Le terme d’électromobilité est sur toutes les lèvres. Il existe toutefois de nombreux autres carburants prometteurs. En voici un récapitulatif.
Les scientifiques étaient déjà en quête de solutions pour remplacer le pétrole bien avant la fin des années nonante. Ils ont fait de nombreuses tentatives, ont éliminé un certain nombre d’idées car l’emploi d’un nouveau carburant va toujours de pair avec des coûts supplémentaires qui le renchérissent et réduisent sa rentabilité. N’oublions pas qu’il a fallu des millions d’années pour transformer de la biomasse en pétrole ou en charbon. Obtenir cette mutation en accéléré nécessite beaucoup d’énergie.
Quel potentiel pour quel carburant?
Paille et biomasse: à l’«Institut für Technologie» (KIT) de Karlsruhe, de la benzine est obtenue à partir de paille depuis 2014. Comparativement aux carburants fossiles, le processus dit Bioliq réduit de 80% les émissions de CO2. D’autres biomasses sèches, issues de l’agriculture et de la sylviculture, pourraient servir de matière première pour carburants. Jörg Sauer, ingénieur, considère la polémique à propos du moteur à combustion comme une opportunité. «Avec nos carburants à base de biomasse, nous pouvons contribuer à réduire la pollution environnementale à son niveau minimal, non seulement au plan local, mais également global», affirme le porte-parole du projet Bioliq. Quoi qu’il en soit, les plantes destinées à cette biomasse doivent bien pousser quelque part. «Notre concept est fondé sur des matières résiduelles végétales qui n’entrent pas en concurrence avec la production alimentaire», souligne Jörg Sauer, qui énumère: copeaux de bois, déchets biologiques et résidus végétaux inutilisables pour l’affouragement.
Dioxyde de carbone: pourquoi ne pas utiliser le gaz à effet de serre constitué par le dioxyde de carbone au lieu de l’éparpiller dans l’atmosphère? N’oublions pas que chaque molécule de ce gaz recèle un atome de carbone qui, mélangé à l’hydrogène, permet de produire des hydrocarbures – les composés chimiques de la benzine et du diesel. Sur la base de cette réflexion, l’installation des ingénieurs de Sunfire s’est développée à Dresde. «La pièce maîtresse de notre technologie est l’électrolyse en phase vapeur», explique Nils Aldag. Pour y parvenir, la vapeur d’eau soumise à une forte pression est scindée en oxygène et en hydrogène grâce au courant électrique. Cet hydrogène est ensuite ajouté à du dioxyde de carbone puis chauffé à environ 1000 degrés Celsius afin de produire un mélange gazeux de monoxyde de carbone dont résulte un carburant après plusieurs étapes.
Carburant-designer: les «carburant-designers» disposent d’un potentiel encore plus important. Ils présentent des avantages intéressants en matière de combustion car ils produisent nettement moins de substances nocives localement, soit des poussières fines et de l’oxyde d’azote qui sont régulièrement sous les feux de la critique envers les moteurs à combustion. Le terme «design» signifie que les chercheurs tentent de créer des molécules totalement innovantes qui, lors de la combustion, réagissent à d’autres substances de manière totalement différente que les carburants fossiles. Certains scientifiques placent leurs espoirs dans l’alcool octanol. Grâce à la part plus élevée d’oxygène contenue dans la liaison chimique de l’octanol, les émissions polluantes sont pratiquement réduites à zéro. Cette alternative au diesel offre encore bien d’autres avantages. Il s’agit d’une substance dont la teneur énergétique est comparable, compatible avec l’infrastructure actuelle des produits pétroliers, et donc susceptible de remplacer ou de compléter le diesel. L’octanol s’obtient aussi à partir de la biomasse ou du dioxyde de carbone.
E-carburants ou «diesel miracle» souvent évoqués: il s’agit de carburants artificiels qui devraient, dans l’idéal, être produits à partir d’électricité renouvelable. De l’hydrogène est produit dans un premier temps au moyen d’eau et de courant renouvelable. En le combinant avec du CO2, il est possible d’obtenir du méthane utilisable comme carburant au même titre que le gaz naturel. Des carburants liquides tels que de l’essence ou du diesel synthétiques sont aussi envisageables. Toutefois, la technologie a ses imperfections: jusqu’ici, la production s’est révélée tout simplement trop onéreuse et les E-carburants ne sont neutres en CO2 que si l’électricité utilisée provient à 100% d’une source renouvelable ou nucléaire. Les batteries de voitures électriques n’y font pas exception. Cela n’empêche pas les fabricants de prendre très au sérieux les carburants synthétiques et de tout miser sur la recherche. Volkswagen, ainsi que l’explique son porte-parole Peter Weisheit, estime cette technologie comme «fondamentalement porteuse d’avenir». «Nous travaillons intensément dans cette voie.» Toutefois, il reste un «mais»: «Tout dépend de la disponibilité en électricité renouvelable», affirme-t-il. Pour envisager des fabriques à grande échelle, il faudra tout d’abord développer une telle électricité.
Hydrogène: de l’énergie électrique est produite dans une pile à combustible par la réaction de transformation de l’hydrogène et de l’oxygène en vapeur d’eau et en eau. Qu’il s’agisse de trafic ferroviaire, de carburant pour l’aviation, les bateaux ou les déplacements personnels, l’hydrogène est considéré dans de nombreux domaines comme un vecteur énergétique vert d’avenir. Dans certains domaines plus que d’autres, affirment les experts. Alstom, le plus grand fabricant européen de véhicules ferroviaires, vient de mettre en service une motrice qui dispose sur son toit d’un réservoir à hydrogène et d’une installation de piles à combustible afin d’assurer une propulsion électrique même sans caténaire. Il y a déjà 40 ans que l’hydrogène est combiné avec des piles à combustibles pour fournir notamment de l’électricité et un chauffage pour les systèmes embarqués dans l’espace. L’une des niches des piles à combustible est aujourd’hui constituée par les sous-marins qui utilisent depuis longtemps déjà des électrolyseurs afin de produire l’oxygène nécessaire à la respiration. Mais qu’en est-il sur les routes suisses? En première mondiale, Hyundai Motor et H2 Energy lancent sur le marché suisse la première flotte de mille véhicules utilitaires à piles à combustibles. Vous trouverez des informations détaillées à ce propos ici.
Diesel: grâce à une technologie de nettoyage ultramoderne sous forme de filtres à particules, à un accumulateur de NOx et à un pot à réduction catalytique sélective (SCR), le moteur conçu par Rudolf Diesel est aujourd’hui moins polluant que le moteur Otto à allumage commandé. Au total, 90% des émissions d’un moteur diesel sont neutralisées. Il existe un potentiel de progrès, en particulier sous forme d’une optimisation des réglages réalisable notamment par une plus forte pression d’injection, un ajustement plus précis du refroidisseur d’air de suralimentation ainsi que le pilotage des soupapes et du turbocompresseur. Un prétraitement du carburant peut aussi influer positivement: celui-ci est apprêté chimiquement de manière à ce que des substances nocives ne puissent pas être engendrées lors de la combustion. De telles perspectives sont éloquentes au moins sur un point: l’idée de Rudolf Diesel est et reste géniale.
Exception faite du diesel, la plupart des carburants alternatifs n’attirent qu’une attention négligeable. Mais cela pourrait changer dès que l’on prendra conscience de la difficulté d’une électrification hors des agglomérations, pour le trafic de poids lourds ou aérien.