On ne le dira jamais assez: un véhicule électrique peut être compétitif sur le CO2 si et seulement si la source d'énergie primaire qui a produit l'électricité nécessaire à sa charge emet de faible émission de CO2! Mais heureusement: il n'y a pas QUE le CO2 dans la vie...
Les émissions de CO2 des voitures électriques
Souvent, lorsqu’on parle de véhicules à motorisation électrique, on se demande si transférer les émissions des voitures traditionnelles vers les émissions des centrales électriques va réellement améliorer les choses concernant les gaz à effet de serre.
Pour répondre à ce questionnement, il faut d’abord considérer les émissions de CO2 des différents réseaux, exprimées en grammes de CO2 par kilowatt-heure d’électricité produite. Ces valeurs peuvent être obtenues via les statistiques des ministères ou départements de l’énergie ou de l’environnement des différents pays ou États, ou encore via les compagnies d’électricité d’État (EDF en France et Hydro-Québec au Québec).
Toutefois, les émissions de gaz à effet de serre données par ces organismes ou corporations sont souvent celles qui résultent de la combustion des carburants fossiles dans les centrales elles-mêmes. Il manque les émissions dues aux activités minières pétrolières ou gazières, pour aller chercher sous-terre les différents carburants, dont l’uranium pour les centrales nucléaires. Ces données ne tiennent pas compte non plus de la transformation des matières premières et de leur transport, ni de la construction des centrales. Il manque également les émissions qui résultent de la décomposition des arbres submergés dans les réservoirs des barrages hydroélectriques. Pour tenir compte de ces divers aspects, il faut effectuer une étude du cycle de vie d’un kiloWatt-heure d’électricité, de la terre à la prise. Diverses études nous apprennent, en gros, qu’il faut ajouter 15 % d’émissions pour le pétrole et le charbon et 25 % pour le gaz naturel. Pour ce qui est des centrales nucléaires, on compte généralement 15 gCO2/kWh, et il faut ajouter 18 gCO2/kWh pour les barrages hydroélectriques. En procédant de la sorte, on obtient pour la Californie, les États-Unis, la France, le Canada et le Québec les intensités d’émissions du tableau suivant.
Maintenant, une voiture intermédiaire à motorisation électrique, construite en 2009 avec les meilleures technologies disponibles commercialement, consomme environ 17 kwh/100 km d’électricité stockée dans sa batterie. Par ailleurs, avec des moteurs-roues, un allégement de la voiture et une meilleure aérodynamique, la consommation devrait se réduire à 12 kwh/100 km d’électricité stockée dans la batterie, disons vers 2020. Mais, pour évaluer les émissions de CO2, nous supposerons une consommation de 15 kwh/100 km à partir de l’électricité stockée dans la batterie. Nous y ajoutons 6 % pour les pertes de la prise de courant (alternatif) à l’électricité stockée dans la batterie (continu), ce qui porte la consommation effective à 16 kwh/100 km, de la centrale aux roues. Pour obtenir les émissions de CO2 de la voiture électrique, il suffit de multiplier cette consommation effective par les émissions des réseaux du tableau précédent.
Les résultats sont présentés sur le graphique au début de ce billet. On y retrouve également les émissions de CO2 de voitures à essences pour fins de comparaison. La voiture intermédiaire à essence de 1500 kg (ligne bleue épaisse) est celle qui équivaut à la voiture intermédiaire électrique pour laquelle nous avons fait les calculs d’émission.
Pour obtenir les émissions de CO2 des voitures traditionnelles, nous supposons que l’essence est entièrement brûlée, ce qui dégage 2,36 kg de CO2 par litre. On tient compte du CO2 dégagé du puits de pétrole au réservoir de la voiture, en ajoutant 15 %, ce qui correspond aux évaluations des diverses études sur le sujet.
Il est particulièrement intéressant de constater qu’aux États-Unis, avec un parc de centrales qui brûlent des carburants fossiles pour produire 70 % de l’électricité (50 % de centrales au charbon et 20% de centrales au gaz naturel), les émissions de CO2 d’une voiture électrique sont malgré tout meilleures que celles d’une voiture consommant 5 litres/100 km, comme une Prius. En France et au Québec, des voitures électriques y émettraient beaucoup moins de gaz à effet de qu’une Prius, comme on peut le constater.
Le Québec apparaît, en fait, comme un endroit quadruplement privilégié pour implanter la mobilité électrique en Amérique, dû à
- l’importante diminution des gaz à effet de serre qui en résultera,
- à l’abondance de l’électricité qu’on y retrouve et son aspect renouvelable,
- à son faible coût (0,07 $ / kWh),
- et à l’économie très importante sur les importations de pétrole (100% d’importation)
Pour mieux voir la différence entre les divers types de centrales électriques, le graphique suivant nous présente les émissions de CO2 d’une voiture électrique intermédiaire dont on rechargerait la batterie avec l’électricité issue des différents types de centrales.
La méthode de calcul est identique à celle du graphique précédent, à l’exception de l’intensité des émissions qui ne sont plus celles des réseaux dans leur ensemble, à différents endroits, mais plutôt les intensité d'émissions de GES des divers types de centrales, de la terre à la prise. Le tableau suivant regroupe les résultats obtenus en utilisant le calculateur de cycle de vie GHGenius développé pour Ressources naturelles Canada ( http://www.ghgenius.ca )
Donc, comme on peut le constater, les émissions de CO2 des véhicules électriques ou hybrides branchables en mode électrique sont toujours considérablement inférieures à celles des véhicules traditionnels utilisant les carburants pétroliers. Le dernier graphique nous montre également l’importance d’utiliser les énergies renouvelables pour réduire de façon draconienne nos émissions.
Source: le blog de P. Langlois
Il faut nuancer ce raisonnement car je le trouve un peu trop plein d'excès d'optimisme notamment sur les chiffres de 16 kWh/100 km de la centrale à la roue (voir ci dessous) et sur les chffres des émissions de kWh en France (j'avais 90 g/kWh en tête).
De plus si on doit prendre en compte la construction des centrales: quid de la durée de vie encore limité des accus? En 2020 ca sera peut être différent? Je l'espère! Un directeur de Mitsubishi a avoué que seul la farbication des accus émettait déjà 40g CO2/km, voir ici: https://www.econologie.com/forums/mitsubishi ... t6280.html
Equivalence entre 16 kWh/100 km et consommation d'essence à rendement "véhicule" égal
16 kWh de la centrale à la roue ca donne, d'apres l'auteur, 15 kWh de la batterie à la roue (6% c'est déjà très faible comme diverses pertes centrale --> batterie mais peu importe).
Ces 15 kWh donneront (90% de rendement) 13.5 kWh mécaniques utiles.
Cette valeur correspond à la consommation avec un bon moteur diesel moderne (35% de rendement moyen) à 13.5/(0.35*10) = 3.86 L/100 km. C'est peu mais réaliste avec un petit véhicule. On obtient donc des émissions de 3.86 * 2.6 = 100 gr CO2/km et on passe donc en dessous de la barre des 114 gr/km...
Bref c'est pas simple de trancher sur le CO2 avec la propulsion électrique mais il est plus facile de produire de l'électricité dans son jardin que de forer un puit de pétrole...Si vous voyez ce que je veux dire! Et d'une manière générale je pense que c'est une erreur de se limiter au seules émissions de CO2 quand on parle de transport électrique: n'y a-t-il pas d'autres polluants dont la supression est un avantage considérable pour la santé publique?
et 8.xx sur autoroute d'aprés le constructeur
