Les e-carburants font-ils partie de la solution au problème du CO2 ?
Alimenter les moteurs à combustion avec du carburant (presque) sans CO2 au lieu de remplacer l'ensemble du système d'entraînement. Les e-carburants pourraient-ils, après tout, jouer un rôle important dans la décarbonisation du transport routier ?
L'idée est plausible et convaincante : Au lieu de développer de nouveaux concepts d'entraînement et de remplacer l'ensemble du parc automobile mondial pour sauver le climat par des voitures électriques à batterie, nous pourrions simplement décarboniser le carburant. Si vous faites le plein de carburant sans CO2 à la pompe, vous pourrez envoyer votre V8 sur son prochain trajet sans mauvaise conscience.
Ce concept n'est pas une pure fiction, il fait l'objet de recherches et de discussions sous la forme de carburants synthétiques (e-carburants) depuis un certain temps. Dans la politique suisse, elles ont joué un rôle mineur avant et après la votation sur la loi sur le CO2, simplement pour indiquer que la conversion aux véhicules électriques à batterie actuellement en cours ne doit pas être la seule voie du bonheur.
Cette idée est poursuivie même au sein du groupe Volkswagen, qui, sous la direction de Herbert Diess, se concentre largement sur une carte, à savoir les voitures à batterie. Mais dès l'année prochaine, la production de carburants synthétiques doit commencer dans une usine commune de Porsche et de Siemens Energy - soutenue par le contribuable allemand à hauteur de 8 millions d'euros.
Production d'hydrogène avec l'énergie éolienne
La première usine de ce type au monde est située dans le sud du Chili. Là-bas, le vent souffle fort et presque constamment, et le potentiel d'énergie éolienne « excédentaire » est élevé. Cela est nécessaire pour produire de l'hydrogène à partir de l'eau dans une première étape et du méthanol synthétique dans une deuxième étape en utilisant le CO2 de l'air ambiant, un produit intermédiaire sur la voie du e‑carburant.
130 000 litres de carburant synthétique seront produits l'année prochaine. L'objectif est de 55 millions de litres en 2024, et dix fois plus en 2026. L'objectif frappant de Porsche : à partir de 2024, les capacités de production devraient être suffisantes pour alimenter toutes les nouvelles 911 vendues dans le monde avec le e-carburant d'Amérique du Sud, quasiment neutre en termes de CO2.
L'exemple n'a certainement pas été choisi au hasard. S'il y a une voiture du Groupe que l'on ne peut vraiment imaginer qu'avec un moteur à combustion interne, c'est bien la Porsche 911. « Nous continuons à croire à la triade des moteurs à combustion interne classiques, des hybrides rechargeables et des voitures purement électriques comme la Taycan », déclare Michael Steiner, membre du conseil d'administration chargé du développement.
Sauver le moteur à combustion ?
Le dirigeant de Porsche met en pratique ce que les experts et les politiciens à l'esprit libéral revendiquent : l'ouverture à la technologie dans la restructuration de l'industrie énergétique. Mais ce qui est logique pour un constructeur de voitures de sport peut-il également sauver le moteur à combustion interne sur un large front ?
En tout cas, il n'y a pas que les fous du moteur à combustion qui pensent de la sorte. A l'EPF Zurich, par exemple, un projet pilote produit environ un décilitre par jour d'e-carburant sous forme de gaz, dans le prototype situé au centre de Zurich. Le soleil fournit la chaleur nécessaire à trois processus thermochimiques reliés en série par des miroirs paraboliques.
La recherche a donné naissance à une entreprise dérivée, Synhelion, qui produira du carburant synthétique en plus grandes quantités avec une grande usine en Allemagne et une autre encore plus grande en Espagne. « Nous pensons que les combustibles solaires liquides sont un élément important de la transition énergétique », déclare Gianluca Ambrosetti, PDG de Synhelion. En effet, aucune autre source d'énergie ne peut même essayer à concurrencer les combustibles liquides en matière de densité énergétique, mais aussi de stockage à long terme. « En outre, nos combustibles solaires sont une technologie prête à l'emploi qui ne nécessite pas la construction d'infrastructures supplémentaires », ajoute M. Ambrosetti. « Nos carburants peuvent être traités dans les raffineries existantes et distribués par le réseau existant de stations-service ». Il convient d'ajouter que les e-carburants peuvent être conçus pour brûler avec des émissions résolument faibles.
Remplacer le carburant au lieu du moteur
Vous bénéficiez donc de la densité énergétique (c'est-à-dire de l'autonomie), de la facilité relative de transport et du ravitaillement fixe par l'infrastructure existante, mais sans émission supplémentaire de CO2, comme c'est le cas avec les combustibles fossiles - dont le dioxyde de carbone était déjà lié il y a des millions d'années.
Cela présenterait un autre avantage considérable au vu de la pression temporelle dans la lutte contre le changement climatique : avec l'e-fuel, l'ensemble du parc existant de véhicules basés sur des moteurs à combustion interne pourrait être décarbonisé d'un seul coup, au lieu d'attendre que les véhicules électriques à batterie atteignent une masse critique dans le cycle normal de renouvellement.
L'efficacité comme critère déterminant
Toutefois, la production d'e-carburants en quantités significatives au niveau mondial prendra probablement autant de temps que le renouvellement de notre parc automobile. Le deuxième obstacle, probablement décisif à long terme, est la grande quantité d'énergie nécessaire à la production des e-carburants. L'efficacité est actuellement estimée à environ 15 %. Le résultat est qu'une source d'énergie produite de manière inefficace (e-carburant) est combinée à un système de propulsion (moteur à combustion) qui est également loin derrière le moteur électrique en termes d'efficacité.
La conséquence de cette situation est décrite par Martin Bolliger, responsable du conseil en mobilité chez TCS : « Pour faire fonctionner une voiture électrique avec un kilométrage moyen, environ 5 m2 de panneaux solaires sur votre toit devraient suffire. Avec un moteur à combustion et un carburant synthétique, vous avez besoin de tout le toit, plus les toits de neuf voisins ».
Cela ne veut pas dire que les e-carburants ne joueront aucun rôle à l'avenir. Pour le transport aérien long-courrier, par exemple, ce sera probablement le seul moyen de décarbonisation. L'aéroport de Zurich, par exemple, achètera l'intégralité de la production de la startup Synhelion lors de son lancement en 2023.