En Nouvelle-Aquitaine, le train au biogaz est sur les rails

En Nouvelle-Aquitaine, le train au biogaz est sur les rails
En Nouvelle-Aquitaine, la Région a engagé une nouvelle étude visant à mettre sur les rails un premier démonstrateur de train fonctionnant au bioGNV. Une initiative unique en France sur laquelle revient Gaz-Mobilité avec les différentes parties prenantes du projet.

En Région Nouvelle Aquitaine, le déploiement de train au biogaz prend une tournure de plus en plus concrète. Alors que Renaud Lagrave, Vice-Président de la Région Nouvelle Aquitaine, chargé des Infrastructures, des Transports et de la mobilité, nous présentait fin 2022 les contours du projet, la Région a franchi il y a quelques semaines une nouvelle étape en engageant une seconde étude visant à mettre en place un premier démonstrateur.

Une approche plurielle et pragmatique

Ne pas mettre tous ses œufs dans le même panier. Pour décarboner ses trains, la Région Nouvelle Aquitaine ne part pas sur un choix mono-technologique. Si l’hydrogène n’a pas été retenu à ce stade, à la fois pour des questions de coûts et de maturité technologique, l’expérimentation de trains à batteries est déjà bien avancée. Les premiers essais devraient avoir lieu courant juillet avant une mise en circulation sur le réseau ferré national fin 2024.


Sur le biogaz, les premières réflexions ne datent pas d’hier. Inspirée par les travaux menés par d’autres régions sur la conversion de train diesel au biogaz, et consciente du potentiel de production de bioGNV, la Région Nouvelle Aquitaine a lancé une première étude de faisabilité. Celle-ci a permis de confirmer le potentiel de l’opération en réinterrogeant les conclusions d’une autre étude, moins optimiste, portée la SNCF. « Nous avons finalement confronté les résultats et décidé conjointement de poursuivre l’étude de faisabilité en partant sur une phase 2 » nous expliquent les services de la Région.

Bien plus concrète que la précédente, cette nouvelle étude doit permettre d’entrer dans une réflexion plus poussée. Objectif : valider les choix techniques qui permettront d’engager le rétrofit d’un premier train diesel, un modèle ATER X 73500 dédié aux petites lignes offrant 70 à 80 places, mais aussi chiffrer les coûts de l’opération.
 

Un nouveau moteur issu du poids lourd

Au stade actuel des réflexions, l’idée serait de remplacer le moteur actuel par un système MAN issu du domaine des poids lourds qu’il faudra adapter aux spécificités des trains nous confient les services de la Région. « Le train est un transport de masse. A chaque fois qu’il démarre, il faut 4 à 5 fois plus d’énergie qu’en roulement. Selon le type de desserte, le relief et la fréquence des arrêts, le comportement énergétique et cinétique sera très différent ».

« Le moteur d’origine est un MAN D-2866. Il existe un équivalent en gaz, le E-2866, mais qui arrive en fin de production. Au final, nous prévoyons d’utiliser la nouvelle génération, le E-2876 qui équipe aujourd’hui les bus MAN Euro 6 ce qui nous donne aussi une pérennité sur les pièces » détaille Richard Lecoupeau. « On va prendre ce moteur et l’adapter à la réglementation et aux contraintes ferroviaires, notamment sur la partie électronique, pour pouvoir l’utiliser et le faire interfacer avec l’électronique du train » poursuit-il.

Quelles performances attendues ? « Dans l’idée on pourra aller à la même vitesse que le train d’origine, soit 140 km/h » chiffre Richard Lecoupeau. « Le moteur sera moins puissant. Il y aura des conséquences sur l’accélération mais cela n’impactera pas l’exploitation » complète-t-il. D’autant que le projet prévoit aussi d’optimiser certains équipements auxiliaires comme le chauffage. Aujourd’hui alimenté avec le moteur thermique, celui-ci pourrait se couper ponctuellement lors des phases d’accélérations pour garantir une puissance à la roue équivalente à la version diesel. « Ce genre de coupure ne durerait que 10 à 20 secondes et serait sans impact sur le confort des passagers » souligne Richard Lecoupeau. En parallèle, des modifications seront également effectuées pour réutiliser la chaleur du moteur pour la cabine et gagner ainsi en efficience.
 
Une visite en Espagne
Pour permettre aux services de la région de mieux appréhender la solution, GRDF a organisé en début d’année une visite en Espagne avec ses homologues d’Enagas où des premiers démonstrateurs de trains de fret alimentés en gaz, en l’occurrence du GNL, sont en cours d’expérimentation avec Renfe, équivalent espagnol de la SNCF.

« Au-delà des services de la région Nouvelle-Aquitaine, six autres régions ont souhaité suivre la visite, montrant tout l’intérêt de la solution » souligne Arancha Boden, membre de la direction de la stratégie de GRDF.

De 600 à 700 km d’autonomie

« Le train d’origine peut parcourir entre 900 et 1000 km » chiffre Richard Lecoupeau. « En exploitation, on estime que 500 km sont suffisants. Sur le démonstrateur, on pense atteindre 600 à 700 km. L’idée est de partir sur un dimensionnement au plus juste tout en gardant les marges pour nous donner le confort nécessaire en exploitation ».
 
La question du ravitaillement
Sur le volet ravitaillement, les services de la région évoquent une solution de ravitaillement mobile, le déploiement d’une station fixe n’intervenant que si le démonstrateur est validé.
« Le démonstrateur a besoin d’une solution flexible, c’est pourquoi un ravitaillement mobile est envisagé » justifie Arancha Boden.

L’étude prévoit toutefois d’aller beaucoup plus loin. « Avec GRDF, nous avons identifié plusieurs zones pouvant se raccorder au réseau pour alimenter les autorails de nuit » souligne Jérôme Garcia.
« GRDF intervient sur la phase amont pour aider à lever les questions règlementaires et techniques associés à l’utilisation du gaz. On prépare le terrain pour organiser au mieux le raccordement, libre après à l’exploitant de sélectionner un fournisseur pour assurer l’avitaillement » précise la représentante de GRDF.

L’enjeu de l’homologation

En dehors des aspects purement thermique, l’homologation est l’un des gros enjeux du projet. Comme pour le fluvial, il n’existe pas de contexte réglementaire en France pour faire rouler un train au biogaz. « L’idée est de parvenir à identifier et à lever tous les points bloquants à l’issue de cette seconde phase » résume Richard Lecoupeau.

« Nous avons déjà eu plusieurs rendez-vous avec l’EPSF (Établissement public de sécurité ferroviaire ndlr), qui dépend du ministère des transports, et qui délivre les autorisations de mise en circulation (AMEC). Ils sont très ouverts et moteurs » souligne le représentant d’Arterail.

Un démonstrateur opérationnel entre fin 2024 et 2025

Travaillant de concert avec la SNCF, son exploitant historique, Ferrocampus, GRDF, ARTERAIL 2C-Consulting et DIGAS Group, la Région espère avoir bouclé la nouvelle étude faisabilité d’ici la fin de l’année. Une étape qui permettra le rétrofit d’un premier train pilote.

A quand un premier démonstrateur fonctionnel ? « Entre fin 2024 et début 2025 » nous répondent les services de la région. « Ce sont des mono-caisses de moins de 30 mètres assez rudimentaires. Nous devrions aller plus vite que sur d’autres technologies comme l’électrique à batteries où il faut revoir beaucoup de choses. Avec le biogaz, on part d’une technologie éprouvée sur un train que l’on connait bien et qui a déjà fait ses preuves. L’opération de conversion est également plus simple puisqu’on se contente d’un échange moteur standard et d’ajouter des réservoirs » notent nos interlocuteurs.

Comme pour le train à batteries, une phase d’expérimentation de 3 à 6 mois sera mise en place pour le démonstrateur bioGNV. Pour aller plus vite, la région envisage de réaliser ses premiers tests en dehors du ferré réseau national, en utilisant des lignes de fret qui lui appartiennent. Ce n’est qu’une fois cette nouvelle phase validée que l’expérimentation pourra être étendue au réseau ferré national avec l’obtention des différentes homologations.

Les échanges avec les services d’autres régions témoignent d’un intérêt certain sur ce projet et pourraient se traduire par une association à la démarche pour la réalisation du démonstrateur.

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1 Commentaire

  1. ChristophePublié le 12/07/2023 à 14:36

    Très bonne initiative.
    Très bon choix du matériel pour la bonne raison que ce X73500 n’a pas de successeur. Pourtant, pour de "petites lignes", il est bien adapté et d’autant plus qu’il peut circuler en Unité Multiple jusqu’à 3 rames. Donc si on veut le décarboner, il faut le rétrofiter.
    Ce matériel est avec le X72500 le seul non diesel-électrique. Là on a une transmission hydraulique.
    Le X72500 lui malheureusement n’aura pas le droit au même traitement, puisque dans beaucoup de régions il a été évincé au profit de l’AGC et du Regiolis, qui font l’objet d’opération de décarbonation.
    Regiolis qui utilise lui aussi des moteurs routiers d’origine MAN, le D-2876 au nombre de 4 dans un powerpack produisant l’électricité utilisée par les moteurs de traction. Opération de décarbonation obligatoire à mi-vie, les moteurs routiers ayant été conçu pour une durée de vie de 15 ans.

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