Le développement des énergies alternatives au pétrole

By 8 April 2013

3.4 Le développement des énergies alternatives

L’utilisation du pétrole qui semblait, depuis l’apparition de l’automobile, être la meilleure solution afin de faire avancer nos véhicules, a largement été contesté lors de la crise du secteur automobile. C’est durant cette crise que les premières questions, concernant l’impact sur l’écologie de l’utilisation du pétrole comme source d’énergie à la locomotion, ont été soulevées. Mettant ainsi au grand jour la nécessité de développer des énergies alternatives au pétrole afin de préserver l’écosystème.

Le développement de ces énergies s’est déroulé en trois grande phases. La première phase, de la naissance à la crise du secteur automobile, favorise l’utilisation de l’énergie la plus disponible, la plus performante et la plus simple d’utilisation : en l’occurrence le pétrole. La seconde phase, de 1985 à 2000, est marquée par la volonté des autorités à encourager l’utilisation et le développement d’énergies alternatives afin de limiter les émissions polluantes localement. Cependant cette période n’a malheureusement pas contribué à un fort développement des énergies alternatives. C’est seulement depuis les accords de Kyoto de 1997 que de réels efforts ont été fournis par les gouvernements mondiaux afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre, en développant avec leurs industries locales des solutions concernant l’utilisation des énergies alternatives.

Nous nous proposons d’analyser dans cette partie les différentes énergies alternatives développées depuis l’apparition de l’automobile et depuis l’émergence de la conscience écologique collective.

Rappelons, toute fois, que les énergies alternatives existent depuis l’apparition de l’automobile. En effet, les premiers véhicules étaient développés autour de trois motorisations : le moteur électrique, le moteur à combustion interne, le moteur à vapeur. Ces différentes motorisations ont coexisté jusqu’aux années 1920.

3.4.1 Additifs issus de la biomasse

Deux additifs sont depuis le milieu des années 90 très utilisés : le diester de colza, résultant de la transformation de l’huile de colza et l’éthyl-ter-butyl-éther, résultant de la transformation de l’éthanol. Tous deux permettent d’obtenir, sans aucune modification technique des véhicules, des valeurs énergétiques comparables à celles qui sont obtenues grâce à la combustion du gazole. Cependant le prix de revient de ces deux additifs est deux fois supérieur à celui du gazole.

3.4.2 Les alcools

Ces alcools, résultant de la transformation de la bio masse pour l’éthanol et du gaz naturel pour le méthanol, sont principalement utilisés aux Etats-Unis et au Brésil. L’utilisation des alcools intervient en addition avec le pétrole dû à leur faible contenance énergétique. Cependant à cause de leur prix de revient, cinq fois supérieurs à celui de l’essence et aux diverses modifications à apporter aux véhicules afin de pouvoir les utiliser, ces alcools ne semblent pas apporter de solutions économiquement viables.

3.4.3 Gaz de pétrole liquéfié

Issu de la pétrochimie, l’utilisation du GPL nécessite quelques modifications techniques telles que l’adaptation du système d’allumage et l’implantation d’un recevoir spécifique. Ces modifications entraînent par ailleurs un léger surcoût d’environ 15 % par rapport aux modèles essence. Malgré la fiabilité, l’efficacité et la simplicité de son usage, le GPL ne connu ses heures de gloire qu’entre 1950 et 1995. En effet, en raison de la complexité financière de la mise en place d’un réseau de distribution, de la surconsommation engendrée par l’utilisation de cette source d’énergie et des perspectives de disponibilités limitées, le GPL semble être une ressource mieux valorisée hors usage véhicule.

3.4.4 Gaz naturel comprimé

Bien que la composition du gaz naturel comprimé ne soit pas homogène à travers le monde et que son utilisation engendre un surcoût lié à l’implantation de réservoirs spécifiques dans les véhicules, la disponibilité de cette ressource semble être très grande. Même si son utilisation n’a été optimisée, tant d’un point de vue énergétique qu’environnementale, qu’à partir des années 90, le gaz naturel comprimé est très utilisé à travers le monde depuis les années 40.

3.4.5 Carburants de synthèse

Issus de gaz naturel ou de charbon, le di-méthyl-éther et l’essence de synthèse ont su susciter une grande attention à leur égard. En effet, le di-méthyl-éther semble être une solution alternative au GPL. Même si tout comme le GPL, le di-méthyl-éther doit être stocké sous pression, son utilisation et son transport semblent être facilité, donc économiquement plus rentable. En ce qui concerne l’essence de synthèse, ce carburant de synthèse offre une grande disponibilité en raison de la forte disponibilité de la matière première nécessaire à sa fabrication : le charbon. Cependant l’utilisation de l’essence de synthèse n’apportera pas de solution quant aux taux d’émissions de CO2 de nos véhicules.

3.4.6 Hydrogène carburant

Issu de la séparation des atomes de carbone et des atomes d’hydrogène, l’hydrogène carburant semble être une solution appropriée afin de réduire le bilan global en termes de CO2. Cependant les problèmes majeurs liés à l’utilisation de l’hydrogène comme « carburant » sont le stockage et la production. Afin de pallier à ces problèmes, de nombreuses recherches sont développées autour de la pile à combustible. Ainsi, le véhicule réalisant en totale autonomie son hydrogène, la fabrication, le stockage et la distribution ne seront plus un frein au développement de cette énergie alternative.

3.4.7 Batteries électriques et électricité

Cette source d’énergie est depuis bien longtemps utilisée. Cependant, en raison des liens qui unissent l’autonomie et la puissance dans le cadre d’une utilisation automobile, les véhicules électriques sont confrontés à un grand problème. En effet, ces deux facteurs étant liés, plus le véhicule dispose d’autonomie, plus il dispose de puissance et inversement. Grâce aux recherches et développements de batteries telles que les batteries nickel-métal-hydrure, lithium-ion, lithium- polymère, la contradiction masse – puissance – autonomie pourrait être résolue.

Le développement des énergies alternatives semble inévitable durant encore de nombreuses années afin de palier au moins à deux problèmes majeurs, qui sont : la réduction d’émissions de CO2 et l’épuisement des gisements de pétrole. Ainsi on devrait assister durant les années à venir au maintien des véhicules thermiques, au développement de véhicules hybrides et enfin à long terme l’apparition de véhicules « propres ».

3.5 Les enjeux du développement des moteurs

Le moteur, élément clef et complexe, de par sa fonction, a connu de nombreuses évolutions depuis sa création. En effet, d’un simple système à combustion interne permettant à l’automobile de rentrer en mouvement, il est devenu aujourd’hui la source d’énergie acceptant la génération d’électricité, la climatisation, le chauffage, l’assistance de divers éléments techniques du groupe motopropulseur, tout en se pliant aux exigences de performance, de volume, de poids.

Les enjeux du développement des moteurs sont depuis le choc pétrolier de 1973 et l’apparition de la conscience écologique clairs, transformant, petit à petit, cet élément central de l’automobile en organe standard, presque invisible. En effet, aujourd’hui le moteur doit ne plus être une source de nuisance tant pour l’automobiliste que pour son environnement. Il va devoir apprendre à s’adapter tant aux exigences d’émissions de CO2 qu’aux exigences de « vie à bord ».

Lire le mémoire complet ==> (Les « 4R » de la nouvelle ère automobile française)
Mémoire de fin d’études – Reims Management School
Centre d’Etudes Supérieures Européennes de Management CESEM