Poids lourd : le GNL est-il plus polluant que le diesel ?

Poids lourd : le GNL est-il plus polluant que le diesel ?
Fin septembre, l’association Transport & Environment présentait un rapport pointant du doigt les émissions des véhicules fonctionnant au gaz naturel liquéfié (GNL). Avec le cabinet 2C-Consulting, Gaz-Mobilité fait le point sur les conclusions de cette étude.
 

Bilan carbone : un bilan ACV vertueux grâce au bioGNL

Dans son étude T&E a opposé un Iveco S-Way GNL à son équivalent diesel avec deux bases pour le calcul des émissions de gaz à effet de serre. Alors que le GNL affiche 7,5 % d’émissions en moins que le diesel sur 100 ans, la tendance s’inverse sur une période de 20 ans où les émissions du GNL se révèlent 13.4 % supérieures à celles du diesel.

Si la base technique qui conduit à ces résultats se révèle solide, l’ONG se base sur des trajets majoritairement urbains avec des trajets autoroutiers très limités. « En réanalysant les données provenant du rapport et en utilisant la base carbone ADEME, qui fait référence au niveau national, nous parvenons à un gain de 14 % » chiffre Richard Lecoupeau.

L’énorme potentiel du bioGNL

Uniquement basés sur du GNL fossile, les calculs de T&E ne tiennent pas compte des perspectives liées au développement du bioGNL. « Tout l’enjeux de la décarbonation se joue réellement au niveau du bioGNL ou bioGNC pouvant offrir respectivement -83 et -92 % de gain de CO2 par rapport à l’utilisation du diesel » note le rapport de 2C-Consulting. Des niveaux d’émissions au final comparables à l’électrique où les émissions d’un camion sont calculées à 120 g CO2/km en approche ACV en tenant compte du mix-électrique français.

En Europe, le développement de la filière bioGNL est pourtant loin d’être abstrait et les projets se multiplient. L’Italie compte ainsi une dizaine de sites de production en projets. Plus récemment, c’est Shell qui a ouvert sa première installation aux Pays-Bas.

En France, la réglementation devrait prochainement évoluer pour encourager le développement de la filière. Suite à la loi LOM, qui entend soutenir le biométhane non-injecté, un dispositif de l’état devrait bientôt se mettre en place pour financer des projets de biométhane liquide.

Des émissions de méthane de mieux en mieux maitrisées

Complètes, les mesures de GES réalisées par T&E prennent en compte le CO2 mais aussi le N2O et le méthane (CH4). Spécifique aux camions fonctionnant au gaz naturel, le méthane affiche un effet de réchauffement 80 supérieur à celui du CO2 sur une période de 20 ans. Sur un véhicule GNL, les émissions de CH4 interviennent notamment par un effet de « boil off » sur les stations ou les camions.

« Les niveaux d’émissions de CH4 mis en avant par l’étude de T&E ne tiennent toutefois pas compte des dernières évolutions techniques et réglementations en vigueur » note 2C-Consulting. Celles-ci interdisent notamment la vidange à l’air libre des réservoirs lors de la maintenance. Elles obligent aussi les stations GNL à intégrer un système de récupération, interdisant la mise à l’air directe du réservoir de GNL lors du remplissage de ce dernier.
En revanche, l’émission de CH4 lors des phases de connexion/déconnexion du pistolet représente aujourd’hui une perte incompressible. « A raison de 150 avitaillements par an, c’est un total de 900 g de CH4 qui est émis annuellement, soit 0,03 % des émissions à l'échappement » chiffre Richard Lecoupeau. « Des solutions permettant d’éviter ces émissions devraient arriver prochainement sur le marché »  estime t-il. 
 

Emissions de particules fines : un axe d’amélioration pour la filière

Sur les émissions de particules, T&E a fait réaliser des mesures sur différents cycles. Alors que le camion GNL excelle sur autoroute où il affiche 80 % d’émissions en moins, il est quasi équivalent au diesel en zone rurale. A l’inverse, le diesel fait mieux en usage urbain. « Ces émissions en cycle urbain ne sont pas représentatives car effectuées sur des moteurs démarrant à froid. Ces conditions ont tendance à offrir un avantage au diesel dont le FAP offre une efficacité supérieure à froid alors que le GNV émet plus de particules à froid que à chaud » nuance Richard Lecoupeau.


Il n’empêche que ces émissions de particules du GNV restent un point de vigilance qui pourrait être facilement corrigé grâce à l’intégration de filtres à particules (FAP). Prévue dès 2023 chez Iveco, la mise en place de ces FAP permettra aux motorisations GNV de reprendre une confortable avance sur les moteurs diesel dont le FAP est obligatoire depuis l’introduction de la norme Euro VI. En ce sens, une première étude a déjà été réalisée par le CRMT avec des gains estimés entre 75 et 99 % sur les véhicules testés.

Des émissions de NOx favorables au GNL

Au niveau des Nox, qui regroupent le NO et le NO2, les résultats relevés par le rapport T&E sont particulièrement favorables au GNL avec des émissions constatées jusqu’à 74 % inférieures à celles du diesel.

Dans le détail, le bénéfice du GNL est encore plus important. Considéré comme un polluant majeur entrainant des inflammations du système respiratoire, le NO2 est proche de zéro sur le GNL. « Les motorisations GNV sont une excellente solution pour réduire de manière rapide et efficace l’exposition au NO2 des personnes qui vivent à proximité des grands axes routiers » souligne 2C-Consulting qui rappelle que l’OMS a révisé en 2021 ses seuils.
 
Aller plus loin

L’AFGNV tient à la disposition des acteurs du Transport routier de marchandises et de voyageurs une note qui argumente les conclusions exprimées par le cabinet 2C-Consulting dans l’article. Pour plus d’information, AFGNV > https://www.afgnv.org/ - rubrique « contact ».


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4 Commentaires

  1. ChristophePublié le 17/12/2021 à 07:30

    Cela fait longtemps que je considère que cet organisme n’est pas impartial, que c’est un groupe de pression, lobbyiste de la bagnole électrique qui défend les autodépendants par choix.
    Par exemple dans un rapport de décembre 2021, ils écrivent :
    "Particle pollution is increasingly seen across Europe as the biggest problem for air quality, with the latest report by the European Environmental Agency indicating that PM2.5 (particulate matter smaller than 2.5 micrometer) pollution was responsible for 379,000 premature deaths in the EU in 2018[5]. Particle pollution is also a contributing cause for a wide range of diseases including Alzheimer’s[33], cancer as well as cardiovascular and respiratory illnesses[16].
    The WHO stresses that for particles there is no safe level of pollution[16] . Road transport remains the third biggest source of PM2.5 pollution in the EU and progress in the reduction of PM2.5 pollution in Europe has effectively stalled at a point where 7 out of 10 residents of European cities breathe air above the previously recommended 10 μg/m3 WHO limit[5]. New WHO guidelines published in 2021, further reduce the recommended limit for PM2.5 exposure by 50% (to 5 μg/m3)."
    Puis : "Very small particles, especially ultrafine particles which are less than 100 nanometers in size, are increasingly considered as potentially the most dangerous for health. Medical studies have shown that these particles are able to deposit in the lungs and airways with very high efficiency and, unlike larger particles, can evade the body’s immune defences. This means that they are not readily removed and can accumulate within the body[34]. Once deposited in the lungs, they can also travel to other areas of the body such as the brain[35] and the placenta[36]. Medical studies show that even short exposure to these particles can cause changes in heart function[16] and these particles have been linked to an increased risk of heart disease[37] and brain cancer[38].
    However due to their small size, often smaller than a typical virus, they contribute little to the total mass of particles emitted. For example, for ambient air, the previous WHO air quality guideline for PM2.5 was 10 μg/m3. One large 2500 nm particle per cm3 of air will reach this threshold but for ultrafine particles of 20 nanometers in size, 2.4 million particles are needed per cm3[39]."
    Puis "Howerever, no amount of particle pollution is safe, so ideally we should get to as close to zero as possible."
    L’analyse est bonne, cependant dans leur document il n’est aucunement question de la source la plus importante de particules du trafic automobile : l’abrasion. Et même quand ils en parlent ils ne peuvent s’empêcher d’ajouter qu’elles sont en moyenne plus grosses. Par contre, il y a bien des fines et ultrafines et en nombre plus important qu’à l’échappement, directement fonction de la masse en mouvement.
    Mais ce qui est intéressant c’est qu’enfin ils commencent à dire qu’il va falloir amener à zéro les émissions de particules des sources où on peut agir. Donc in fine, rapidement ils vont devoir dire que la solution la plus efficace pour réduire la pollution automobile est de réduire drastiquement la circulation automobile. Par contre ce qui est dommageable pour eux, mais pour tous au final, c’est qu’une fois fait, la solution Voiture Electrique à batterie est loin d’être la plus pertinente pour les usages restants, mais de la faute de leur lobbyisme on aura mis par terre une industrie locale.

  2. alfred56Publié le 20/12/2021 à 23:31

    Pourriez vous préciser qu’un moteur alimenté au GNL est avant tout la base d’un moteur diesel , donc avec un fort taux de compression fonctionnant par auto allumage. De ce fait il n’y a pas d’allumage avant le point mort haut . A priori les rejets en NO2 proviennent de cette caractéristique , Auriez vous l’amabilité de me confirmer si ce constat est juste ou bien dans l’erreur et pourquoi. Merci

  3. ChristophePublié le 21/12/2021 à 07:59

    @alfred56
    Pour fonctionner au gaz un moteur doit être à allumage commandé.
    Si effectivement les premiers moteurs gaz des PL étaient des moteurs diesel modifiés notamment au niveau de la culasse pour les transformer en allumage commandé, maintenant tous les constructeurs ont un moteur spécifique à allumage commandé.
    Les rejets de NOx viennent du fonctionnement en mode pauvre (excès d’air) caractéristique des moteurs diesel mais aussi des moteurs à allumage commandé à injection directe, même si c’est beaucoup moins problématique avec ces derniers.
    C’est d’ailleurs le fait qu’il soit à allumage commandé qui n’impose pas de FAP (pas de limite sur la production des particules).
    C’est aussi ce fonctionnement à allumage commandé qui explique les plus fortes consommations (et donc émissions de GES) et émissions de particules en usage urbain, la consommation d’un moteur à allumage commandé étant très affecté par les fonctionnements au ralenti et les variations de charge. Ce qui explique d’ailleurs que les moteurs au gaz ont en général une cylindrée plus importante (exemple Heuliez 6,7 l en diesel contre 7,8 l en gaz) pour avoir un couple équivalent à un régime aussi bas.

  4. RICHARD LECOUPEAUPublié le 22/12/2021 à 16:41

    alfred56 : Le moteur GNL est un moteur 100% gaz dit à allumage commandé (comme un moteur à essence donc). A ce titre, il possède un système d’allumage (bougie/bobine) et un taux de compression plus faible qu’un moteur diesel. Un moteur GNL est donc différent d’un moteur diesel.

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