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V. LES PROBLEMES LIEES AU TRANSPORTS DE L’ENERGIE DANS LE MONDE Alors que le se

V. LES PROBLEMES LIEES AU TRANSPORTS DE L’ENERGIE DANS LE MONDE Alors que le secteur des transports dépend à plus de 98 % des produits pétroliers, dans un contexte de prix des carburants élevés et de lutte contre les émissions de gaz à effet de serre, les énergies alternatives se multiplient. De nombreuses filières sont successivement mises en avant, afin de prendre la relève des carburants pétroliers. Quels sont les atouts et les faiblesses de ces énergies de demain et d'après-demain ? Le transport est un secteur extrêmement énergétivore. Dans le monde, le transport consommait en 2005 l'équivalent de 2 141 Mtep. Pour la France, le transport est même le deuxième secteur consommateur d'énergie avec 31 % de la consommation énergétique du pays (figure 1). Aujourd'hui, le secteur des transports est étroitement lié au pétrole mais les alternatives sont potentiellement nombreuses. Les sources d'énergie exploitables pour les transports couvrent les ressources fossiles, la biomasse et les énergies renouvelables ou nucléaires (via la production d'électricité). À partir de ces ressources, plusieurs types de carburants peuvent être obtenus puis utilisés dans différents types de véhicules. Ceux-ci peuvent se classer en quatre grandes catégories (figure 2) parmi lesquelles les véhicules équipés de moteurs à combustion interne, les plus répandus à l'heure actuelle, ou les véhicules hybrides en cours de mise sur le marché. LES TRANSPORTS SONT AUJOURD'HUI TRES DEPENDANTS DES CARBURANTS CONVENTIONNELS D'ORIGINE PETROLIERE Les carburants conventionnels issus du pétrole assurent actuellement l'immense majorité des besoins en énergie pour la mobilité des personnes et des biens. L'essence et le gazole couvrent 98 % de l'énergie utilisée dans le transport routier à l'échelle mondiale, et 96 % en Europe où les biocarburants représentent seulement 1,5 % et le gaz naturel à peine plus de 1 % (figure 3). La consommation énergétique du secteur des transports augmente à un rythme annuel proche de 2 %. Les carburants routiers traditionnels ont déjà fait l'objet de nombreuses améliorations (techniques : indices d'octane et cétane ; environnementales : teneur en plomb, soufre, etc.) pour répondre à des spécifications plus sévères et nécessitent encore d'autres améliorations pour répondre aux futures spécifications déjà programmées. Au-delà, il est vraisemblable que de nouvelles normes soient mises en œuvre d'ici à 2020, pour répondre aux futurs objectifs de qualité de l'air de l'UE et/ou aux éventuelles exigences de nouveaux modes de combustion des moteurs. Le transport aérien est, quant à lui, encore plus intimement lié au pétrole car les avions sont alimentés à plus de 99,9 % en kérosène (jet fuel), produit dérivé du pétrole. Certains petits appareils utilisent encore un carburant proche de l'essence mais cela reste très marginal. En ce qui concerne le transport maritime, il est lui aussi dépendant à 100 % d'hydrocarbures pétroliers (hormis les navires méthaniers), mais la flotte mondiale s'alimente en proportions plus équilibrées en essence, fioul lourd et enfin en diesel marine léger (équivalent du fioul domestique), qui est le carburant le plus répandu (figure 4). Pour le futur, l'enjeu principal de l'évolution des spécifications concerne la teneur en soufre des fiouls de soutes maritimes. Le transport ferroviaire se détache légèrement des ressources pétrolières grâce à l'électrification avancée des réseaux ferroviaires dans certains pays. Cependant, le transport ferroviaire mondial reste encore dépendant à 71 % du gazole contre 29 % pour l'énergie électrique (figure 5). Les carburants liquides fossiles présentent des atouts considérables pour le transport. Leur densité énergétique importante permet une autonomie appréciable des véhicules (plus de 600 km). Les techniques de raffinage sont éprouvées et peu coûteuses (hors coût d'approvisionnement). L'extrême dépendance pétrolière des principaux modes de transport pose des problèmes complexes. Au plan économique, l'utilisation d'une ressource rare (non renouvelable), dont les économies développées sont souvent très dépendantes (importations), et exposées à la volatilité des cours, est source de vulnérabilité énergétique. Au plan environnemental, le contenu en carbone des produits pétroliers, les émissions de gaz à effet de serre et la pollution locale associées aux activités de raffinage et à la combustion dans les moteurs sont des enjeux majeurs, dans un contexte où le développement durable prend une importance considérable. En plus d'efforts sur la demande (comportements de conduite, modifications des habitudes de déplacement, etc.), une diversification des carburants dans le transport routier s'impose comme le levier d'action majeur dans la lutte contre les émissions de CO2 (figure 6) et la réduction de la consommation de ressources non renouvelables. LES CARBURANTS ALTERNATIFS D'AUJOURD'HUI LE GLP Le gaz de pétrole liquéfié (GPL) a été historiquement le premier vrai carburant alternatif. C'est un mélange de butane et de propane issu du raffinage du pétrole (40 % de la ressource) et du traitement du gaz naturel (60 % de la ressource au niveau mondial). La consommation de GPL représentait 5,7 Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole) en 2006 en Europe OCDE, en croissance de 6 % par rapport à 2005, notamment grâce à l'apparition de parcs de véhicules GPL dans les pays d'Europe de l'Est : la Pologne est ainsi passé d'un parc de 470 000 véhicules en 2000 à près de 2 000 000 de véhicules GPL fin 2007. En revanche, en France, le parc de véhicules GPL est peu répandu et son développement semble en suspens à l'heure actuelle. On ne compte que 140 000 véhicules équipés en France contre 200 000 en Allemagne et un million en Italie, malgré les 2 000 stations réparties sur 98 % du réseau autoroutier français. Le GPL dans le cas d'un véhicule optimisé pour ce carburant présente pourtant des avantages sur les carburants traditionnels, notamment au niveau environnemental : ■ des émissions de CO2 réduites de 10 % par rapport à un véhicule essence, mais supérieures au diesel, ■ des émissions de NOx réduites par rapport aux véhicules essence et plus encore par rapport aux véhicules diesel, ■ pas de rejet de particules de suie, ■ un indice d'octane élevé qui permettrait d'améliorer le rendement du moteur, ■ d'un point de vue économique, ce carburant a bénéficié en France de défiscalisations lui permettant d'être disponible à la pompe à des tarifs inférieurs à ceux du gazole. Malgré ces bons points, les inconvénients du GPL expliquent le succès relatif de cette filière ■ l'équipement du véhicule entraîne un surcoût non négligeable (de l'ordre de 15 à 20 % par rapport au même modèle diesel), ■ le réseau de distribution reste modeste, surtout loin des grands axes de circulation, ■ la ressource en GPL, liée à celles de pétrole ou de gaz naturel, est limitée et n'apporte pas réellement de diversité énergétique, ■ un apport limité à la lutte contre le changement climatique. LE GNV Le gaz naturel véhicule (GNV) a fait l'objet d'un intérêt important lié au développement du marché du gaz naturel et aux disponibilités a priori plus durables que le pétrole. Malgré tout, la consommation de GNV reste très limitée ; elle représentait 0,55 Mtep en 2006 (données pour l'Europe OCDE), avec l'Italie comme marché leader, et ce grâce à un développement de la filière entrepris dès les années 1930. En France, la consommation 2006 dépassait à peine les 60 ktep et le parc atteignait une dizaine de milliers de véhicules au milieu de l'année 2007. Parmi ceux- ci, on retrouve bon nombre de véhicules de flotte qui disposent d'un point fixe permettant de faire le plein la nuit par exemple. Les véhicules GNV présentent des avantages sur le plan environnemental par rapport aux véhicules essence et diesel : ■ des émissions de CO2 réduites de 20 à 24 % par rapport à un véhicule essence ou un véhicule diesel, ■ des émissions de NOx réduites par rapport aux véhicules diesel, ■ pas de rejet de particules de suie et de manière générale, une toxicité de l'échappement nettement réduite, ■ la bonne résistance au cliquetis, ce qui permet d'améliorer le rendement via la turbo-suralimentation. Ces avantages ne font pas oublier les inconvénients d'une filière encore jeune : ■ le réseau de distribution reste à mettre en place en France, ■ un stockage à bord du véhicule et une autonomie plus contraignante, ■ des évolutions technologiques sont attendues sur les véhicules aussi bien au niveau d'une amélioration des motorisations dédiées à un fonctionnement à 100 % en GNV qu'au niveau de la dépollution dans le respect des futures normes, ■ le surcoût de tels véhicules est encore important mais l'élimination de la bicarburation permettrait d'abaisser la facture. LES BIOCARBURANTS Il existe aujourd'hui deux grands types de biocarburants : l'éthanol et les esters méthyliques d'huile végétale (EMHV), voire animale, ou biodiesel. L'éthanol, qui s'utilise dans des moteurs de type essence, est un produit de plantes sucrières comme la canne à sucre et la betterave, ou de plantes amylacées comme le blé ou le maïs (figure 7). Rappelons que ces deux carburants, et en particulier l'éthanol, ont déjà été utilisés par le passé comme carburants. Le principal biocarburant en termes de volumes consommés est le bioéthanol. Ainsi, 20 Mtep ont été produites dans le monde en 2006, essentiellement au Brésil et aux États-Unis. Dans le même temps, la production uploads/Ingenierie_Lourd/ les-energies-pour-le-transport.pdf