Les carburants alternatifs sont des substituts aux carburants fossiles traditionnels, fabriqués à partir de ressources renouvelables.
Bio-carburant, e-carburants, XTL… Difficile de s’y retrouver. De quoi parle-t-on exactement, et quelles sont les solutions les plus vertueuses ? 1km à Pied, leader français des Plans de mobilité employeur, vous livre son analyse.
Contrairement aux carburants issus du gaz naturel, du pétrole ou du charbon, les carburants alternatifs, parfois appelés carburants “verts”, peuvent être fabriqués à partir de biomasse (bois ou cultures) ou de déchets, organiques ou non. Ils sont généralement mélangés à des carburants fossiles et utilisés pour les transports routiers, maritimes ou aériens. Il existe divers procédés qui permettent d’obtenir ces carburants, chacun avec leurs spécificités. Cependant, ces procédés de fabrication ne sont pas exempts de défauts, et l’impact environnemental est parfois difficile à évaluer.
Grâce à cet article, vous comprendrez :
la distinction entre les types de carburants alternatifs
ce que cela implique en termes d'émissions de CO2
ce que l'on peut en attendre
Nous ferons ensuite un zoom sur les carburants XTL, dont la distribution en station-service a été autorisée en juin 2024.
Enfin, nous aborderons les limites des carburants alternatifs ainsi que la solution la plus efficace pour réduire les émissions de CO2 liées à la mobilité : la réduction des kilomètres à parcourir, grâce à des initiatives comme le logiciel 1 km à Pied.
Quatre familles de carburants alternatifs
On peut dénombrer quatre types de carburants alternatifs, en fonction de leur procédé de fabrication. Ces différents procédés donnent lieu à des molécules différentes, qui se distinguent par leurs propriétés chimiques, et en particulier par la quantité de CO2 émise lors de leur combustion :
les bioéthanols, issus de la fermentation de sources riches en sucres (maïs, betterave, déchets végétaux…)
les biodiesels issus de sources riches en lipides (colza, tournesol, huiles végétales)
les carburants de synthèse obtenus par réaction de Fischer-Tropsch, qui peuvent être issus de diverses sources, et dont font partie les carburants XTL
le BioGNV, issu d’un processus de méthanisation.
La plupart de ces carburants alternatifs sont des biocarburants, c'est-à-dire des carburants liquides fabriqués à partir de la biomasse (matière organique). Lorsque la matière première est issue d’une production agricole et non de déchets, on peut aussi utiliser le terme “agrocarburants”. En pratique, c’est actuellement le cas de l’immense majorité des biocarburants.
Notons qu’il existe aussi certains carburants alternatifs de synthèse, les e-carburants, qui ne font pas intervenir la biomasse dans leur processus de fabrication. Ce ne sont donc pas des biocarburants.
Le bioéthanol (E10, E85…), un biocarburant obtenu par fermentation
La production de bioéthanol repose sur la fermentation de matières premières végétales à vocation alimentaire (blé, maïs et canne à sucre), ou non alimentaires (miscanthus, bois et déchets agricoles).
Les ressources alimentaires utilisées pour la production de ce carburant alternatif sont choisies pour leur forte teneur en sucres fermentescibles. Le blé et le maïs, par exemple, contiennent des glucides qui peuvent être facilement convertis en éthanol par fermentation. La canne à sucre est particulièrement efficace, car elle contient du saccharose directement fermentable. En revanche, les ressources non alimentaires, comme le miscanthus, une herbe pérenne à haute productivité, et les résidus de bois, nécessitent des traitements préalables pour libérer les sucres nécessaires à la fermentation.
Le processus de production commence par la conversion des glucides présents dans ces matières premières en sucres simples. Ce procédé, souvent appelé saccharification, est suivi de la fermentation, où des micro-organismes, principalement des levures, transforment les sucres en éthanol et en dioxyde de carbone. En 2019, 83% des matières premières utilisées pour produire du bioéthanol mis à consommation en France étaient d’origine française et à 99,6% d'origine européenne, d’après le ministère de la transition écologique.
Le bioéthanol est généralement mélangé avec de l’essence d’origine fossile. Il est alors présent à 10% (E10) ou à 85% (E85). Tous les véhicules essence peuvent utiliser le SP95 E10 ou E5, tandis que l’utilisation du superéthanol E85 est réservée aux véhicules “flexfuel”, ayant un moteur adapté.
Les biodiesels (B7, B10…), biocarburants obtenus par voie chimique
Le biodiesel est un carburant alternatif qui peut être produit à partir de sources renouvelables riches en lipides : huiles végétales (de colza, de soja, de palmier ou de tournesol), graisses animales, huiles usagées et graisses provenant de la restauration et de l'industrie alimentaire. Le procédé de fabrication repose sur une réaction chimique produisant des esters méthyliques d'acides gras (FAME ou EMAG) et du glycérol comme sous-produit.
Ces composants sont intégrés au diesel classique, à hauteur maximale de 7% (B7), 10% (B10) ou 30% (B30) ou utilisés purs (B100).
Tandis que le B7 et le B10 peuvent être utilisés dans n’importe quel moteur diesel, le B30 et le B100 sont réservés aux flottes qui utilisent des moteurs diesel spécifiques et disposent d’une logistique d’acheminement propres, ils ne sont pas disponibles en station service. En 2019, en France, les esters méthyliques d’huiles végétales, qui représentent 77% de ces EMAG, provenaient de cultures de colza à 64%, du soja à 23%, d’huile de palme à 9% et du tournesol à 4%, (source : Ministère de la Transition Écologique et des Territoires, 2024).
Les EMHV consommés en France proviennent à 60% d’Europe, à 28% du continent américain (soja argentin et colza canadien) et à 9% d’Asie (huile de palme).
Le bioGNV, carburant issu de la méthanisation des déchets
Le bioGNV (Gaz Naturel Véhicule d'origine biologique) est un carburant alternatif renouvelable, produit par la biométhanisation de matières organiques comme les déchets agricoles, les résidus alimentaires et les boues d'épuration.
Ce processus anaérobie (sans air) décompose la matière organique pour générer du biogaz, composé principalement de méthane (CH₄) et de dioxyde de carbone (CO₂). La purification du biogaz permet d’obtenir du biométhane, essentiellement composé de méthane.
En valorisant les déchets organiques, le bioGNV réduit les émissions de gaz à effet de serre liées à leur putrescence. Le bioGNV est utilisable dans tous les véhicules compatibles avec le GNV, principalement des poids lourds. Il doit être comprimé pour être stocké (on parle alors de Gaz Naturel Comprimé, GNC), au cours d’un processus qui nécessite 0,267 Kwh d'électricité par kilogramme de GNC.
Les carburants de synthèse, du XTL au e-carburant
Les carburants de synthèse se distinguent par la réaction qui permet de les obtenir, à savoir le procédé de Fischer-Tropsch.
Un procédé fondamental pour synthétiser des hydrocarbures
La réaction de Fischer-Tropsch est un procédé industriel découvert en 1920. Elle permet de produire des carburants liquides synthétiques à partir de gaz de synthèse (syngas), mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène. Ce gaz est obtenu par gazéification de matières premières comme le charbon, le gaz naturel, ou la biomasse, soumis à une température très élevée. Le syngas réagit ensuite en présence de catalyseurs (fer ou cobalt) sous haute température et pression pour former des hydrocarbures linéaires et de l'eau. Les hydrocarbures obtenus peuvent être de l’essence, du diesel ou du kérosène.
Les carburants synthétiques ainsi produits ne contiennent pas de composés aromatiques ni de soufre, ce qui implique une réduction des émissions de polluants atmosphériques nocifs pour la santé humaine. Pour que ce procédé permette de réduire la dépendance aux énergies fossiles, il est bien sûr plus intéressant sur le plan environnemental d’utiliser de la biomasse comme matière première.
On distingue deux principaux types de carburants alternatifs issus de ce procédé :
les carburants XTL,
et les e-carburants.
Qu'est-ce qu’un carburant XTL?
Le XTL, “X-to-liquid’ désigne une famille de carburants synthétiques liquides, issus directement de la réaction de Fischer-Tropsch.
Ils peuvent être produits à partir de gaz naturel, de biomasse ou d’huiles végétales et répondent à la norme EN 15940. En fonction de la matière première utilisée, on parle alors de Gas to Liquid (GTL) s’il s’agit de gaz, HVO to Liquid (HVO) pour les huiles végétales, et Bio To Liquid (BTL) pour la biomasse. En pratique, le carburant que les consommateurs retrouveront à la pompe est le HVO100, un diesel XTL fabriqué à 100% à partir d’huiles végétales hydrogénées. Il est fabriqué à partir d'huiles végétales, résiduelles ou de déchets (graisses animales, huiles de cuisson, huiles résiduelles, etc.). Pour l’instant, le HVO100 est réservé aux flottes captives disposant de leurs propres capacités de stockage, il n’est pas distribué en station-service.
Cependant, un arrêté du 26 juin 2024 lève toute limitation du diesel XTL aux flottes captives, ce qui signifie que ce carburant alternatif sera bientôt disponible pour le grand public. Les véhicules diesel compatibles pourront donc s’approvisionner en HVO100 ; la compatibilité des véhicules avec le gazole XTL dépend des constructeurs automobiles. Certains modèles sont porteurs d’un marquage sur la trappe à carburant, tandis que d’autres sont compatibles sans indication, et enfin d’autres véhicules ne sont pas compatibles. Le gouvernement a publié le 2 juillet 2024 la liste des véhicules à motorisation diesel compatibles avec le diesel XTL.
Qu’est-ce qu’un e-carburant ?
Les e-carburants, ou e-fuels, sont des carburants alternatifs produits à partir de dihydrogène H2 et de CO2. Ces deux molécules sont combinées à température et pression élevée (300 à 400°C) lors du procédé de Sabatier pour produire du méthane CH4 et de l'eau H2O.
Le méthane ainsi obtenu est ensuite utilisé comme matière première dans le procédé de Fischer-Tropsch pour obtenir un carburant de synthèses, aux mêmes propriétés que le XTL.
L’origine des matières premières est particulièrement importante. Pour qu’on puisse parler d’un procédé peu polluant, le dihydrogène utilisé pour produire un e-carburant doit être produit par électrolyse de l’eau, avec une source d’électricité bas carbone. Sa production n'émettra alors pas de CO2 directement. Par ailleurs, l’autre ingrédient permettant de produire un e-carburant, le CO2, doit être capté dans l’air ou sur une source d’émissions industrielles, via d’autres procédés encore coûteux et énergivores.
Intérêt environnemental des carburants alternatifs
Le cycle de vie d’un carburant alternatif
Comme nous l’avons vu, les carburants alternatifs sont produits au cours de procédés complexes, nécessitant notamment un apport en énergie pour amener les matières premières aux bonnes conditions de pression et de température.
Il est essentiel de considérer l’impact environnemental sur chaque aspect du cycle de vie du carburant :
production des matières premières
transformation en carburant
distribution
combustion dans le moteur
Pour estimer les émissions par kilomètre parcourus grâce aux carburants alternatifs, il faut enfin prendre en compte le cycle de vie du véhicule, en particulier les phases de production et de fin de vie. On parle des émissions “du puits à la roue” dans le cas d’un carburant fossile, ou “du champ à la roue” dans le cas des biocarburants.
Il n’est pas simple de trouver des sources fiables et exhaustives concernant les émissions de gaz à effet de serre par kilomètre des carburants alternatifs. En effet, les subtilités méthodologiques sont nombreuses, et l’origine (diverse) des matières premières influence fortement le bilan environnemental. Cela implique de fortes incertitudes sur les chiffres communiqués. Par exemple, la Base Empreinte de l’ADEME propose 3 facteurs d’émission pour le biodiésel, en fonction du changement d’affectation des sols. Les émissions par litre étant 7 fois plus importantes dans le scénario pessimiste que dans le scénario le plus optimiste !
Les avantages certains par rapport aux combustibles fossiles
Nous avons mentionné 4 types de carburants alternatifs conçus à partir de ressources renouvelables. Ces carburants permettent dans tous les cas de réduire la dépendance aux combustibles fossiles et représentent une opportunité de transition vers une économie plus bas carbone.
Les carburants alternatifs présentent des avantages très dépendants des sources utilisées pour les produire, et difficiles à évaluer.
Valorisation de déchets via les biocarburants et le biométhane
Dans le cas où les biocarburants sont produits à partir de déchets, ils permettent d’éviter les émissions liées au traitement et à la décomposition de ces déchets (méthane). Ils permettent aussi d’éviter toutes les activités de production liées à la culture de végétaux pour les agrocarburants, et réduisent donc considérablement les consommations en ressources naturelles et rejets associés (eau, air, sol).
Des carburants de synthèse plus purs que leurs homologues fossiles : un bilan contesté
Les carburants de synthèse ne contiennent pas de résidus comme le soufre ou les poussières contenus dans le diesel ou l’essence fossiles, ce qui permettrait de réduire les émissions de polluants atmosphériques.
Cependant, le bilan est contesté : l’ONG Transport & Environment a ainsi montré que lors de tests les véhicules roulant aux e-fuels émettent autant de polluants atmosphériques qu’une essence contenant 10% de bioéthanol (E10). En particulier, un véhicule roulant aux e-carburants émettrait autant de particules fines et d’oxydes d’azote, particulièrement nocives pour la santé humaine. Les émissions de monoxyde de carbone et d’ammoniac étaient plus élevées dans les tests de T&E pour les e-fuels que pour l’essence classique.
Une empreinte carbone nulle ?
Les molécules obtenues suite aux procédés de fabrication sont des hydrocarbures (diesel, essence), et ressemblent très fortement à leur équivalent fossile. Ainsi, leur combustion émet légèrement plus de CO2 pour une même quantité d’énergie libérée : 260 gCO2 /kWh pour un éthanol vs 250 gCO2/kWh pour l’essence, 280 g CO2/kWh pour un biodiesel vs 240g pour un diesel Hexadécane (source : UCIL).
Cependant, la grosse différence avec les carburants d’origine fossile est que les émissions dues à la combustion des biocarburants sont considérées comme nulles par convention.
Pourquoi ? Parce que le CO2 émis en brûlant ces carburants alternatifs correspond au carbone contenu dans les matières premières, qui a été stocké par les végétaux lors de leur croissance. Ainsi, à l’échelle d’une année, l’effet net sur le climat est nul : du CO2 présent dans l’atmosphère a été absorbé par les plantes, puis relâché lors de la combustion.
Cette hypothèse a été prise lors de la plupart des études et pour fixer la politique de développement des biocarburants dans l'Union Européenne, mais elle est aujourd’hui largement remise en cause.
Les limites des carburants alternatifs
Nous l’avons vu, il existe divers moyens de produire des carburants alternatifs. Les procédés sont complexes et demandent de nombreuses étapes. Finalement, leur impact environnemental est-il avantageux par rapport aux carburants fossiles ?
Agrocarburants : une réalité mitigée
Le rapport spécial de la Cour des Comptes Européenne sur l’aide de l’UE en facteur des biocarburants durables dans les transports, publié en 2023, dresse le constat d’une large surestimation des économies de GES liées aux biocarburants.
En effet, jusqu’alors les études d'analyse du Cycle de Vie (ACV) des biocarburants faisaient l’hypothèse que les biocarburants utilisés en Europe provenaient uniquement de cultures annuelles et de cultures européennes (donc sans déforestation préalable). Dans ce cas, les facteurs d’émission prennent en compte les émissions de méthane ou de protoxyde d’azote lors de la combustion, généralement marginales, ainsi que les émissions provenant de la culture, de la transformation et de la distribution des produits agricoles.
La question centrale du changement d’affectation des sols
Les agrocarburants nécessitent pourtant une production agricole spécifique :
soit ces terres sont déjà cultivées, auquel cas on assiste à une baisse de production alimentaire et/ou à un changement du type de culture,
soit ce sont des terres encore non cultivées (forêts, prairies).
Dans le premier cas, le changement de pratiques agricoles peut engendrer de la déforestation de manière indirecte. Par exemple, la canne à sucre brésilienne étant une culture pluriannuelle, les terres utilisées sont détournées d'autres usages, ce qui finit par engendrer de la déforestation. Dans le deuxième cas, il est nécessaire de défricher des terres pour cultiver la matière première des biocarburants : il y a alors artificialisation des sols, dans la majorité des cas de la déforestation, donc une réduction des puits de carbone.
Le sujet du changement d’affectation des sols concerne particulièrement les matières premières importées d’Amérique du Sud (soja pour les biodiesels, canne à sucre dans le cas de l’éthanol) et d’Asie du Sud-est (palme pour les biodiesels). 32% des matières premières utilisées pour produire le biodiesel consommé en France provenaient du soja ou d’huile de palme en 2019 (source : ministère de la transition écologique). Il est en réalité très difficile de chiffrer les émissions liées à un changement d’affectation des sols, car l’impact dépend de spécificités locales : pratiques agricoles et écosystèmes impactés.
Une empreinte carbone pire que les carburants fossiles pour les agrocarburants
Les bioéthanols, les biodiesels et les carburants XTL à base de d’huiles (HVO) sont concernés par la problématique des changements d’affectation des sols.
Dans certains cas, l’empreinte carbone réelle des biocarburants peut dépasser celle des équivalents fossiles, ce que montre le cabinet Carbone 4 dans son étude “Transport Routier : quelles motorisations alternatives pour le climat ?” (novembre 2020).
Le graphique ci-dessous compare l’empreinte carbone sur cycle de vie d’un poids lourd à motorisation thermique diesel vendu en 2020 (VTH) pour différentes sources de carburant, en grammes d’équivalent CO2 par kilomètre.
Lorsqu’on prend en compte le changement d'usage des sols, et avec les sources d’approvisionnement actuelles, le biodiesel 6% et le HVO100 émettent plus de GES que le diesel pur. En particulier pour le HVO100, l’écart est significatif, de l’ordre de +40% d’émissions de GES par kilomètre parcouru par rapport au diesel pur en raison des cultures utilisées pour le produire (palme, soja), qui impliquent des changements d’affectation certains.
L’hydrogène, un moyen de dépasser ces limites ?
Le défi de l’hydrogène
Actuellement, 95% de l’hydrogène produit dans le monde est fait à partir de sources fossiles, au cours de procédés qui génèrent l’émission de molécules de CO2. Ainsi, en 2021, la production d’une tonne d’hydrogène générait l'émission de 12 à 13 tonnes de CO2 (source : Agence Internationale de l’énergie, 2021).
Le procédé le plus courant est le reformage du méthane (majoritairement du gaz naturel, fossile). Le méthane étant lui-même un gaz à effet de serre puissant dont les fuites ont un impact sur le climat.
La solution la moins émettrice pour produire de l’hydrogène est l'électrolyse de l’eau : avec un courant électrique, on scinde les molécules H2O pour séparer l’oxygène de l’hydrogène, dans un électrolyseur. Pour que la solution soit réellement décarbonée, il est nécessaire d’utiliser de l’électricité décarbonée.
En France, l’H2 produit par électrolyse représente seulement 10% du total de la production (source). A l’échelle mondiale, c’est moins de 1%.
E-fuels : un rendement énergétique défavorable
Nous l’avons vu, la production des e-fuels ou e-carburants, pour qu’elle soit vertueuse, nécessite la production de dihydrogène par électrolyse de l’eau. Cela suppose une consommation électrique. Le procédé inclut ensuite une réaction de Sabatier avant le procédé de Fischer-Tropsch. Malheureusement, cet enchaînement de transformations physiques et chimiques implique de grandes déperditions d’énergie. Au lieu de servir de point de départ à la production d’un carburant alternatif, l’électricité utilisée pour produire du dihydrogène pourrait être utilisée directement pour alimenter le moteur électrique d’une voiture.
Et la voiture à hydrogène ?
L’hydrogène n’est pas un carburant mais un vecteur énergétique, qui peut être utilisé de trois manières pour la propulsion d’un véhicule :
dans une pile à combustible, pour alimenter un moteur électrique
au sein d’un moteur à hydrogène : cette technologie n’est pas encore disponible sur le marché
ou dans un véhicule hybride, ayant à la fois un moteur thermique et un moteur électrique fonctionnant avec une pile à combustible.
La production de dihydrogène rencontre les mêmes problématiques que celles que nous avons évoquées précédemment pour les e-fuels, et demeure très énergivore.
Avantages de la voiture à hydrogène
A l’utilisation, contrairement à tous les carburants alternatifs mentionnés, la voiture à hydrogène n’émet pas de CO2 ni de polluants, uniquement de la vapeur d’eau. Le plein s’effectue en quelques minutes, comme pour une voiture à essence, et l’autonomie de 650 km est avantageuse, à comparer aux 300 km environ pour une voiture électrique comme la Megane E-Tech.
En 2023, seules 306 voitures à hydrogène neuves ont été immatriculées en France, contre 328 512 véhicules électriques et 62 882 véhicules à gaz d’après PFA - Plateforme Automobile.
Alors, pourquoi si peu d’engouement ?
Une offre limitée : alors que les carburants alternatifs que nous avons mentionnés plus haut s’adaptent aux moteurs thermiques existants, l’hydrogène nécessite une pile à combustible transformant l’hydrogène en électricité. Il existe deux modèles en France pour la voiture particulière : la Toyota Mirai et le Hyundai Nexo, tandis que des dizaines de modèles 100% électriques existent sur le marché.
Coût du véhicule : Il faut compter 73 000€ pour acheter la Toyota Mirai. La voiture électrique la plus vendue en France, la Renault Megane E-Tech, est accessible à partir de 30 000 € d’après le site du constructeur.
Infrastructures de recharge : il n’existe que 54 bornes de recharge pour véhicule à hydrogène en France, tandis qu’une voiture électrique peut être rechargée à domicile et qu’il existe plus de 100 000 bornes de recharge en France.
Coût d’utilisation : faire un plein d’hydrogène coûte actuellement aussi cher qu’un plein d’essence. En cause, la complexité de produire, transporter et stocker l’hydrogène, qui doit être comprimé puisqu’il est très peu dense : 1 kg d’hydrogène occupe 11 m3 sous pression atmosphérique. Il doit être comprimé à 350 ou 700 bars pour être facilement transportable.
Il existe des freins importants au développement de l’hydrogène vert, produit par électrolyse avec de l’électricité d’origine renouvelable pour l’utilisation en voiture particulière.
Le coût de production de l’hydrogène vert est élevé : d’après la CCI (décembre 2023), 1 kg d’hydrogène vert coûte 5 à 10€ à produire contre 1,5€ à 2€ pour l’hydrogène “gris” produit à partir de ressources fossiles (gazéification de charbon ou vaporeformage du méthane), au cours de procédé très émetteur de CO2, et impliquant des fuites de méthane.
Le coût de production de l’hydrogène vert pourrait être divisé par deux d’ici à 2030, en tablant sur un développement massif des électrolyseurs et des énergies renouvelables… Un laps de temps dont nous ne disposons pas pour décarboner la mobilité.
Véhicule électrique : une utilisation plus raisonnée de l’énergie
Les véhicules électriques surpassent largement les véhicules à e-fuels en termes de rendement énergétique. Ainsi, avec une même quantité d’électricité, une voiture électrique peut ainsi parcourir 3 à 5 fois plus de kilomètres qu'une voiture à e-fuels (source : Carbone 4, 2023). Idem pour la voiture à pile à combustible (hydrogène) : les étapes de production de l'hydrogène impliquent un rendement d’environ 25%, contre 70% pour une voiture électrique d’après l’ADEME.
Ainsi, d’un point de vue énergétique, la consommation d’énergie liée à l’ensemble des étapes de production, stockage et transport de l’hydrogène vert décrédibilisent les e-fuels et la pile à combustible par rapport à la voiture électrique. C’est d’autant plus vrai dans un contexte de décarbonation de l’économie, qui implique une demande croissante en électricité décarbonée de toutes parts, et donc une pression accrue sur le système de production électrique français.
Bilan : comment remplacer la voiture thermique ?
Des alternatives insuffisantes face au défi climatique
Nous l’avons vu, les carburants alternatifs, compatibles avec les moteurs thermiques actuels, présentent un intérêt environnemental, même s’il est parfois limité et doté d’une forte incertitude : si des réductions d’émissions sont observées, elles sont toujours à étudier sur l’ensemble du cycle de vie, et un point d’attention particulier doit être porté à l’origine des matières premières.
Quant aux e-fuels et à l’hydrogène, en l’état actuel, ils présentent un bilan énergétique très défavorable lorsqu’on les compare aux véhicules électriques. Les technologies sont encore chères et peu disponibles, voire au stade de développement, alors que l’urgence climatique exige une réduction immédiate et généralisée des émissions de gaz à effet de serre.
Les véhicules électriques, déjà largement disponibles, présentent eux aussi des limites, puisque leur batterie réclame des minerais rares et de l’énergie pour être produite.
Le 6ème rapport du GIEC, publié en mars 2023, rappelait que le respect de l’objectif de limiter le réchauffement global à 1.5°C nécessite un pic des émissions mondiales de CO2 en 2025 au plus tard puis une décroissance jusqu’à atteindre la neutralité carbone en 2050.
Les émissions liées aux transports représentaient en 2022 le tiers des émissions de la France. Plus de la moitié des émissions liées aux transports sont dues aux voitures particulières.
Alors, quelle solution durable pour réduire dès maintenant les émissions liées à la voiture ?
Le bioGNV et l’électrique sont au-dessus du lot
L’étude de Carbone 4 pointe le potentiel intéressant de la voiture au bioGNV, qui représente une réduction d’émissions sur cycle de vie légèrement supérieure à celle de l’électrique, en fonction des segments de véhicules étudiés (voir graphique ci-dessous).
A noter que cette étude ne représente pas le parc moyen roulant actuellement mais les caractéristiques de véhicules neufs vendus en 2020.
Figures : empreinte carbone sur cycle de vie, source Carbone 4, 2020
En moyenne, sur le parc français, une voiture électrique émet 103 g CO₂e/km d’après l’ADEME pour un véhicule compact “coeur de gamme" , et 81% des émissions sont dues à la fabrication.
La voiture électrique est préférable car le bioGNV entre en conflit d’usage
Concernant le biométhane, il existe une concurrence sur les usages. L’utilisation du biométhane comme carburant pour la mobilité n’est ainsi pas la plus pertinente.
Côté offre
Le potentiel énergétique maximal de la biomasse en France est estimé autour de 120 TWh (source France Stratégie).
En 2021, 40 TWh d'énergie, toutes filières confondues étaient déjà produits à partir de biomasse (source), soit environ ⅓ du potentiel déjà exploité.
Parmi ces valorisations énergétiques de la biomasse, la capacité de production de biogaz était de 9 TWh en 2022 (source). Celle-ci croît rapidement : les projets d’installation en cours permettraient une capacité de production d’environ 25 TWh/an à terme.
Sur un ordre de grandeur de 9 TWh de bioGaz produits, 1,3 TWh a été consommés pour la mobilité en 2023 (source) soit environ 14%.
Côté demande
Le biogaz devra contribuer, ces prochaines années, à s’affranchir du gaz naturel fossile. Environ 400 TWh de gaz ont été consommés en 2022 (source). Or nous l’avons vu, la production de biogaz nécessite de la biomasse, une ressource limitée (120 TWh de potentiel maximal) et partagée avec d’autres usages (biocarburants, électricité).
Le déploiement massif et rapide du biogaz pour la mobilité légère n’est dès lors pas considéré comme pertinent car il existe déjà une alternative compétitive et bas carbone, la voiture électrique, ce qui n’est pas le cas pour tous les usages de gaz naturel actuellement : chaleur industrielle haute température, mobilité lourde.
Le carburant : une seule partie du problème
Comme le montre le chercheur Aurélien Bigo dans sa thèse, l'intensité carbone de l'énergie n'est qu'un des paramètres qui constitue les émissions de CO2 liée à la mobilité :
Le choix du carburant ou de la motorisation influe sur un des deux paramètres de cette équation : le facteur d’émissions lié au véhicule. Nous l’avons vu, aucun carburant alternatif ne surpasse la voiture électrique.
Électrifier avec bon sens
Pour remplacer les véhicules thermiques, l'ADEME recommande de privilégier les véhicules électriques avec des batteries de taille raisonnable (< 60 kWh), afin de limiter l'impact carbone lié à la production et les coûts. L'électrification doit s'accompagner d'une offre de véhicules plus petits et accessibles, adaptés aux usages quotidiens comme les trajets domicile-travail.
On peut aussi penser aux velis, les véhicules légers intermédiaires, à mi-chemin entre la voiture et le vélo électrique.
Pour les longs trajets, l'ADEME suggère de recourir à des alternatives comme le train ou la location de véhicules, et insiste sur la nécessité de repenser globalement nos modes de déplacement pour une mobilité plus sobre.
Au delà du carburant : diviser ses émissions et ses coûts grâce au covoiturage
Changer de voiture représente un investissement conséquent. Le covoiturage représente un moyen immédiat et certain de réduire les émissions par personne sans changer de véhicule.
S’inscrire sur une plateforme de covoiturage quotidien est une première étape rapide et nécessaire pour sauter le pas. 1 km à Pied a réalisé des plans de mobilité employeur pour plus d’une centaine de clients, et vous aide à mettre en place une démarche pro-covoiturage au sein de votre organisation en levant les freins associés à ce mode de trajet.
La sobriété, clé de voûte de la mobilité durable
Prenons l'équation : émissions (tCO2e/an) = km annuels* facteur d’émission.
On peut décomposer le kilométrage moyen par personne :
km annuels = nombre de déplacements par an * distance moyenne d’un déplacement.
La fréquence des déplacements et les distances parcourues sont deux leviers à actionner pour réduire avec certitude notre empreinte environnementale et nous affranchir de la dépendance aux énergies fossiles. Les déplacements domicile-travail, qui structurent notre mobilité quotidienne, sont un point de départ intéressant.
Réduire la fréquence des déplacements
La première étape, préconisée par 1 km à Pied lors de ses plans de mobilité, est de réduire la fréquence des déplacements. On pense à la pause déjeuner, qui peut occasionner un aller-retour supplémentaire chaque jour. L’autre solution évidente est le télétravail pour les populations éligibles. Mais comment faire pour la majorité des actifs français qui ont un emploi de terrain et dépendent de leur voiture pour parcourir chaque jour les 13,3 km (en moyenne) les séparant de leur lieu de travail ?
Réduire les distances parcourues
Changer de travail ou déménager demande des efforts considérables. Mais l’employeur a un rôle à jouer. 1Km à Pied propose une solution durable à destination des employeurs multi sites : un logiciel RH permettant d’identifier les salariés ayant un site du même employeur, plus proche de chez eux, pour les réaffecter via un échange de poste ou un recrutement interne.
Le potentiel observé sur nos clients existants est immense : 62% des salariés de nos clients ont un site de leur propre employeur, plus proche de chez eux, avec un gain médian de 10,2 km à l’aller. Les co-bénéfices sont aussi nombreux, pour l’employé comme pour l’employeur : réduction de l’absentéisme et du turnover, amélioration de la QVT et du pouvoir d’achat.
A lire : L'absentéisme, comment le réduire ?
Conclusion
L'étude des carburants alternatifs exige une approche rigoureuse pour évaluer l’impact environnemental et leur pertinence, sur tout le cycle de vie. Chaque solution présente des avantages mais aussi des limites complexes à appréhender, car les subtilités méthodologiques sont nombreuses. Seuls le bioGNV et la voiture électrique, permettent tous deux une décarbonation significative et certaine. Le bioGNV pour les voitures se heurte à un souci de concurrence avec les autres usages. Quant à la voiture électrique, son impact environnemental dépend fortement du poids du véhicule et de la capacité de la batterie : il est nécessaire d’opter pour des véhicules les plus légers possibles, à rebours des tendances du marché.
La sobriété énergétique reste la voie la plus rapide, durable et certaine pour réduire nos émissions. Il ne s'agit pas seulement de changer de carburant, mais de repenser nos modes de vie et nos déplacements, grâce au report modal vers la marche, le vélo et les transports en commun lorsque c’est possible. Il faut réduire les plus longs trajets, qui ont un impact majeur, en agissant sur la fréquence et la distance.
À cet égard, des initiatives comme 1 km à Pied apportent des solutions concrètes : plans de mobilité rapide et pragmatique, outils de mobilité interne géographique du personnel pour réduire les déplacements domicile-travail.
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