Transition énergétique dans les transports - La voiture électrique est-elle un bon cheval ? Efficacité énergétique, effet rebond

Pour la Chimène électrique toute la galaxie verte a les yeux de Rodrigue.

En effet, la voiture électrique n’a pas de pot d’échappement crachant du CO2 ; elle fleure bon l’herbe des prés et les fleurs des champs, les papillons volettent en dansant autour d’elle…

Pourtant, la voiture électrique a un pot d'échappement ! Ce sont les grosses cheminées des centrales au charbon, au gaz, au pétrole, qui produisent la plus grande part de l'électricité mondiale.

La voiture électrique... roule principalement aux énergies fossiles !

… Sauf en France où l'électricité est principalement nucléaire et peu carbonée.

La voiture électrique déplace le problème du CO2, mais elle ne le supprime pas.

Pour la presse et le public, la transition énergétique dans les transports, c'est essentiellement la voiture électrique.
En effet, une voiture électrique n’a pas de pot d’échappement crachant du CO2 ; elle est verte, elle fleure bon l’herbe des prés et les fleurs des champs, les papillons volettent en dansant autour d’elle…

Le problème... c'est qu'il faut produire l'électricité... et l'électricité mondiale n'est pas verte ! Il y a 65 % d'énergies fossiles dans l'électricité mondiale ! (2017). Il est là le gros pot d'échappement de la voiture électrique ! C'est la grosse cheminée d'une centrale électrique – au charbon, au gaz, au pétrole. La voiture électrique ne supprime pas le pot d'échappement, ne supprime pas le problème du CO2, elle ne fait que le déplacer ; elle pollue peu l’air de la ville où elle circule, c'est positif – mais elle émet quand même du CO2, ailleurs, via les centrales électriques, elle pollue quand même globalement la planète et participe elle aussi au réchauffement climatique.

La voiture électrique roule principalement aux énergies fossiles, à 65 %.
… Sauf en France !, où l'électricité est principalement nucléaire.

Les énergies renouvelables permettront-elles un jour d'avoir des voitures électriques sans centrales fossiles pour les recharger ? Il faudra être patient ; en 2017, les nouvelles énergies renouvelables, éolien, photovoltaïque, produisaient environ 6 % de l'électricité mondiale, seulement. (Les énergies renouvelables peuvent-elles remplacer les énergies fossiles à elles seules ?)

La voiture électrique pollue, elle aussi

La pollution de la voiture électrique comporte deux éléments principaux : 1] la pollution "de roulage" lorsque la voiture circule, et 2] la pollution résultant de la fabrication de sa batterie.

La pollution de roulage

La pollution de roulage dépend de la façon dont l'électricité utilisée est produite : avec plus ou moins de sources bas carbone, ce qui détermine l'intensité carbone de l'électricité. Quelques exemples (g CO2/kWh) :

Pologne : 815 g CO2/kWh
Allemagne : 495
Italie : 390
Ue28 : 340
France : 40

Ainsi, dans le cas d'une voiture moyenne consommant 0,2 kWh/km, une voiture électrique émet, en France, pour le roulage, environ 10 g CO2/km, allant jusqu'à 15g en comptant le coût CO2 du démantèlement des centrales nucléaires.

En Allemagne elle émet environ 100 g CO2/km.

Dans les deux cas, lorsqu'elle roule, la voiture électrique émet moins de CO2 (beaucoup moins dans le cas de la France) qu'une voiture à moteur thermique récente qui émet de 150 à 200 g CO2/km.

La pollution de fabrication : la "dette-batterie"

En roulant, la voiture électrique économise des émissions de CO2 par rapport à une voiture à moteur thermique. Mais cela ne suffit pas ! Il lui reste à rembourser la dette de CO2 de sa naissance, de sa fabrication. En ce qui concerne la structure de la voiture, châssis, carrosserie, etc. il n'y a pas de différence significative entre une voiture électrique et une voiture non électrique. La différence, considérable, vient de la batterie. La fabrication des batteries consomme en effet beaucoup d'énergie, 100 à 200 kg CO2/kWh de batterie selon les technologies, que l'on arrondit ici à 100 kg CO2/kWh en tenant compte de la récupération.

La fabrication d'une batterie de 40 kWh (voiture moyenne) émettra donc environ 4 000 kg de CO2. Il faut les récupérer en roulant. Avec les paramètres donnés ci-dessus on obtient les résultats suivants :

Voir par exemple : LA FRANCE AMORCE LE VIRAGE VERS LE VÉHICULE ÉLECTRIQUE

En France la voiture électrique est un bon cheval, on a raison de la soutenir ;
à condition d'être cohérent en soutenant aussi l'électricité nucléaire.

La voiture électrique est-elle verte ?

La voiture électrique n’apparaît propre que lorsqu'on ne voit pas plus loin que le bout du tuyau d'échappement, sans distinguer au loin la cheminée de la centrale qui produit l'électricité.

Même les verts ont découvert que la voiture verte n'est pas verte :

« Tout d’abord écartons un mythe. Si une voiture électrique n’émet pas directement de CO2, la production d’électricité, elle, est toujours source d’émissions de CO2. Et cela peut même conduire à des situations pires qu’avec un seul véhicule thermique, en fonction de la source d’énergie à l’origine de la production d’électricité. » (France Nature Environnement ; FNE est une fédération qui rassemble près de 3000 associations de protection de la nature et de l’environnement en France métropolitaine et en Outre-mer.)

Globalement, la voiture électrique n’est pas la "madame propre" que l'on veut nous vendre – cher.

La véritable transition énergétique dans les transports

En raison des mauvaises performances des batteries, les voitures électriques sont petites et de faible autonomie : elles sont essentiellement adaptées à une petite utilisation locale en été [1].
"Utilisation locale" ; imaginons en effet une petite voiture électrique (elles sont généralement petites) qu'une petite famille parisienne (petite famille pour que tous puissent entrer dans la petite voiture électrique) veut utiliser pour aller en vacances au bord de la Méditerranée. Combien de jours faudra-t-il avant de plonger dans la grande bleue ? Non seulement l'autonomie des batteries est faible, mais en outre il faut du temps pour les recharger... Et prenons garde de ne pas nous aventurer dans ces zones blanches où il n'y a pas de point de recharge.

À quoi sert de développer et subventionner des « bobomobiles », des voitures électriques personnelles miniatures, qui ne servent qu'en ville, là où il y a déjà un covoiturage massif – ça s'appelle bus, RER, métro, tramways... Ces transports en commun permettent réellement, déjà, de faire des économies de pollution et d’énergie. Veut-on vraiment des villes où de rares bus ou tramways, trop peu nombreux et bondés, circulent au milieu d'une nuée de minuscules voitures électriques – pendant que dans les parkings attendent les grosses berlines à essence qui emporteront toute la famille à la campagne le week-end, avec la poussette de la petite dernière ? Et durant ce voyage à la campagne, on passera devant la centrale au charbon et sa grosse cheminée, qui fournit l’électricité aux tramways bondés et aux minuscules voitures électriques. C'est également la grosse berline qui permettra d'aller en vacances vers le grande bleue, pendant que la petite voiture électrique citadine attendra sagement la fin des vacances.

► La voiture électrique personnelle ne remplace pas la voiture thermique pour tous les usages, pas pour les longues distances par exemple.

C'est pourquoi la voiture électrique est parfois achetée en tant que seconde voiture, une voiture en complément.

C'est pourquoi la voiture électrique n'empêche pas l'engouement actuel pour les SUV dans les pays développés. Elle est achetée en plus du SUV !

Est-il judicieux de subventionner cette prolifération de voitures individuelles, de subventionner une seconde voiture parce qu'elle est électrique ?

Les voitures hybrides, thermique + électrique, permettent de contourner ce problème de l'autonomie électrique. Mais il s'agit souvent de véhicules gros et lourds. Une grosse voiture individuelle, est-ce écologique ?

La véritable transition énergétique dans les transports, c'est les transports communs ou partagé.
Ce n'est pas de subventionner la voiture individuelle, même électrique.

Le vélo est parfaitement adapté à la mobilité citadine, à la pluie près (les cyclistes d'Amsterdam qui s'y connaissent en matière de pluie, ont su s'adapter). Et pour ceux qui ne veulent pas arriver au bureau trempés de sueur il y a le vélo électrique, pour les côtes. La combinaison "transports en commun qui acceptent le vélo" (mettre son vélo dans le métro), plus "vélo" (électrique ou non), est séduisante.

Pourtant, écoutons les radios, les télévisions, lisons les revues et les journaux… Pour la Chimène électrique tous ont les yeux de Rodrigue. Tous tressent pour elle des couronnes de lauriers verts et chantent en chœur ses louanges, attendant sa venue comme celle du nouveau messie qui nous sauvera de nos péchés de CO2. Serions-nous tous daltoniens, pour ne pas voir que la voiture électrique n'est verte que dans les pays qui d'une façon ou d'une autre produisent de l'électricité bas carbone. C'est le cas de la Norvège (qui a la fortune d'une électricité hydraulique abondante), et de la France qui dispose d'une électricité nucléaire bas carbone abondante.

La voiture à hydrogène

La voiture à hydrogène a la même principale qualité que la voiture électrique : elle ne pollue pas l'air de la ville où elle circule. Mais elle n'a pas les inconvénients de l'autonomie et du temps de rechargement.
Mais comme pour la voiture électrique, il faut bien produire l'électricité nécessaire à la production d'hydrogène par électrolyse. C'est-à-dire qu'il faut des centrale nucléaires, et/ou des millions d'éoliennes.

Il faut toutefois noter que des transports basés sur l'hydrogène résoudraient peut-être le problème d'intermittence des nouvelles énergies renouvelables : c'est l'hydrogène qui serait le moyen de stockage. C'est toutefois une solution qui a des difficultés (rendements) et ses dangers (explosions).

La transition énergétique : l'efficacité énergétique... et l'effet rebond !

La transition énergétique dans les transports c'est aussi améliorer le rendement des moteurs thermiques, afin qu’ils consomment moins.

On est sur la bonne voie, l’efficacité énergétique des moteurs croît au fil du temps.

La bonne voie vraiment ? Paradoxalement, on constate que plus le rendement des moteurs s’améliore… plus les transports consomment d'énergie !

Le paradoxe s'explique simplement. Une voiture récente consomme en effet beaucoup moins qu’une voiture d’il y a cinquante ans... à puissance égale ! Mais les voitures d'aujourd'hui sont bien plus puissantes que les voitures d'hier. Nos grands-pères rêvaient petitement de 2CV Citroën, Fiat 500, 4CV Renault... et même ces rêves qui nous semblent aujourd'hui bien petits, peu d'entre eux avaient les moyens de les réaliser. Nos rêves ont grandi, les voitures aussi. Nous rêvons maintenant de SUV de deux tonnes, 150 chevaux, avec climatisation [2], et beaucoup aujourd'hui ont les moyens de réaliser leur rêve. En outre, puisque les rendements des moteurs s'améliorent, on peut se permettre de faire plus de kilomètres pour le même prix. Et nous sommes plus nombreux, le niveau de vie est plus élevé, permettant à de plus en plus de familles d'avoir une voiture, ou deux, ou même trois, pendant que des millions de camions transportent un flot toujours croissant de marchandises. Et la Chine qui roulait à bicyclette compte maintenant des millions d'automobilistes, tandis que d'autres millions de Chinois pédalent très fort pour avoir une automobile eux aussi.

On observe le même paradoxe en ce qui concerne l'isolation des habitations et appartements : ils sont maintenant mieux isolés, mais pour autant, la consommation globale d'énergie pour le chauffage ne diminue pas. Pour des raisons simples, mécaniques : puisque la population augmente il y a donc, mécaniquement, plus de logements ; et aussi, puisque le pouvoir d'achat augmente, on peut se permettre, mécaniquement, de s'offrir plus de surface ; et aussi (mais cela n'est pas seulement de la mécanique) on peut se permettre plus de ruptures conjugales avec des logements séparés, ce qui se traduit par plus de logements, chacun occupé par moins de personnes. C'est une facette écologique du bon vieux temps, quand des couples ne se supportant plus étaient quand même contraints de partager le même appartement par manque de pouvoir d'achat : il y avait moins d'appartements à chauffer.

Maintenant il y a plus d'appartement, plus grands... Et même s'ils sont mieux isolés, le tout nécessite autant d’énergie que les appartements moins nombreux, plus petits, moins bien isolés, d’il y a cinquante ans.

On a constaté en outre que nombre de personnes qui vivent dans des appartements mieux isolés en profitent pour gagner en confort avec des températures plus élevées dans leur logement, sans se préoccuper d'économiser l'énergie ; parce que leur pouvoir d'achat le leur permet. Il s'agit là d'un comportement bien connu : lorsqu'une ressource devient plus facilement accessible... on l'utilise plus facilement, on en consomme davantage. Le résultat serait que « pour 1000 euros investis dans l’isolation du logement, la diminution de facture énergétique serait en moyenne de seulement 8,29 €/an ». (Quel est l’impact des travaux de rénovation énergétique des logements sur la consommation d’énergie ? - 2019)

Ce résultat surprenant s'explique simplement par "l'effet rebond".

« L’effet rebond désigne l’annulation des gains de performance énergétique obtenus par la diffusion du progrès technique, du fait d’une utilisation accrue des ressources. Il constitue un obstacle majeur aux politiques de croissance dite de “croissance verte”. » (Comment limiter l’effet rebond des politiques d’efficacité énergétique dans le logement ?"Centre d’analyse stratégique (organisme de réflexion, d’expertise et de concertation placé auprès du Premier ministre) - 2013)

C'est l'effet rebond qui fait que les évolutions technologiques des écrans d’ordinateur et de télévision ont été réduites à néant par l’accroissement du nombre et de la taille des écrans. C'est le même effet rebond qui fait que l'amélioration des rendements des avions de ligne a été annulée par le développement des compagnies low cost et l'augmentation du nombre des passagers.
Etc.

Il faut évidemment continuer à améliorer l'efficacité énergétique des moteurs, améliorer l'isolation des appartements, mais sans se faire d'illusion, cela ils suffit pas à compenser une population plus nombreuse avec plus de pouvoir d'achat... et qui se préoccupe plus de satisfaction personnelle immédiate que de l'avenir global de la planète.