Le blog de doc zaius

Bilan de la lutte contre les émissions de CO2, pas brillant...

5 Octobre 2024

Sur la période 2000-2023 la population mondiale est passée de 6 Milliards d'individus à 8 Milliards, soit une croissance annuelle de 1,2%.

Dans la même période, les émissions mondiales de CO2 sont passées de 25 Gt à 41 Gt, soit une croissance annuelle de 2,3%.

( Source ONU ).

Cette croissance, quasiment le double de la croissance de la population, doit nous interpeller, alors que la campagne de lutte contre les émissions de CO2 est lancée depuis déjà plus de vingt ans.

Certes, elle traduit un dynamisme de bon aloi car, dans notre société où le progrès se mesure par la croissance du machinisme ( machines au sens large ), et que ce machinisme est gros consommateur de fossiles, une augmentation des émissions de CO2 très supérieure à la croissance de la population est plutôt un facteur de satisfaction.

( Encore faudrait-il vérifier que cette croissance profite aux populations qui en ont réellement besoin...).

Par contre, du point de vue de la lutte contre les émissions de CO2, Le constat est plutôt négatif puisque les émissions de CO2 continuent de croître de manière soutenue, entraînant la croissance constatée du taux de CO2 atmosphérique .

Factuellement, la transition énergétique n'est donc pas encore entrée dans sa phase concrète puisque les réalisations déjà acquises dans les énergies renouvelables n'ont aucune influence sur le taux de CO2 atmosphérique, sinon à la marge.

( Les résultats significatifs constatés dans les pays développés peuvent laisser penser que la transition énergétique est en bonne voie. Mais la lutte contre le CO2 est un combat planétaire et c'est donc le résultat à l'échelle de la planète qui fait foi ).

Ce triste constat est en rapport avec plusieurs facteurs :

D'une part l'accroissement de la population, qui entraîne un accroissement de la demande d'énergie.

D'autre part l'accroissement des niveaux de vie des pays émergents, qui crée un facteur aggravant puisque le niveau de vie se mesure à la consommation de machines, et donc de la demande d'énergie.

( En clair, non seulement la population augmente, mais son appétit de « modernisme » aussi...).

Il apparaît que la montée en puissance de la production d'énergie décarbonée ne suffira pas, à elle-seule, à faire baisser le taux d'accroissement du CO2 atmosphérique si d'autres actions ne sont pas mises en œuvre pour maîtriser l'accroissement de la demande globale d'énergie.

Aujourd'hui la consommation mondiale annuelle d'énergie finale atteint 418 EJ ( ExaJoule ), alors que la consommation d'énergie primaire est de 605 EJ.

La différence ( 187 EJ ) représente l'énergie perdue à cause des mauvais rendements de conversion.

La première tâche sera donc d'améliorer les rendements de conversion pour limiter les pertes, et donc réduire drastiquement le besoin d'énergie primaire.

( Le passage à la voiture électrique est l'exemple typique qui divise par trois le besoin énergétique. Le remplacement de l'éclairage incandescent par des Leds, l'isolation thermique des bâtiments, l'usage des PAC pour le chauffage, les appareils de cuisson à induction, la cogénération, etc, sont des exemples à généraliser ).

La seconde tâche sera la rationalisation des processus consommateurs d'énergie.

( Tel processus, industriel ou domestique, peut être réalisé avec une approche énergétique différente, ou remplacé par un autre processus moins énergivore, etc).

La troisième tâche sera la rationalisation de l'ensemble des processus utilisés pour l'exécution d'un tâche, et les échanges internationaux.

( par exemple le remplacement des transports individuels par des transports collectifs, le travail à domicile, ...).

La quatrième tâche, de loin la plus difficile, consistera à reconsidérer certains aspects de la société en rapport avec l'habitat, l'occupation de l'espace, l'urbanisation, les transports, les loisirs, les déplacements, etc.

Il nous faudra apprendre à utiliser intelligemment cette énergie, sans pour autant renoncer au progrès lorsqu'il apporte du bien-être.

En somme, il s'agit de devenir collectivement adultes...

La cinquième tâche, la plus difficile, sera de se débarrasser des fossiles qui occupent encore une place prépondérante dans la consommation mondiale d'énergie .

Ces fossiles font de la résistance et retarderont le passage aux énergies décarbonées, et pourront ainsi retarder de plusieurs décennies les programmes de lutte contre les émissions de CO2.

Ce changement de portage dans le monde des machines ne se réalisera pas sans de profonds bouleversements dans la distribution des rôles.

Le passage à la voiture électrique est un exemple de ce « chamboule tout » qui fera tomber beaucoup de quilles...

La sixième tâche sera la domestication de ces énergies nouvelles qui produisent essentiellement de l'électricité. Cette production est dépendante des éléments naturels ( Vent, ensoleillement, débit des eaux...) et donc naturellement intermittente.

Le monde des machines devra s'adapter à cette situation inédite, qui est l'inverse de la situation actuelle où l'énergie est produite à la demande.

( Ce problème est déjà perceptible aujourd'hui avec l'énergie éolienne dont la production intermittente n'est pas maîtrisable...).

Bien sûr tout cela aura un coût exorbitant, il sera difficile de ne pas le répercuter sur le coût de l'énergie.

Les technologies existent, mais le financement sera le principal obstacle à la réalisation de ces objectifs.

Dans l'état actuel des choses, la production d'énergie décarbonée vient s'ajouter à la consommation de fossiles, sans même arriver à combler le surcroît de demande énergétique qui, de ce fait, est comblée par les fossiles dont la consommation accroît le CO2 atmosphérique..

Ce qui fait dire à certains qu'il n'y a pas de transition énergétique, mais plutôt un empilement de nouvelles sources d'énergie à caractère décarboné, qui sont appelées dans le futur à prendre la place des fossiles lorsque ceux-ci auront disparu.

Les fossiles ont un rôle ambigu, ils sont l'ennemi à abattre mais en même temps ils constituent l'ossature de notre système énergétique actuel.

Le remplacement de ces fossiles par de l'électricité implique d'une part de produire cette électricité décarbonée, et d'autre part de remplacer toutes les « machines » existantes par d'autres machines fonctionnant à l'électricité. Une tâche et un coût d'une ampleur extraordinaire.

Par ailleurs, remplacer cette électricité décarbonée par un ou des substituts décarbonés comme les carburants de synthèse qui permettraient de conserver les machines existantes, pourrait être une solution de transition pour les applications non compatibles avec de l'électricité. Par contre ce changement de portage n'apporterait aucune amélioration des rendements...

Les résultats obtenus jusqu'à présent permettent de valider les solutions technologiques à mettre en œuvre, mais le gros de l'effort reste à accomplir.

Il est plus facile de trouver des fonds pour développer des armes de destruction massive que pour investir dans le bien-être des peuples...

L'Hydrogène géologique, arbitre de la transition énergétique ?

28 Septembre 2024

L'hydrogène est un gaz essentiel pour l'industrie, qui en consomme de grande quantités.

Aujourd'hui cet Hydrogène est obtenu par diverses réactions chimiques utilisant des fossiles.

On peut également utiliser de l'Hydrogène pour alimenter un véhicule électrique, l'électricité est alors obtenue grâce à une « pile à Hydrogène ».

Mais il s'agit d'hydrogène carboné puisqu'il est obtenu à partir de fossiles. Il ne convient donc pas pour la transition énergétique.

Cependant, pour certaines applications industrielles on utilise déjà un Hydrogène obtenu à partir de l'électrolyse. En utilisant de l'électricité décarbonée, on obtient de l'Hydrogène décarboné, qui peut être aussi utilisé pour alimenter un véhicule électrique.

Ce procédé a déjà été validé, y compris pour des véhicules légers. Le gaz est stocké dans des bouteilles adéquates, sous une pression de 700 kg.

Ce procédé apporte un avantage par rapport aux véhicules électriques à batterie : l'autonomie est significativement augmentée à poids égal et la recharge des bouteilles s'effectue en quelques minutes seulement.

Mais il présente aussi des inconvénients qui freinent sont introduction sur le marché de volume:

D'abord, Le rendement global est fortement affecté par la production du gaz par électrolyse, et par le passage dans la pile à Hydrogène, ce qui ne va pas dans le sens de la transition énergétique, qui prône l'amélioration des rendements énergétiques.

Ensuite, les technologies actuelles des piles à Hydrogène utilisent des catalyseurs à base de Platine, qui grève lourdement les coûts, et présente des problèmes de fiabilité dans les conditions d'utilisation des véhicules ( Empoisonnement du catalyseur ).

Enfin les réseaux de distribution d'Hydrogène n'existent que dans les pays développés et pour les utilisateurs industriels.

Par contre les réseaux de distribution d'électricité sont évidemment beaucoup plus denses, ce qui plaide en faveur du transport électrique à batterie, même si l'électricité ainsi distribuée n'est que très partiellement décarbonée*...

* ( Alimenter une voiture électrique à batterie avec de l'électricité partiellement décarbonée, voire pas du tout, est une hérésie...).

Il est donc difficile d'envisager une utilisation généralisée des voitures à Hydrogène.

Mais il y a des perspectives d'amélioration de cette situation :

D'une part d'importants travaux sont en cours pour développer des catalyseurs sans Platine, utilisant des matériaux compatibles avec les besoins du marché de masse.

D'autre part la découverte des sources géologiques d'Hydrogène ( Hydrogène dit « naturel » ) ouvre une perspective de réduction des coûts et d'amélioration des rendements énergétiques.

Il est pertinent d'investir dès aujourd'hui dans ces secteurs de la prospection d'Hydrogène géologique et des catalyseurs sans Platine, qui sont susceptibles d'un avenir au moins aussi prometteur que celui des batteries électrochimiques.

L'universalité des besoins en Hydrogène décarboné justifie amplement ces investissements car cette molécule est appelée à remplacer les fossiles dans de très nombreuses applications, et à faire jeu égal avec les énergies renouvelables solaire, éolienne, hydroélectrique, et le nucléaire.

Assez curieusement cet Hydrogène géologique n'est pas accueilli chaleureusement par certains « gourous » de la transition énergétique, qui voient ce nouvel acteur remplacer les fossiles et donc prolonger l'existence de notre civilisation des machines. Or l'un des buts de la transition énergétique pure et dure était ( est toujours) de donner un coup d'arrêt à cette course au machinisme, ce qui se serait produit avec la disparition des fossiles*.

*( Les renouvelables et le nucléaire ne pourraient suffire à satisfaire les besoins énergétique du machinisme, même dans un contexte d'utilisation parcimonieuse de l'énergie...).

L'Hydrogène géologique est donc une menace pour ce scénario de restriction, dans la mesure où il va prendre la relève des fossiles et donc prolonger l'ère du machinisme.

Ce nouvel arrivant est donc beaucoup plus qu'une source supplémentaire d'énergie décarbonée, il « peut » être un acteur de premier plan capable de remettre en question les projets construits autour des seules « anciennes » énergies renouvelables aidées du nucléaire à fission*.

*( Les perspectives de l'Hydrogène géologique risquent fort de se concrétiser bien avant celles de la fusion nucléaire qui ne semble pas devoir être industriellement disponible avant le prochain siècle...).

Il se peut que l'exploitation de cet Hydrogène géologique devienne le « Jack-pot » des prochaines décennies. C'est le moment pour les ingénieurs de déposer des brevets et, pour les investisseurs, de placer quelques centaines de millions de dollars, voire plus, sur ces nouvelles opportunités.

( Jeff Bezos et Elon Musk sont déjà sur les rangs....)

10 Septembre 2024

En plus de leur autonomie problématique, les voitures électriques actuelles seraient exposées à un risque d'incendie spontané lié à un possible emballement thermique de la batterie au Lithium.

( Ce risque est déjà avéré pour certains autres matériels embarquant une batterie au Lithium : Vélo et scooter électriques, Smartphones, ordinateurs portables, outillage électrique portatif, appareils électroménagers sans fil, etc...).

Cette rumeur est hélas fondée, et la voiture électrique n'échappe pas à cette malédiction.

L'absence d'informations fiables sur la prévalence de ces feux laisse libre cours à toutes les rumeurs, et le côté spectaculaire et explosif de ces incendies fait le reste.

Les réseaux sociaux en ont fait leurs choux gras ; une publicité dont la voiture électrique n'avait pas besoin.Les combustions spontanées de voitures électriques, mythe ou réalité ?

Le risque d'incendie n'est pas propre à la voiture électrique, il est présent partout où existe un matériau combustible.

Les habitations, les forêts, les bâtiments publics, les écoles, les usines, les clochers d'églises, sont également parfois détruites par le feu.

Chaque année en France plusieurs dizaines de milliers de voitures à moteur thermique partent en fumée sous des causes diverses : Accidents de la route, malveillance, fraudes aux assurances, émeutes, étincelles de court-circuits, mégot mal éteint, fuite de carburant sur collecteur d'échappement, etc.

Ces feux se maîtrisent avec les moyens habituels dont disposent les pompiers, et qui consistent essentiellement à étouffer l'arrivée d'oxygène ( extincteurs ) et noyer le foyer pour éviter une reprise.

Les voitures électriques sont sujettes aux mêmes aléas que leurs consœurs thermiques. L'absence de réservoir d'essence pourrait même laisser prévoir une moindre tendance à l'incendie.

( C'est ce que montrent certaines statistiques, dont l'origine n'est malheureusement pas vérifiée ).

Mais si les électriques échappent au risque d'incendie aggravé par le carburant pétrolier, elles doivent en supporter un autre, qui est le risque d'emballement thermique de la batterie au Lithium.

La technologie actuelle des batteries au Lithium impose une limite de température interne au-delà de laquelle se produit l'emballement thermique. Selon la composition interne cette limite peut varier entre 140 et 160 °C.

En cours de fonctionnement normal, la batterie s'échauffe par effet Joule et par les réactions chimiques internes. La température à de pas dépasser est fixée par le fournisseur de batterie ; généralement autour de 120 °C.

La marge de sécurité est donc faible, ce qui nécessite la mise en œuvre d'une boucle de surveillance efficace, précise, et de réaction rapide.

Cette batterie est refroidie par un fluide qui peut être de l'air, de l'eau, ou un autre liquide adéquat mis en circulation par une pompe vers un radiateur externe.

Ce circuit de refroidissement est évidemment prévu pour rester efficace même dans des conditions rudes de températures externes et internes élevées, afin de ne jamais dépasser la température maximale fixée par le fournisseur de batterie.

Si malgré tout la température interne s'approche de la limite, le BMS de la voiture impose une réduction des performances, ou une réduction du courant de charge s'il y a lieu.

En cas défaillance du BMS de la voiture, ou du BMS de la borne de charge s'il y a lieu, ou du système de refroidissement, ou du système de transmission d'alerte ( ou absence du conducteur...), un système de sécurité doit prendre la relève et couper le circuit de puissance.

Mais en cas de court-circuit interne dans un élément de la batterie, si la température d'emballement a été atteinte, rien ne pourra arrêter la catastrophe.

En cas de départ d'incendie du à l'emballement thermique, la décomposition des matériaux de la batterie produit de l'Oxygène qui alimente l'incendie, et l'étanchéité du boîtier de la batterie entraîne une réaction explosive.

Ce système de contrôle sophistiqué, plus ou moins perfectionné selon le constructeur de l'auto, le fabricant de la batterie, et le fabricant de la borne de charge, assure, en principe, une bonne protection contre un emballement thermique dans le cadre d'une utilisation « normale » du véhicule.

Mais il est évident que, dans le cas d'une défaillance, ou d'un défaut de conception, de ce système de contrôle, ou de la batterie elle-même, un emballement thermique pourrait se produire dans des conditions d'utilisation extrêmes sur la route ou en cours de recharge.

L'emballement thermique pourrait également se produire en cas de formation de dentrites dans un ou plusieurs éléments, ou d'un court-circuit interne dû à une détérioration d'un élément, pouvant résulter d'un choc lors d'un accident, d'une surcharge répétée, ou d'un défaut interne non détecté au contrôle final qualité .

Toutes proportions gardées, on peut assimiler le rôle des BMS ( Celui de la voiture, et celui de la borne de charge quelle qu'elle soit ) à la chaîne de sécurité d'un réacteur nucléaire qui, lui aussi, est sujet à l'emballement thermique ( ! ).

Il n'existe aucun système de sécurité infaillible.

La seule parade possible consiste à doubler ou tripler les systèmes de sécurité, à en tester régulièrement l'efficacité, et à remplacer systématiquement les éléments sensibles.

Ce qu'il est possible de faire sur un réacteur nucléaire n'est pas transposable à la batterie au Lithium d'un véhicule électrique ; Le coût, la complexité, et surtout l'enjeu ne le permettent pas.

De plus, l'exploitation d'un réacteur nucléaire est extrêmement encadrée par un personnel nombreux et hautement qualifié, dont l'activité est partie intégrante de la sécurité. Alors que la voiture électrique est dépourvue de personnel de sécurité, et mise par définition entre des mains non qualifiées, sans aucune formation, et donc susceptible d'infliger à la batterie des conditions de surcharge répétées qui peuvent dépasser les possibilités d'intervention du BMS.

Ces incendies de batteries de véhicules électriques sont très spectaculaires et impossibles à éteindre avec les moyens classiques, ils sont souvent accompagnés d'explosions et se communiquent aisément aux véhicules et/ou aux locaux voisins. Les services de lutte contre le feu doivent utiliser des procédures spéciales, les interventions sont très longues et nécessitent de très importantes quantités d'eau. Les extincteurs classiques sont inopérants.

Il résulte de tout cela que le risque d'incendie de batterie est, pour certains, perçu comme une épée de Damoclès, même si la probabilité d'un tel sinistre demeure très faible.

Ce « point faible » des batteries au Lithium, et le caractère dramatique et définitif d'un feu de batterie, avec les dégâts collatéraux possibles, peuvent dissuader une catégorie de futurs acheteurs peu soucieux de laisser entrer dans leur garage une éventuelle bombe à retardement.

La réduction de ce risque de feu de batterie est, avec l'amélioration de l'autonomie, un passage obligé pour lever les derniers obstacles à d'adoption du VEB sans arrière-pensée.

Pour approfondir le sujet on pourra consulter le rapport de l'INERIS :

( Institut National de l'Environnement Industriel et des RISques )

https://www.ineris.fr/sites/ineris.fr/files/contribution/Documents/212018-VERSION%20PUBLIC%20Op%20D2%20IDE-10-%20travaux%20sur%20l%27extinction%20des%20feux%20de%20batteries%20Li-ion%20v1.pdf

Ce rapport montre, s'il en était besoin, que ce problème de feu de batteries est un problème réel, même si son incidence demeure faible.

Sa prise en compte nécessite un engagement réel de la part de la profession.

Sont concernés les fabricants de batteries évidemment, les constructeurs de voitures, les responsables des systèmes de gestion des batteries et des bornes de recharge, les forces de lutte contre ces incendies très particuliers, les responsables de la sécurité incendie dans les parkings notamment souterrains, et bien sûr les pouvoirs publics chargés de faire appliquer les règles de sécurité particulières, ou de les créer lorsqu'elles sont inexistantes.

Voici la réponse du Gouvernement suite à une question de Françoise Dumont , de la Commission des Lois du budget de la sécurité civile :

Réponse du Ministère de l'intérieur et des outre-mer publiée le 16/02/2023

« L'occurrence des feux de véhicules électriques ne fait pas l'objet d'un suivi statistique en France, il convient dès lors de s'appuyer sur des données disponibles qui proviennent des États-Unis. Sur leur fondement, concernant l'évaluation des risques et la prévention de ce type d'accident, le constat établi en termes d'accidentologie est juste : les véhicules électriques brûlent beaucoup moins que les véhicules thermiques, a contrario des véhicules hybrides. Ces seules données ne permettent pas d'en connaître la cause, ce qui aurait permis, le cas échéant, d'identifier des améliorations des dispositifs de sécurité lorsque les mises à feu ne sont pas volontaires. Concernant l'analyse de ce risque, les problématiques liées à l'extinction des véhicules électriques sont identiques à celles des véhicules traditionnels, hormis un comportement au feu différent. En effet, s'il y a emballement thermique de leur batterie, cela implique une durée d'intervention plus importante et des moyens en eau plus conséquents. Le milieu considéré peut aussi aggraver ou, au contraire, atténuer ce risque. A l'air libre, tout incendie provoque des fumées toxiques et les batteries électriques contribuent à la diffusion de nouveaux produits de combustion aussi dangereux que ceux produits par la combustion d'un véhicule thermique. Les atteintes à l'environnement ou à la santé sont identiques et les sapeurs-pompiers sont dotés d'équipement de protection individuelle à même de les protéger. En milieu confiné, actuellement, les protocoles d'intervention des secours sont adaptés pour figer la situation, permettre dans un premier temps l'extinction du véhicule puis la mise en sécurité de celui-ci afin d'écarter tout risque de propagation. La configuration de certains établissements peut toutefois être un facteur aggravant. Des réflexions sont en cours visant à intégrer ce risque aux dispositions constructives des bâtiments en harmonisant les réglementations applicables aux établissements recevant du public, aux bâtiments d'habitation et à ceux à usage professionnel en vue d'assurer le même niveau de protection contre l'incendie. Dans l'attente de l'effectivité de ces mesures bâtimentaires, il convient de prendre des mesures complémentaires, soit en restreignant l'accès de ces véhicules à certains établissements comme c'est déjà le cas pour les véhicules GPL, soit par des dispositions techniques intégrées aux véhicules. Des constructeurs automobiles ont ainsi développé des batteries dotées d'opercule à ouverture semi-automatique permettant aux sapeurs-pompiers de noyer directement leurs éléments et de stopper leur emballement en quelques minutes. Ce dispositif pourrait devenir un équipement obligatoire au plan européen. Par ailleurs, les conditions de mise en œuvre des installations de recharge des véhicules électriques et de leur remisage sont en cours de révision, à l'aune des dispositions de la loi n° 19-1428 du 24 décembre 2019 d'orientation des mobilités, qui imposent leur généralisation.

Publiée dans le JO Sénat du 16/02/2023 - page 1173 « 

Malgré un long préambule qui se veut rassurant, l'affaire est donc prise au sérieux, comme en témoignent les conclusions qui évoquent un arsenal de mesures qui touchent à la fois les bâtiments, les infrastructures de recharge, et les véhicules électriques eux-mêmes.

Le marché de la voiture électrique, une grande volatilité.

23 Août 2024

L'arrivée du véhicule électrique est un pavé jeté dans la mare tranquille du business des voitures thermiques.

On aurait pu penser au premier abord qu'il suffisait de remplacer un moteur thermique par un électrique et de fourrer quelque part une batterie de quelques dizaines de kWh.

( C'est d'ailleurs ce que font certains petits malins en proposant le « rétrofit » ).

Mais non, il fallait voir plus grand, frapper un grand coup, ouvrir une nouvelle ère de l'automobile.

On allait voir ce qu'on allait voir...

Et on a vu.

Une décennie après le lancement de ce nouveau produit, on ne sait toujours pas ce que sera la voiture électrique moyenne de monsieur tout le monde, la voiture à tout faire pour la famille, le trajet-travail, les vacances, et qui est d'ailleurs toujours disponible en thermique pour 20 000 euros, voire beaucoup moins en occasion.

Les « designers » de la nouvelle voiture électrique des années 2 000 se sont très vite heurtés au problème ancestral de la batterie : sa très faible capacité énergétique spécifique qui, même en faisant appel à la technologie Lithium-ion, demeure très inférieure à celle du carburant pétrolier.

Pour obtenir une autonomie équivalente à celle d'une voiture thermique ordinaire il faudrait embarquer une batterie Lithium de près d'une demi-tonne, soit le poids de sept adultes !

Cet obstacle rédhibitoire est un boulet que la voiture électrique traîne depuis son lancement, et qui est un obstacle à son adoption spontanée par les utilisateurs.

En sus du poids, il faut également gérer l'encombrement de cette batterie qui, pour ne pas déséquilibrer la voiture, doit être placée le plus bas possible, sous le plancher du véhicule.

Pour des raisons de sécurité, la batterie doit être protégée contre les chocs éventuels et préserver une garde-au-sol suffisante, ce qui impose une architecture type SUV de préférence.

L'augmentation de poids dû à la batterie nécessite un renforcement du châssis, des suspensions, et bien entendu du système de freinage, sans oublier la structure même de ce châssis qui doit être renforcé pour satisfaire les test de collision malgré d'augmentation du poids.

La batterie devient ainsi un élément du châssis, difficilement remplaçable en cas de nécessité.

Enfin, le chauffage de l'habitacle ne pouvant plus être réalisé à partir de la chaleur « perdue » par le moteur électrique, nécessite un prélèvement d'énergie sur la batterie, ce qui réduit d'autant l'énergie disponible pour la propulsion. Il est donc impératif d'isoler thermiquement l'habitacle.

Toutes ces modifications indispensables viennent s'ajouter au coût exorbitant de la batterie, pour donner un coût global nécessairement supérieur à celui de thermique équivalent.

( La tentative de Bruxelles d'imposer l'électrique par la force de la Loi est une preuve de plus, s'il en fallait, de l'inadaptation du VEB actuel aux besoin des clients ).

Les constructeurs proposent une multitude de solutions électriques, chacune adaptée à une application, mais la bagnole à tout faire se fait toujours attendre. Entre la voiturette sans permis pour faire les courses ou aller au Lycée, et le super car pour frimer sur la croisette, on trouve une palanquée de versions qui ont en commun une autonomie limitée, voire très limitée sur autoroute.

Les seuls modèles assurant une autonomie « normale » sont les hybrides, qui ne sont que des thermiques déguisées en électriques.

Tout cela pour tenter de glisser sous le tapis le défaut congénital de l'électrique: la faiblesse de la capacité spécifique de la technologie actuelle des batteries.

Tous les laboratoires spécialisés de la Planète travaillent à la mise au point d'une technologie de batterie susceptible de résoudre ces problèmes, mais sans succès jusqu'à présent. Par ailleurs il subsisterait toujours le problème annexe de la charge rapide de batteries de très fortes capacités, qui exigerait des bornes de charge de plus d'un Mégawatt, dont l'utilisation entraînerait un déséquilibre du réseau de distribution électrique.

Le VEB fut donc lancé en toute connaissance de cause, en faisant confiance aux développeurs de batteries pour progresser dans le perfectionnement d'icelles, et concurrencer dignement le réservoir de pétrole en tôle de cinquante litres dont le coût avoisine celui d'un sandwich au jambon, et dont le poids, lorsqu'il est plein, ne dépasse pas le dixième du poids d'une batterie de 50 kWh.

( Pour une voiture, le poids est primordial. Chacun connaît la différence de comportement d'une auto avec cinq adultes à bord ou avec le seul conducteur, sans parler d'une éventuelle remorque.

Le surpoids de la batterie dans une voiture électrique représente le poids de cinq adultes, et ce n'est encore qu'une « petite » batterie de 50 kWh....).

Le pari était risqué, mais c'était çà ou rien, puisque le thermique était sensé avoir rendu son dernier souffle dans différents scandales, et que le CO2 était désormais mis au ban de la société automobile.

Cette stratégie de Bruxelles, qui consiste à brûler ses vaisseaux pour couper toute retraite, est extrêmement risquée puisque rien ne permet de penser que la batterie « idéale » sera disponible à temps ( 2035 ) pour équiper dignement les VEB.

Certains se sont étonnés du désintérêt de Bruxelles pour la solution biocarburants, qui aurait pu être envisagée pour assurer un passage progressif du pétrole vers l'électricité ; d'autant plus que par ailleurs ces combustibles neutres en carbone sont la solution retenue pour produire de l'électricité en soutien de l'intermittence des renouvelables ( Biogaz ), et également pour l'aviation ( e-fuel ) une fois reconnue l'impossibilité de faire voler des avions avec de l'électricité ( !!...).

( Il y aura bien des engins volants électriques, mais limités à l'aviation dite « légère » et sur de courtes distances ).

Heureusement, devant ce mur d'incohérences, Bruxelles est récemment revenue à de meilleurs sentiments et a donné son feu vert pour admettre les carburants alternatifs décarbonés dans la liste des élus au service de l'automobile.

( L'objectif demeure malgré tout la propulsion électrique qui permet une amélioration considérable du rendement énergétique, à condition que cette électricité soit elle-même décarbonée !! ).

Il est évident que, devant ces valses hésitations, certains acheteurs potentiels sont perplexes et se demandent de quoi l'auto de demain sera faite : Electrique à batterie, Hybride non rechargeable, Hybride rechargeable, électrique à prolongateur d'autonomie, thermique à e-fuel, thermique à biocarburants, et pourquoi pas électrique à Hydrogène avec PEMFC ( Proton Exchange Membrane Fuel Cell )...

Pour ce qui concerne les VEB ( Voiture Electrique à Batterie ), chaque nouveau modèle met en avant une autonomie et des capacités de recharge rapide améliorées, de quoi « ringardiser » les modèles à peine vieux de six mois...

Tout ceci n'est pas de nature à booster les ventes et met en évidence le caractère évolutif de l'environnement automobile électrique, plutôt dissuasif pour le « père de famille » peu soucieux d'investir dans un objet coûteux dont la valeur sera peut-être quasi nulle dans quelques années.

( A cette dépréciation du VEB viendra s 'ajouter l' « usure » de la batterie dont le SOH, State Of Health, imposera peut-être un remplacement coûteux, voire impossible au bout de quelques années).

Compte tenu de la faiblesse congénitale de la capacité de la batterie, de son poids considérable, et de son coût très élevé, la voiture électrique est en pratique construite autour de la batterie choisie, laquelle est déterminée en fonction de la catégorie de véhicule commercialement visé.

Cette batterie étant partie intégrante du châssis, ne pourra pas être « up gradée » si son propriétaire veut augmenter sa capacité. De plus il lui faudrait refaire homologuer son véhicule, ce qui est totalement dissuasif.

Ce « handicap », persistant dix ans après son lancement, fait de la voiture électrique un objet inclassable, toujours à la recherche de la batterie qui en fera un engin utilitaire d'usage courant équivalent à son homologue thermique.

D'autre part, alors qu'un véhicule thermique peut être utilisé dans n'importe quelle partie du monde, le VEB ne peut être utilisé que dans les régions de la Planète équipées d'un réseau électrique suffisamment dense et puissant capable d'assurer le service de la recharge des batteries.

( Il n'est pas inutile de rappeler cette évidence, bien souvent glissée sous le tapis...).

De plus, autre évidence, cette électricité devra être décarbonée, faute de quoi l'énergie économisée par le moteur électrique, et les émissions de CO2 évitées, se trouveraient ipso facto reportées sur les centrales de production électriques fonctionnant au fuel ou au Gaz.

Ce qui ferait un bilan à somme nulle, beaucoup de bruit pour rien...

Or la production mondiale d'électricité est encore réalisée majoritairement à partir des fossiles.

Pour toutes ces raisons le marché automobile sera très probablement et encore pour plusieurs décennies basé majoritairement sur le thermique, pour peu que le carburant soit disponible.

La probabilité est grande de trouver encore sur le marché, pendant plusieurs décennies, soit des carburants pétroliers, soit des biocarburants, ou des carburants de synthèse.

( L'Aviation a déjà pris la décision, ce sera du e-fuel ).

La demande pour des véhicules thermiques persistera donc encore longtemps, avec une part de marché qui pourra être très significative, y compris pour les véhicules légers.

Il est illusoire de croire que le Milliard ( et bientôt bien davantage ) de voitures sillonnant la Planète seront toutes électrifiées avant la fin du présent siècle.

Tout constructeur d'automobile généraliste devra donc envisager de produire les deux types de véhicules sous peine de se couper d'un marché futur qui serait « confisqué » par des concurrents plus agressifs ou plus prévoyants.

Dans l'histoire du progrès technologique, et parmi toutes les applications, l'automobile électrique est le premier exemple d'un nouveau modèle de machine pour une application existante dont la facilité d'utilisation est en recul par rapport aux anciens modèles ( Ce qui est le cas du VEB, qui cherche toujours la bonne batterie ).

Certes les raisons de cette baisse des prestations sont louables dès lors qu'il s'agit de sauver la Planète. Mais les réactions négatives de certaines usagers sont compréhensibles, d'autant plus que le nouveau produit est proposé à un coût très supérieur à celui des anciens modèles, qui donnent encore toutes satisfactions.

Jusqu'à présent la notion de progrès était associée à une amélioration des performances.

( La voiture à moteur remplace la charrette, La radio remplace le télégraphe, le vélomoteur remplace le vélo, le téléphone portable remplace le téléphone de grand père, la Télé couleur remplace la Télé noir et blanc, l'avion remplace le bateau, la maison isolée remplace la passoire thermique, Internet remplace le papier, la pompe à chaleur remplace les grille-pains, le lave-linge remplace la lessiveuse de grand-mère, l'électricité remplace la chandelle, la perceuse électrique remplace la chignole, etc , avec à chaque fois un progrès tangible dans le confort d'utilisation ).

La voiture électrique serait donc la première innovation qui exige un sacrifice sur les prestations du modèle ancien existant.

Il s'agit d'un choc culturel qui peut être perçu comme l'amorce de la décroissance annoncée par les porte-drapeaux de l'écologie.

( Ce qui expliquerait le succès des véhicules hybrides, qui concrétisent le choix de la ceinture et des bretelles, mais qui ne fait pas beaucoup avancer la transition énergétique ).

Le développement du marché du VEB est ainsi contrarié par le manque de clarté sur encore de nombreux points :

- L'autonomie insuffisante des modèles actuels d'une part, et les annonces de nouvelles technologies de batteries performantes d'autre part, incitent « certains » acheteurs à surseoir à l'achat d'un VEB dans l'attente d'une version plus performante, ou choisissent la solution hybride.

( Qui suscite un regain d'intérêt depuis la levée de l'interdit sur les e-fuels...).

- La disparition progressive des subventions à l'achat d'un VEB se traduit naturellement par une baisse de l'enthousiasme de certains acheteurs. Les prix hors subventions ne peuvent attirer que les convaincus ou les « geeks ».

- Les infrastructures de recharge des batteries sont encore en pleine évolution, la recharge au domicile est quasi impossible dans l'habitat collectif, elle est balbutiante en ville sur la voie publique, les bornes de charge de puissance sont encore trop rares, les moyens de paiement disparates, et les tarifs peu lisibles. 

- Le prix de la recharge sur des bornes payantes est encore un rébus difficile à déchiffrer puisque le gérant d'une station ne vend pas de l'électricité, mais un service. D'autre part le sort futur de la TICPE sur la recharge est encore inconnu.

Mettre sur le marché des voitures fonctionnant à l'électricité est une chose. Créer l'environnement et les infrastructures propices à l'utilisation de ces voitures est une autre chose.

La transition énergétique, vers la double peine ?

11 Août 2024

Depuis plusieurs décennies, la planète est placée en état d'alerte climatique et énergétique, dont la cause première serait* le dégagement de CO2 lié à la combustion des énergies fossiles.

*( D'autres causes sont évoquées par d'autres climatologues, mais le consensus du GIEC n'a retenu que le CO2 fossile comme cause principale; C'est donc sur lui que se focalisent toutes les actions vers la transition énergétique ).

Nous sommes ainsi menacés d'un double désastre :

Le premier est la catastrophe climatique causée par les émissions de CO2 de ces fossiles.

Le second est l'épuisement inéluctable des ces mêmes sources fossiles.

Deux raisons majeures de leur trouver une solution de remplacement.

( Attendre tranquillement l'épuisement des réserves fossiles, donc des émissions de CO2 associées, ne serait pas un bon calcul car il y en a encore pour plus d'un siècle... ).

Mais, chacun sait qu'il est quasiment impossible de mettre fin à la consommation d'une drogue si celle-ci demeure disponible sur le marché et si les clients en redemandent...

( Des exemples de ce cercle vicieux nous sont offerts tout les jours...).

Or l'énergie est la drogue qui maintient en vie notre société dite développée, et les fossiles contribuent pour 80% à nous fournir cette énergie.

Le sevrage sera donc très difficile, d'autant plus que le testament des fossiles comporte un codicille :

«  L'abandon des sources fossiles ne doit pas entraîner de catastrophe socio-économique, ni entraver la marche des pays en voie de développement vers des niveaux de vie décents ».

( Préserver le climat de la Planète, oui, mais en préservant aussi des conditions de vie décentes pour les 11 milliards d'Humains qui la peupleront en 2050, et combien au-delà ? ).

Les modes de vie considérés ( à tort ou à raison ) comme décents sont ceux des pays dits « développés », qui reposent sur l'utilisation d'une multitude de « machines » ( au sens large )* grosses consommatrices d'énergie, laquelle est obtenue aujourd'hui à 80% à partir des fossiles.

L'objectif est donc de remplacer ces fossiles par d'autres sources d'énergie non émettrices de CO2 , tout en conservant, dans la mesure du possible, cette multitude de machines permettant de soutenir les modes de vie considérés comme le standard à conserver.

*( Le terme de « machine » désigne aussi bien le téléphone portable que le porte-conteneurs ou l'avion de ligne ).

( Il existe un courant de pensée, respectable au demeurant, qui soutient l'idée de mettre à profit ce changement forcé pour adopter des modes de vie moins énergivores. Si cette nouvelle religion comporte beaucoup d'adeptes, peu d'entre eux se décident à mettre en pratique l'exercice de ce nouveau culte...).

Les avertissements solennels du GIEC, réitérés chaque année depuis deux décennies avec plus d'insistance, et les nombreuses réunions internationales ( COP ) des responsables politiques afin de prendre des engagements sur des politiques de réduction des émissions de CO2 fossile, auraient dû aboutir à des résultats tangibles déjà perceptibles.

Où en sommes-nous ?

On sait ce qu'il en a été de ces bonnes résolutions ( Voir article du 30 Juillet ) :

Sur les dix dernières années la consommation annuelle mondiale d'énergie primaire à augmenté de 14%, passant de 528 à 604 Exajoules ( # 170 000 Milliards de kWh ) .

( Equivalents à la production de 14 000 réacteurs nucléaires type EPR !!!

La part des énergies fossiles est encore de 82%.

La part des énergies décarbonées ou à carbone recyclable n'a augmenté que de 3% sur les deux dernières décennies passant de 15% à 18%, incluant les « anciennes » énergies renouvelables ( Hydroélectricité, Nucléaire, Biomasse, Géothermie ) et les « nouvelles » ( Solaire, Eolien ).

Sur les deux dernières décennies, le taux du CO2 atmosphérique à continué d'augmenter imperturbablement de 2,4 ppm/an, soit 0,6%/an, sans manifester une tendance à la baisse.

Ce bilan incontestablement négatif montre que le mouvement de remplacement des fossiles est certes entamé, mais que le rythme du remplacement est largement insuffisant pour atteindre un résultat significatif .

Que faire pour avancer ?

Compte tenu du rythme de croissance de la population du Globe et de la demande de développement des pays du Sud, la demande énergétique ne peut qu'augmenter dans le futur si rien n'est fait pour la tempérer.

Au rythme actuel de la croissance de cette demande, les moyens envisagés pour remplacer les fossiles se révéleront très insuffisants pour stopper la croissance du taux de CO2.

Développer des solutions décarbonées ne suffira donc pas, il nous faudra également réduire drastiquement la demande énergétique globale.

(Le développement des énergies de remplacement des fossiles est certes essentiel, mais cette production décarbonée sera submergée par une demande toujours plus élevée s'il n'est pas mis en place un programme d'économies drastiques de la demande énergétique).

La révolution des énergies décarbonées, qui fait la une des gazettes, n'est que l'arbre qui cache la forêt.

Ces énergies sont déjà identifiées ; en fait, à part le photovoltaïque et le nucléaire, ce sont les anciennes sources d'énergie modernisées grâce aux technologies modernes et à l'électricité. Il « suffit » d'investir dans les installations adéquates remises au goût du jour.

Le vrai problème est dans la maîtrise de nos consommations énergétiques, lesquelles sont indissociables de nos modes de vie et du système économique et financier qui les sous-tend.

Avons-nous réellement besoin chaque année de 170 000 Milliards de kWh pour faire fonctionner une société de 8 Milliards d'Humains ( et 11 Milliards en 2050 ) ?

Tous les secteurs d'activité des sociétés humaines consomment de l'énergie, et tous sont concernés par la nécessité de remplacer les fossiles par autre chose, et de réviser nos procédés d'utilisation de cette énergie.

Rappelons les solutions de remplacement :

Les cinq sources d'énergie naturelle disponibles connues* sont le rayonnement solaire, l'énergie interne de l'Atmosphère, le flux de chaleur interne du Globe, constitué du flux de refroidissement du noyau et le flux de la désintégration des noyaux des corps radioactifs présents naturellement, l'énergie de rotation du Globe, et l'énergie de liaison des atomes.

*( Une sixième source d'énergie naturelle est en cours de validation en tant que flux continu, il s'agit des émissions d'Hydrogène en provenance de la coûte terrestre, dont l'existence est prouvée mais non encore quantifiée ).

Ces cinq sources, inépuisables à l'échelle de temps de l'Humanité, sont à l'origine de sources secondaires dont certaines sont utilisées depuis la nuit des temps :

- La Biomasse, incluant l'Humanité, les animaux, la chaleur de la combustion, et la vie en général, due principalement au rayonnement solaire.

- Les vents ( moulins à vent, navigation à voile ).

- Les mouvements de marées et de courants, et le cycle de l'eau, liés à la rotation de la Terre.

- Le flux de chaleur interne du Globe, qui entretient la température de surface et le volcanisme, permettant la Géothermie.

Ces sources naturelles, sous leurs formes primaires et secondaires, sont déjà exploitées depuis la nuit des temps.

Jusqu'à la découverte des gisements fossiles de produits énergétiques, charbon, pétrole, gaz, les énergies naturelles furent utilisées avec les « moyens du bord » et avec une efficacité qui suffisait à développer une société dans laquelle les « machines » n'avaient qu'un rôle très modeste.

( Force animale, énergie du vent et de l'eau, et bien sûr le Soleil avec l'énergie de la Biomasse ).

Les découvertes, quasi simultanées des produits fossiles énergétiques, de la machine à vapeur, et de l'électricité, ont permis le développement du monde d'aujourd'hui caractérisé par une croissance démographique soutenue par un univers de machines consommant des quantités fabuleuses d'énergie, et un système économique fondé sur la croissance :

8 Milliards d'habitants aujourd'hui, et bientôt 11 Milliards en 2050.

Consommant une quantité d'énergie énorme : 170 000 Milliards de Kilowattheures par an, obtenus à 80% par des fossiles.

La poursuite du saint Graal est remplacée par la croissance du PIB :

Le PIB Mondial était de 35 000 Milliards de dollars en 2 000.

Il est passé à 97 000 Milliards de dollars en 2021. 

Soit un taux de croissance annuel de 5%.

( Le taux de croissance annuelle de la population du Globe a été de 0,8 %. Question: à qui a profité l'augmentation du PIB ? ).

Il est très peu probable que les cinq sources naturelles « natives » citées plus haut, même avec l'appui de la technologie moderne, puissent suffire à remplacer le flux extravagant de la demande mondiale d'énergie. 

Mais alors, que faire ?

Ce problème est évidemment connu et les incitations à la modération énergétique sont permanentes, mais sans effets notables jusqu'à présent.

La croissance économique demeure le credo de ce monde financiarisé ou tout investissement doit être rentable à court-moyen terme et n'est approuvé que si le taux d'actualisation est attractif.

( Le taux d'actualisation financier d'un investissement industriel est « évidemment » beaucoup plus important que le taux de survie d'une peuplade touchée par le réchauffement climatique...).

Construire des grandes installations de captation des énergies naturelles est l'affaire des grandes compagnies et des Etats, seuls capables de gérer ce type de projets, qui mobilisent des capitaux très importants et des emprunts sur le très long terme. Comme ce fut le cas autrefois pour les grands barrages hydroélectriques, les réseaux électriques, les autoroutes, les ponts, les centrales nucléaires, etc.

Il faut faire de même avec les centrales solaires, les champs d'éoliennes, les barrages hydroélectriques, les nouvelles centrales nucléaires.

Encore faut-il inscrire ces investissements dans de vastes programmes régionaux afin d'apporter une certaine cohérence dans la démarche qui se doit d'être mondiale.

Par contre, définir et mettre en œuvre une politique d'économies d'énergie, et ceci également au plan mondial, nécessite la mobilisation de tous les acteurs, y compris les citoyens, autour d'un projet qui nécessite à la fois un engagement financier et une adhésion à de nouveaux choix de vie qui seront contraignants.

Et ceci est une autre paire de manches...Surtout dans un contexte de disponibilité illimitée des énergie fossiles et de multiplication des offres de services et de produits consommateurs d'énergie.

Tant que les fossiles seront disponibles en quantités et pour un prix abordable, le mouvement spontané vers les énergies décarbonées demeurera anecdotique.

On dit grand bien de l'électricité renouvelable, mais aujourd'hui l'électricité mondiale est encore produite en majorité par des fossiles.

Quant aux pouvoirs publics, ils dépensent leur énergie ( verbale ) dans des querelles d'un autre âge comme :

Faut-il ou non faire du Nucléaire ? Faut-il ou non développer les énergies de la biomasse ? Les e-fuels sont-ils ou pas des produits d'avenir ? Faut-il ou pas fabriquer en Europe des batteries de voitures ? Faut-il ou pas exploiter les mines de Lithium d'Europe ?

Ce grand bazar n'est pas de nature à convaincre le quidam de s'endetter pour vingt ans dans des applications électriques sensées sauver la Planète, alors que l'électricité actuelle est elle-même encore produite avec une grande part de fossiles...

Pendant ce temps le taux de CO2 atmosphérique continue d'augmenter...

Et le réchauffement climatique de son côté devient de plus en plus prégnant, quelle qu'en soit la cause réelle.

( Le changement climatique lié au réchauffement de l'Atmosphère n'est hélas plus contestable, même si la querelle d'experts sur les causes n'est pas encore éteinte. Quelle que sera l'issue de cette querelle, les dégâts sont déjà bien là et il faut dès aujourd'hui prendre des mesures de « mitigation ».

Mais l'existence de cette polémique laisse planer un doute sur la seule culpabilité du CO2 par rapport à d'autres sources d'élévation de la température. Ce doute est de nature à freiner certaines initiatives ( Même à haut niveau politique décisionnel ) en faveur de la transition énergétique, au motif que « les fossiles n'y sont pour rien » et que la transition peut attendre des jours meilleurs...).

Même si les experts du GIEC rejettent ces thèses comme fantaisistes et non scientifiquement établies, le ver est dans le fruit et ses dégâts peuvent être importants ).

Au-delà de ces querelles de spécialistes ( parfois auto-proclamés ), une certitude se dégage : les réserves fossiles ne sont pas inépuisables. Au rythme actuel de la croissance des appétits mondiaux, et selon le type de fossiles concernés, la pénurie s'installera avant qu'un siècle se soit écoulé.

Un siècle, c'est très court pour accomplir des changements aussi importants ; il est donc impératif de commencer dès maintenant à changer de modèle énergétique pour ne pas être pris au dépourvu lorsque la disette fossile s'installera.

La menace de catastrophe climatique causée par l'usage des fossiles, est donc un excellent argument en faveur d'une véritable transition énergétique.

Que cette menace soit fondée, ou quelque peu exagérée, est parfaitement secondaire...