Quelles énergies pour décarboner ?

Quelles sont les énergies à notre disposition aujourd'hui pour faire fonctionner un camion ?  

Elles sont au nombre de 4 :

• Le diesel
• Le gaz
• Hydrogène
• L'électricité

Nous allons les passer en revue une par une pour voir quelles sont celles qui seront les plus efficaces en termes de diminution des émissions de CO2. Notons que tous les chiffres de gain d'émission de CO2 qui seront cités sont calculés du berceau à la tombe, c’est-à-dire qu'ils prennent en compte l'ensemble du CO2 émis depuis la production de l’énergie et des véhicules jusqu’à la fin de vie des véhicules. Ces calculs ont été faits pour un véhicule de 16 tonnes. Les énergies à notre disposition aujourd'hui pour faire fonctionner un camion.

Le Bio-Diesel,  un ester d’acide gras produit à partir d’huile végétale comme le colza, permet un gain de 65% des émissions de CO2 par rapport au diesel fossile et pourra constituer un bon complément à la décarbonation du transport routier de marchandises. Aujourd’hui, c’est sans doute l’une des solutions les moins chères. 

Cependant l’utilisation du biodiesel pour le transport routier sera restreinte par la quantité limitée d’huiles végétales dont la production peut également générer des risques de déforestation et la concurrence avec d’autres secteurs comme l’alimentation ou l’aviation. 

À l’horizon 2040, il est probable qu’environ 10 % des camions utiliseront ce carburant. Les carburants de synthèse (XTL, HVO), seconde génération de biocarburants, amènent des réductions d’émission de CO2 supplémentaires. Obtenus à partir de graisses animales, huiles usagées, ou de résidus forestiers, ils ne concurrencent pas les cultures alimentaires. Néanmoins les quantités disponibles aujourd’hui sont très faibles et vont probablement le rester dans les décennies à venir, la quantité de matières premières utilisables étant limitée. 

Le E-Diesel, produit à partir d’électricité renouvelable, d'eau et du CO2 de l'air permet également un gain de 65% d'émissions par rapport au diesel fossile. Toutefois, sa mise à disposition nécessite des investissements massifs encore très incertains. 

C'est du méthane et il existe sous deux formes : le gaz naturel fossile et le biogaz produit par fermentation ou gazéification de matière organique (la biomasse).  

Le gaz naturel fossile ne permet qu'un gain de 5 % des émissions de CO2 par rapport au diesel. Ce n'est donc pas une option viable pour la décarbonation.  

Le biométhane ou biogaz, produit par fermentation ou gazéification de matière organique, permet d’émettre 75 % de CO2 en moins qu’avec le diesel. En revanche, les quantités de biogaz sont et seront limitées. Aussi l'industrie du transport sera-t-elle en concurrence avec d'autres secteurs d’activité et son prix (4 fois supérieur à celui du gaz naturel en 2019) devrait augmenter du fait de la diminution probable des aides publiques à sa fabrication.   

Le biogaz est émetteur d’oxydes d’azote (Nox) ce qui le disqualifiera pour son emploi en ville. Enfin, son pouvoir d’effet de serre, agent du réchauffement climatique, 86 fois supérieur à celui du CO2 sur 20 ans réclame une extrême vigilance pour minimiser les risques de fuites dans sa production et son transport.  

Environ 10 % des camions, probablement des véhicules grands routiers et de chantier, devraient rouler au biogaz en 2040.

L'hydrogène dont nous disposons aujourd'hui, appelé hydrogène gris, est fabriqué à partir de méthane fossile et émet 14 % de CO2 de plus que le diesel fossile. Passer à l’hydrogène dit vert, produit à partir d'électrolyse d'électricité renouvelable, permettrait en revanche réduire les émissions de CO2 jusqu’à 65 %.  Cette transition se fera lentement au prix de très lourds investissements et le transport routier sera là encore, en concurrence avec d’autres secteurs qui n’ont pas d'autre solution pour décarboner. Son utilisation à grande échelle n'est donc pas envisageable avant la prochaine décennie.  La pile à combustible, qui convertit l’hydrogène et l’oxygène en électricité, est la technologie à la plus développée aujourd’hui. Le moteur à combustion peut utiliser de l’hydrogène moins pur nécessitant un refroidissement moindre. Il émet cependant des oxydes d’azote, ce qui limite son emploi en ville, et consomme plus de combustible que la pile.. 

L’électricité décarbonée produite à partir d’énergie renouvelable ou du nucléaire permet de gagner aujourd'hui 55 % d'émissions de C02 par rapport à du diesel fossile, en moyenne en Europe. Dans certains pays comme la France, ce gain est supérieur à 80 %.

La technologie des moteurs électriques est disponible et l'autonomie des batteries ne cesse d’augmenter.  Sans émissions locales, le camion électrique est la solution la plus efficace contre la pollution urbaine. Il se recharge la nuit en temps masqué, sur une prise de courant industrielle triphasée ou sur une borne de recharge simple, est silencieux et d’un très grand confort d’utilisation pour le conducteur.

Si la mobilité électrique reste aujourd’hui plus chère que celle fonctionnant au diesel, l’écart ne cesse de diminuer et certaines applications comme le ramassage des déchets sont déjà concurrentielles. Dès 2025, le coût total de détention du camion électrique à batterie pour la ville sera inférieur à celui du camion diesel. À cette échéance, la totalité des usages urbains seront couverts par des camions électriques.

L’analyse de l’empreinte carbone « du berceau à la tombe » des camions, de leur coût total d’exploitation, de la facilité d’utilisation et de la disponibilité des énergies décarbonées, nous amène à envisager l’utilisation des quatre énergies disponibles dans les proportions suivantes en 2040 :

• 0% des camions utilisant du diesel fossile ou du gaz naturel. 
• Jusqu’à 20% des camions en biocarburants pour les usages les plus lourds (long-routiers, construction lourde…). 
• Autour de 80% des camions équipés soit avec de batteries rechargées à l’électricité, soit de piles à combustible alimentées par de l’hydrogène décarboné pour les usages les plus lourds. La répartition précise entre ces deux énergies est aujourd’hui inconnue.