 1997, retouchée en 2000 pour son arrivée en Europe. La troisième version est attendue dans les deux prochaines années. Cest également la voiture hybride la plus vendue au monde.

24 Véhicules basés sur le principe de la conversion dun combustible (de l'hydrogène le plus souvent, parfois du méthanol) en électricité, via des cellules électrolytiques. La pile produit de lélectricité qui alimentera un moteur électrique, et ne rejette que de leau au pot déchappement. La pile à combustible

25 Avantages et inconvénients: Technique: Très peu bruyant Pollution nulle au moment de lutilisation Haut rendement énergétique (entre 40 et 70%) Pas de technologie apliquable à la grande distribution aujourdhui: Durée de vie de la pile trop faible (quelques milliers dheures), complexité de sa fabrication Pollution inhérente à la production dhydrogène (par reformage du gaz naturel ou hydrolyse de leau) Économique: Non viable économiquement pour linstant: Cout des catalyseurs purs trop élevé, et nécessité dinstaller un réseau de distribution adéquat.

26 LAVENIR DES BIOCARBURANTS

27 Problème des sols Aujourdhui en France: hectares utilisés pour la production de biodiesel hectares pour léthanol Selon une directive européenne :vers 2010, les biocarburants devront représenter 5,75% de la consommation des carburants 1,1 millions dhectares devront être mis en culture. Situation 1997/1998 perspectives 2010 Biocarburants Tonnage (T)Surfaces (Hectares)Tonnage (T)Surfaces (Hectares) EMHV (biodiesel) ETBE (bioéthanol) TOTAL à à

28 Synthèse Problème des sols pour éthanol et biodiesel. Nouveaux carburants mais pas assez dinfrastructures pour les distribuer. Voitures hybrides et électriques pas à la hauteur des voitures thermiques en rapport prix/puissance/autonomie. Ces nouvelles solutions restent coûteuses autant pour le client que pour lEtat. Mais cela ne pourra pas éviter le réchauffement climatique ou fournir le carburant nécessaire en cas de pénurie de pétrole. Alternative intéressante aux carburants actuels


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