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24.03.2021 - 12H21

Analyse du cycle de vie (ACV) : Quel bilan carbone pour le BioGNV ?


Bus, poids lourds, utilitaires etc… L’analyse du cycle de vie (ACV) des véhicules donne le BioGNV souvent gagnant face aux autres énergies.

Alors que les véhicules lourds et les utilitaires légers sont très largement alimentés avec du gazole, les enjeux environnementaux, sanitaires et économiques nécessitent la mise en place d’alternatives plus vertueuses. Parmi elles, le BioGNV offre de nombreux avantages dans une approche globale respectueuse du « puits à la roue ». Explications !

L’analyse du cycle de vie, c’est quoi ?

L’ADEME considère l’analyse du cycle de vie (ACV) comme « l’outil le plus abouti en matière d’évaluation globale et multicritère des impacts environnementaux ». Mais comment cela fonctionne-t-il concrètement ?

Pour estimer l’impact d’un bien ou d’un service sur l’environnement, l’ACV prend en compte l’ensemble des facteurs qui influencent sa note écologique :

  • l’énergie et les matières premières qui ont servi à l’obtenir et le transporter,
  • les émissions de CO2 et de polluants liés à son utilisation, sa collecte et son élimination lorsqu’il n’est plus utilisé et/ou utilisable.

 

Dans la mobilité, un calcul qui change la donne…

Dans le domaine de la mobilité, l’approche utilisée jusqu’à maintenant consiste à s’attacher avant tout aux émissions produites à l’échappement. Cette approche, en bleu pour l’utilisation dans le schéma ci-dessus, est dite du « réservoir à la roue ».
En y intégrant la partie grisée du schéma ci-dessus pour l’approvisionnement, on obtient une approche dite du « puits à la roue ».
En France, où l’électricité est fortement décarbonée, ces deux approches favorisent très largement les véhicules électriques.
Cependant, en y ajoutant l’impact lié à la production et au recyclage du véhicule, le bilan change alors radicalement. La mobilité électrique est largement pénalisée par les batteries.

L’ACV met en évidence tout l’intérêt du BioGNV comme l’une des solutions de mobilité générant le moins d’impacts environnementaux.

Des études qui plébiscitent le BioGNV

Profitant d’une infrastructure déjà existante et d’une diversité de sources d’énergie à valoriser, le BioGNV ressort en tête des simulations effectuées par plusieurs organismes. C’est notamment le cas des études publiées par l’IFP Energies Nouvelles en septembre 2019 et l’analyse de Carbone 4 « Transport routier : Quelles motorisations alternatives pour le climat ? », diffusée en novembre 2020.

Ces 2 études permettent de comparer aujourd’hui et à horizon 2030 les impacts environnementaux de véhicules professionnels (utilitaires légers, autocars, camions de livraison et tracteurs routiers). Les calculs effectués pour ces analyses sont basés sur :

  • l’impact lié à la production et à la consommation d’énergie,
  • une durée d’exploitation de 12 ans,
  • des kilométrages allant de 200 000 à 1.2 million de kilomètres en fonction du type de véhicule analysé.

Le bilan carbone des utilitaires BioGNC

L’analyse de Carbone 4 souligne que les véhicules utilitaires électriques à batteries (à condition que l’autonomie soit restreinte à 160 km) sont les moins émissifs en gaz à effet de serre (85 gCO2eq/km). Au-delà de ces 160 km d’autonomie, le BioGNC prend l’avantage avec, en sus, la garantie d’une autonomie plus grande et de délais de ravitaillement plus courts.

Un utilitaire fonctionnant au BioGNV est ainsi crédité d’un impact stable de 105 gCO2eq/km, soit près de quatre fois moins que le diesel, énergie de référence (386 gCO2eq/km)

 Outre la comparaison avec le diesel et l’électrique, Carbone 4 a également inclus la solution hydrogène, dont les émissions s’élèvent à 140 gCO2eq/km selon le mix français. Pour atteindre les performances du BioGNV, il faudrait que l’hydrogène soit produit avec des sources renouvelables à 100 %.

 

A noter : les projections de l’IFPEN placent le biogaz sur un pied d’égalité avec l’hydrogène et l’électrique à horizon 2030, tenant compte des optimisations techniques à venir.

Bilan carbone des autobus BioGNC

Si les fréquents arrêts et redémarrages des bus favorisent les modèles électriques, le BioGNV affiche une performance très satisfaisante. Avec une moyenne estimée à 360 gCO2eq/km, un bus au biométhane affiche un bilan carbone près de 4 fois inférieur à celui d’un modèle diesel (1 544 gCO2eq/km).

Le BioGNV surpasse également l’hydrogène qui obtient 438 gCO2eq/km selon le mix actuel.

 

Bilan carbone des camions porteurs bioGNC

L’IFPEN s’est intéressé aux camions de livraison qui sont ici définis sous la forme de porteurs 12 tonnes. Pour réaliser leurs calculs, les chercheurs se sont basés sur des rotations journalières avec une présence importante en milieu urbain.

Dans son classement, l’IFPEN identifie les porteurs au BioGNV comme les moins émissifs de gaz à effet de serre. Dans une dizaine d’années, l’institut estime que l’offre pourrait être déclinée avec une architecture hybride non rechargeable. De quoi améliorer encore le bilan carbone et conserver l’avantage face à l’électrique, pénalisé par l’impact environnemental de sa batterie.

 

Bilan carbone des tracteurs routiers BioGNC

Le cas particulier des tracteurs routiers n’a été traité que par Carbone 4 qui évalue à la fois le GNC et sa version liquide, le GNL.

Avec des émissions ACV cinq fois inférieures à celui du diesel, le BioGNC surpasse l’électrique dont l’impact carbone est chiffré à 160 gCO2eq/km, tout en présentant des autonomies nettement supérieures.

 

Un biogaz disponible à grande échelle

Dans une approche ACV, le GNV sera vertueux s’il comprend une part importante de gaz d’origine renouvelable. Bonne nouvelle : tant en France que dans le reste de l’Europe, les projets de méthanisations n’ont jamais été aussi nombreux.

En se limitant aux exigences de la Stratégie Nationale Bas Carbone, qui prévoit en 2050 une part de 40 TWh de gaz renouvelable pour les transports, le nombre de poids lourds (camions et autobus) pouvant être alimentés exclusivement au BioGNV avoisinerait 130.000 unités, soit 12% du parc en circulation.

Dans son étude, Carbone 4 anticipe un doublement du volume à 80 TWh. Une hypothèse qui permettrait de faire rouler 260.000 poids lourds au gaz renouvelable, soit 24 % de la flotte. L’IFP Energies Nouvelles se montre plus prudent, estimant la flotte susceptible de fonctionner au biogaz entre 100.000 et 150.000 véhicules à horizon 2030. Pour accompagner « un déploiement massif des véhicules BioGNV », l’institut préconise une forte augmentation du nombre d’unités de méthanisation. D’ici là, il préconise le recours à un mix GNV fossile/BioGNV qui permettrait d’alimenter un plus grand nombre de véhicules à l’image des ratios proposés dans la Loi de Transition Energétique pour la Croissance Verte.

 

* https://www.ifpenergiesnouvelles.fr/sites/ifpen.fr/files/inline-images/Innovation%20et%20industrie/Analyse%20du%20cycle%20de%20vie%20(ACV)/Rapport_ACV%20GNV_version%20finale.pdf
** http://www.carbone4.com/wp-content/uploads/2020/12/Transport-Routier-Motorisations-Alternatives-Publication-Carbone-4.pdf