Voiture électrique… vraiment plus « verte » ? Claude Bernard Ecologie Les Cahiers de l’Association Claude Bernard Moins de gaz à effet de serre et de polluants ! Une voiture silencieuse ! Un faible coût à la longue ! Dossier spécial Ecologie Voiture électrique… vraiment plus « verte » ? Claude Bernard Ecologie 1 1

Claude Bernard Ecologie Sommaire Introduction p.3 Pollution des voitures thermiques p.4 Conception des voitures électriques p.16 Impacts sur l’environnement p.25 Conclusion p.32 Glossaire p.34 Bibliographie p.35 Introduction p.3 Pollution des voitures thermiques p.4 Conception des voitures électriques p.16 Impacts sur l’environnement p.25 Conclusion p.32 Glossaire p.34 Bibliographie p.35 Claude Bernard Ecologie 2

Claude Bernard Ecologie Introduction Introduction A cause des problèmes de pollution actuels, de nombreuses solutions plus ou moins efficaces ont été trouvées pour limiter les émissions en gaz à effet de serre, dont le secteur automobile est le premier producteur . Citons les principales - L’éthanol (carburant) - Les transports en commun - La voiture électrique, qui semble la solution la plus sûre Nous allons donc développer cette idée selon la problématique suivante : Comment les problèmes de pollution ont-ils amené la création des voitures électriques ? Notre plan est le suivant : I/ La pollution des voitures thermiques II/ La conception de la voiture électrique III/ Les impacts de la voiture électrique Claude Bernard Ecologie 3

Claude Bernard Ecologie 1ère partie Introduction Pollution des voitures thermiques Conception des voitures électriques Impacts sur l’environnement Conclusion Glossaire Bibliographie Claude Bernard Ecologie 4

Claude Bernard Ecologie La pollution des voitures thermiques 1. LE RECHAUFFEMENT CLIMATIQUE   Entre 360 à 510 watt par d’énergie solaire à l'équateur. Plus l’atmosphère est épaisse, plus les rayons infrarouges vont être réfléchis vers la surface de la planète. C'est ainsi que l'on obtient un effet de serre responsable en partie du réchauffement climatique. En plus des gaz à effet de serre (la vapeur d’eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), les oxyde d’azote (NO et N2O) et les chlorofluorocarbones (gaz industriels) sont les principaux), l'ozone (O3) accentue aussi l'effet de serre car elle est présente en grande quantité dans les couches qui forment l'atmosphère. Schéma du de l’effet de serre Claude Bernard Ecologie 5 5

Claude Bernard Ecologie La pollution des voitures thermiques 2. REDUIRE LE POIDS DES VOITURES POUR MOINS REJETER DE CO2 Claude Bernard Ecologie 6

Claude Bernard Ecologie La pollution des voitures thermiques A. Rejet de CO2 dans l'atmosphère pour les voitures thermiques B. Les gaz d ’échappement   Claude Bernard Ecologie 7

Claude Bernard Ecologie La pollution des voitures thermiques 3. LA POLLUTION AUTOMOBILE   A. Principaux polluants émis par les voitures Claude Bernard Ecologie 8

Claude Bernard Ecologie La pollution des voitures thermiques B. Pollution de l'air Claude Bernard Ecologie 9

Claude Bernard Ecologie La pollution des voitures thermiques 4. LES PROBLEMES DE SANTE POUVANT ETRE CAUSES PAR CES DIFFERENTS GAZ Claude Bernard Ecologie 10

Claude Bernard Ecologie La pollution des voitures thermiques Pollution : danger à l’intérieur des voitures Claude Bernard Ecologie 11

Claude Bernard Ecologie La pollution des voitures thermiques 5. LES PROBLEMES CAUSES PAR LES DIFFERENTES PARTIES D’UNE VOITURE Embrayage et freins Pneumatiques     Claude Bernard Ecologie 12

Claude Bernard Ecologie La pollution des voitures thermiques Motocyclette Pollution sonore     Claude Bernard Ecologie 13

Claude Bernard Ecologie La pollution des voitures thermiques Pollution thermique Que devient l'énergie apparue sous forme de mouvement ?     Claude Bernard Ecologie 14

Claude Bernard Ecologie La pollution des voitures thermiques Comment réduire la pollution automobile ?     Claude Bernard Ecologie 15

Claude Bernard Ecologie 2ème partie Introduction Pollution des voitures thermiques Conception des voitures électriques Impacts sur l’environnement Conclusion Glossaire Bibliographie Claude Bernard Ecologie 16

Claude Bernard Ecologie La conception de la voiture électrique 1. LA « JAMAIS CONTENTE » Claude Bernard Ecologie 17

Claude Bernard Ecologie La conception de la voiture électrique 2. RELANCER LA VOITURE ELECTRIQUE Claude Bernard Ecologie 18

Claude Bernard Ecologie La conception de la voiture électrique 3. AVANCEE TECHNOLOGIQUE A. Le moteur en général   Claude Bernard Ecologie 19

Claude Bernard Ecologie La conception de la voiture électrique B. La batterie au lithium* Claude Bernard Ecologie 20 20

Claude Bernard Ecologie La conception de la voiture électrique C. Le moteur électrique Claude Bernard Ecologie 21

Claude Bernard Ecologie La conception de la voiture électrique 3. AVANTAGES ET INCONVENIENTS Comme toute chose, la voiture électrique a des avantages et des inconvénients. A. Avantages   Claude Bernard Ecologie 22

Claude Bernard Ecologie La conception de la voiture électrique B. Inconvénients   Claude Bernard Ecologie 23

Claude Bernard Ecologie La conception de la voiture électrique 3. L’AVENIR DE LA VOITURE ELECTRIQUE A. La commercialisation B. Espionnage chez Renault   Claude Bernard Ecologie 24

Claude Bernard Ecologie 3ème partie Introduction Pollution des voitures thermiques Conception des voitures électriques Impacts sur l’environnement Conclusion Glossaire Bibliographie Claude Bernard Ecologie 25

Claude Bernard Ecologie Les impacts de la voiture électrique 1. IMPACT SUR LE RESEAU ELECTRIQUE  Y-aura-t-il des conséquences importantes sur le réseau électrique ? A. Plus de voiture électrique, plus de demande en électricité   La demande en électricité varie constamment, en fonction de la saison, de l'activité économique, de la période de la journée, de la durée du jour et de la nuit... Or l'électricité est une énergie que nous ne savons pas stocker en quantité importante. Les horaires probables de recharge du véhicule électrique sont situées entre les pics de consommation Consommation d’électricité en France Claude Bernard Ecologie 26

Claude Bernard Ecologie Les impacts de la voiture électrique B. La voiture électrique de nature à « lisser » la demande en électricité. En faisant augmenter la demande d’électricité pendant les heures creuses, la voiture électrique rendrait le travail des centrales plus efficace en « lissant » la demande. C. Un réseau intelligent : « le smart-grid » Les voitures et leur batterie pourraient servir de stockage tampon pour limiter les variations de consommation. Lorsque la demande est faible, comme la nuit, les véhicules électriques sont chargées au maximum pour éviter les surproductions. A l'inverse, lors de brefs pics de demande, les voitures électriques pourraient décharger quelques kilowattheures sur le réseau pour gommer ces pointes. Ainsi, nous économiserions la construction d'une centrale nucléaire ! Claude Bernard Ecologie 27

Claude Bernard Ecologie Les impacts de la voiture électrique 2. L’IMPACT ENVIRONNEMENTAL DE LA VOITURE ELECTRIQUE Bien que la voiture électrique rejette moins de pollution directe que la voiture thermique, est-elle réellement une grande avancée environnementale ? A. Le mix énergétique* L’électricité est une énergie un tant soit peu polluante mais tout dépend de sa provenance (centrale thermique, barrage hydraulique, éolienne…). Il est toujours plus efficace de produire de l'énergie de façon centralisée (comme pour les voitures électriques) que d'en produire dans les "mini-centrales" que sont nos voitures thermiques. Claude Bernard Ecologie 28

Claude Bernard Ecologie Les impacts de la voiture électrique B. La centralisation de la pollution   En termes de santé publique, la pollution est déplacée en dehors des centres urbains. Il en résulte un gain social sur le confort, la santé, et les dépenses qui y sont associées. La pollution induite par la voiture électrique est concentrée sur quelques sites. A cette échelle, des actions correctrices peuvent être mises en place, comme le traitement des fumées des centrales électriques pour capter le carbone et les autres polluants. C. Une voiture silencieuse La voiture électrique est absolument silencieuse (à l'exception de quelques bruits de roulage) ! Claude Bernard Ecologie 1²A 29

Claude Bernard Ecologie Conclusion Introduction Pollution des voitures thermiques Conception des voitures électriques Impacts sur l’environnement Conclusion Glossaire Bibliographie Claude Bernard Ecologie 30

Claude Bernard Ecologie Conclusion Conclusion   A travers ce dossier nous venons de démontrer que la voiture électrique pourrait réduire la pollution du fait qu'elle n'utilise pas de gaz a effet de serre. Mais elles ne sont pas aussi écologique qu'ont pourrait le penser. En effet la production de l'énergie nécessaire a son fonctionnement est polluante. La voiture électrique consomme de l'électricité, elle même produite par des centrales qui sont responsables d'émissions de gaz à effet de serre et de pollution. A l'échelle individuelle, si on recharge la voiture sur une source d'énergie renouvelable, on ne génère pas de CO2. Pour réduire les émissions globales de CO2, la meilleure stratégie consiste à développer l'électricité renouvelable d'abord, puis à arrêter progressivement utilisation des centrales aux charbons. Cependant il faut améliorer la densité énergétique de la batterie (c'est adire la capacité à stocker le plus d'ions lithium par la masse de la batterie), actuellement la batterie au lithium ion est capable de stocker 200Wh/Kg.    La voiture électrique reste le meilleur  moyen de réduire la consommation de pétrole. Nous savons qu'aujourd'hui le pétrole est une source qui ne perdurera pas dans le temps. La voiture électrique peut être une solution pour limiter l'utilisation du pétrole; pour autant, les firmes automobiles devront, pour le bien de l'environnement, investir de plus en plus dans la recherche et dans le développement durable afin de trouver des solutions réelles et concrètes pour diminuer les émissions de CO2.   Claude Bernard Ecologie 31

Claude Bernard Ecologie Glossaire et bibliographie Introduction Pollution des voitures thermiques Conception des voitures électriques Impacts sur l’environnement Conclusion Glossaire Bibliographie Claude Bernard Ecologie 32

Claude Bernard Ecologie Glossaire Centrales à Cycles Combinés Gaz (CCG) : Centrale thermique à très haut rendement, la Centrale à Cycle Combiné au Gaz naturel cumule une turbine à gaz et une turbine à vapeur afin de produire l'électricité tout en minimisant le combustible utilisé et surtout les émissions de CO2. Ainsi les émissions de gaz à effet de serre sont deux à trois fois inférieures aux centrales thermiques fonctionnant au fioul et au charbon. Les cycles combinés constituent à ce jour et de très loin la technologie la plus propre et efficace pour produire l'électricité de semi- pointe, de façon flexible et réactive. Géothermie : Technique utilisant la chaleur sous-terraine pour créer de l'électricité. Lithium Métal alcalin blanc argent. C'est le solide le plus léger que l'on connaisse. Chimiquement, il ressemble à du sodium mais il est moins actif. Il entre dans la composition des alliages et ses sels ont des usages très variés. Mix énergétique Origine de la création d'énergie. Par exemple pour la création d'électricité :-X% via centrales nucléaires.-Y% via centrales thermiques.- Z% via énergies renouvelables.  Claude Bernard Ecologie 33

Claude Bernard Ecologie Bibliographie Première partie Les sites http://economiedurable.over-blog.com/article-le-probleme-de-la-voiture-electrique- 58571990.html   http://www.cartech.fr/news/voiture-electrique-occasion-prix-39752573.htm   http://adilca.ifrance.com/pollut.pdf   http://www.eco-revolution.fr/article-87-vehicule-electrique--greenwashing-contre- decroissance   http://www.developpement-durable.gouv.fr/Les-technologies-du-thermique-a-l.html   http://seme.uqar.qc.ca/08_pollution_industrielle/pollution_thermique.htm   http://www.oodoc.com/119474-tpe-voiture-electrique.php   http://diego-gutierrez.perso.neuf.fr/tpe/histoire.html    http://www.eco-transport.fr/histoire-voiture-electrique/   http://www.avem.fr/index.php?page=ve&cat=models   http://www.ddmagazine.com/1155-histoire-de-la-voiture-electrique.html   http://www.voiture-electrique-populaire.fr/vehicule/histoire   http://www.cartech.fr/blog/la-voiture-electrique-on-parle-deja-de-pollution-39707141.htm   http://www.lejdd.fr/JDD-Paris/Actualite/Pollution-Danger-dans-les-voitures-102370/ Claude Bernard Ecologie 34

Claude Bernard Ecologie Bibliographie Deuxième partie Les sites   http://www.futura-sciences.com http://www.auto-électrique.org http://renault.fr http://fr.wikipedia.org http://www.avern.fr Claude Bernard Ecologie 35

Claude Bernard Ecologie Bibliographie Troisième partie Les sites http://www.actu-environnement.com/ae/news/etude-ibm-eti-vehicule-electrique- impact-reseau_9848.php4 http://carfree.free.fr/index.php/2008/05/31/automobile-co2-effet-de-serre-et- rechauffement-climatique/ http://www.notre- planete.info/actualites/actu_2339_transport_routier_rechauffement_climatique http://monpetitcabanon.free.fr/Desgazdechappement.html http://www.consultant-carbone.net/Pourquoi-la-terre-chauffe.html http://www.sondelambda.fr/typo3temp/pics/465a9b1268.jpg http://www.voiture-electrique-populaire.fr/enjeux/energie/environnement Les documents http://www.fne.asso.fr/com/dossierpresse/dp_fne_ve_150909.pdf http://www.archive- host.com/files/729485/6140671c318d492663f5d73659228ccaa362cf39/LES_CARBURAN TS_ET_LA_COMBUSTION.pdf Claude Bernard Ecologie 36

Yasmina Benarib, ingénieur en urbanisation chez Véolia Co-auteurs Yasmina Benarib, ingénieur en urbanisation chez Véolia Jimmy Kaddouri, ingénieur-concepteur de moteur électrique chez Citroën Even Le Barazer, chercheur en environnement à l’université d’Orsay Cahiers écologie édités par l’association Claude Bernard dans le cadre du TPE de 1eS1 Mars 2011 Claude Bernard Ecologie 37