Selon cette étude, un camion au bioGNV émet moins de CO2 qu'une voiture
En partie financé par le programme « low emission » du gouvernement britannique et réalisé en partenariat avec CENEX, le projet « Dedicated to gas » vient à nouveau confirmer l'intérêt du bioGNV en matière de réduction des émissions de CO2. Des résultats que Gaz-Mobilité a fait analyser par Richard Lecoupeau, CEO de 2C-Consulting.
Alors que les poids-lourds représentent environ 17 % des émissions de gaz à effet de serre au Royaume-Uni, les autorités cherchent à encourager les alternatives au diesel. En partie financé par le programme « faibles émissions » du gouvernement britannique, l’expérimentation « Dedicated to gas » menée par le CENEX s’est attelée à comparer les émissions des modèles gaz et diesel.
Avec une approche similaire à celle du projet Equilibre, l’étude a permis de tester une flotte de 20 poids-lourds gaz et diesel. Le CENEX indique avoir réalisé ses tests sur un panel regroupant des modèles GNC, GNL et dual-fuel fonctionnant à injection directe ou en allumage commandé. « Si la liste des marques et des modèles testés n’a pas été précisée par les auteurs du rapport, les données techniques communiquées s’orientent vers trois marques : Iveco, Scania et Volvo » analyse Richard Lecoupeau.
« Les résultats du projet montrent que, par rapport au diesel, les véhicules feraient au moins 17% d'économies d'émissions de gaz à effet de serre avec un mélange de 25% de biométhane (B25). Un fonctionnement 100% de biométhane (B100) permettraient des économies d'au moins 76 % » notent les auteurs du rapport.
« Les comparatifs par type entre Diesel et gaz semblent assez cohérents concernant les conditions de roulage qui sont assez proches en termes de vitesse et de capacité de charge. On peut donc les comparer avec la réserve suivante : on ne sait pas si les types de parcours étaient identiques ou au moins comparables » explique Richard Lecoupeau qui alerte toutefois sur la comparaison réalisée sur deux d’entre eux. « Sur le CNG SI artic, il y a un biais majeur au niveau des conditions d’exploitation » estime-t-il, pointant du doigt le fait que le gaz a été testé à une vitesse moyenne de 53 km/h contre 62 km/h pour le diesel. « Sur un million de kilomètres parcourus, cela rend la comparaison impossible » poursuit-il. Même constat sur le GNL SI Artic, dont l’écart en masse transportéeest de 36 % par rapport à son équivalent diesel.
Alors que les véhicules à gaz nécessitent un investissement initial plus élevé que le diesel et impliquent des coûts d'entretien plus élevés, les économies en carburant générées doivent permettre d’atteindre l’équilibre. Selon les calculs du CENEX, le surcoût à l’acquisition serait ainsi remboursé dès la deuxième année sur une base à 160.000 km/an.
« Ces chiffres ne sont pas à prendre à la lettre car il y a des disparités dans l’étude. Tous les véhicules n’ont pas été mesurés avec la même charge utile, ni la même vitesse moyenne » nuance Richard Lecoupeau qui a repris les données des essais PEMS réalisé dans des conditions identiques pour produire un nouveau graphique comparatif des consommations qui reste favorable au gaz dans tous les scénarii.
Des valeurs qui aboutissent aux résultats suivants en matière d’émissions de CO2 du puits à la roue.
« Les motorisations gaz , sur base de gaz fossile se montrent légèrement plus avantageuses en matière d’émissions de CO2 (en vert) du puits à la roue que les émissions des véhicules Diesel équivalents (en gris). En revanche, si l’on compare les émissions de CO2 de ces mêmes camions gaz en utilisant du Bio-GNV (en bleu), alors les écarts sont de l’ordre de -90% à l’avantage du Bio-GNV » explique Richard Lecoupeau « Un camion fonctionnant au Bio-GNV émet ainsi moins de CO2 qu’une voiture. Par exemple, le porteur 26 tonnes chargé à 100% émet la même quantité de CO2 du puits à la roue (WTW) qu’un camion diesel qui consommerait seulement 2,75 l/100km de gazole ! » poursuit-il.
Dans le domaine des Nox, les résultats démontrent de manière générale des niveaux d’émissions plus élevés en cycle urbain. Entre gaz et diesel, les résultats sont très variables d’une technologie à l’autre. Si le porteur gaz se révèle beaucoup plus performant que son homologue diesel, la tendance est inverse sur le tracteur gaz 40 tonnes. « Le dual fuel est plus proche en émissions de Nox sans pour autant être meilleur que son homologue diesel (+20%). Le système de dépollution utilise pourtant la même technologie (SCR).Le dual-fuel semble très peu impacté par le niveau de charge alors que le diesel équivalent l’a été fortement » résume Richard Lecoupeau.
« Les véhicules gaz de l'étude présentent un niveau d'émission de particules légèrement meilleurs que celui des véhicules diesels équivalents, hormis pour le 26 tonnes chargés à 100% dont les résultats nécessiteraient, des analyses complémentaires afin de comprendre la raison des émissions très élevées » juge Richard Lecoupeau. Le véhicule dual-fuel présente quand à lui des émissions légèrement supérieures à celles de son équivalent diesel. « A l'exception des modèles dual-fuel, les véhicules gaz ne possèdent aucun système de filtration des particules » rappelle Richard Lecoupeau. Leur intégration sur les prochaines générations de véhicules pourraient permettre aux motorisations gaz de prendre un avantage important en matière d'émissions de particules par rapport aux véhicules diesel ».
« Sur les véhicules mesurés, l’équivalent CO2 du N20 représente ainsi 2 à 6 % des émissions de CO2 du réservoir à la roue du diesel contre moins de 1 % pour le CH4 des véhicules gaz » analyse Richard Lecoupeau qui résume les résultats dans le tableau ci-dessous. « Le N2O n’est pas aujourd’hui un polluant réglementé. Son introduction dans les prochaines normes viendrait totalement modifier le débat et donnerait un sérieux avantage au gaz » estime-t-il.
Le CENEX n’est d’ailleurs pas le seul à s’être intéressé au N2O. Utilisée il y a quelques mois par Transport & Environnement pour attaquer la filière, l’étude TNO parvient à des résultats similaires. A savoir que les véhicules gaz produisent très peu de N2O, avec des valeurs proches de zéro, par rapport à leurs équivalents diesel (0.05 g/km à 0,4 g/km). « On retrouve les mêmes ratios entre les deux études avec un impact CO2e du N2O proche de 0% sur les émissions de CO2 à l’échappement sur un véhicule gaz et de l’ordre de 6% pour un véhicule diesel » rapporte Richard Lecoupeau.
« Ce que nous apprend en plus le rapport de TNO est le fait que les motorisations gaz peuvent produire un petit peu de N2O durant le démarrage à froid. Un phénomène qui disparait une fois le moteur chaud. A l’inverse, un véhicule diesel continue à produire du N2O à chaud, ce qui explique la quantité d’émissions bien supérieure à celles des véhicules gaz » complète-t-il.
Certaines conclusions restent toutefois à nuancer. « Cette étude n’est pas le reflet de l’ensemble des motorisations du marché, il n’est donc pas possible de tirer des conclusions générales par type de véhicule » avertit Richard Lecoupeau qui relève également un certain nombre d’informations manquantes. « Il n’est pas indiqué dans l’étude si les véhicules démarrent le cycle à froid ou non et si oui, par quel parcours ils commencent. Idem quant au nombre de véhicule diesel utilisés pour réaliser la comparaison » donne t-il pour exemples.
Pour une analyse plus poussée de la présente étude, 2C Consulting tient à disposition une note de synthèse plus complète.
Aller plus loin :
Alors que les poids-lourds représentent environ 17 % des émissions de gaz à effet de serre au Royaume-Uni, les autorités cherchent à encourager les alternatives au diesel. En partie financé par le programme « faibles émissions » du gouvernement britannique, l’expérimentation « Dedicated to gas » menée par le CENEX s’est attelée à comparer les émissions des modèles gaz et diesel.
Avec une approche similaire à celle du projet Equilibre, l’étude a permis de tester une flotte de 20 poids-lourds gaz et diesel. Le CENEX indique avoir réalisé ses tests sur un panel regroupant des modèles GNC, GNL et dual-fuel fonctionnant à injection directe ou en allumage commandé. « Si la liste des marques et des modèles testés n’a pas été précisée par les auteurs du rapport, les données techniques communiquées s’orientent vers trois marques : Iveco, Scania et Volvo » analyse Richard Lecoupeau.
Jusqu’à 76 % de CO2 en moins
Au total, les véhicules au gaz qui ont servi aux essais ont parcouru plus de 2,2 millions de kilomètres. Selon les auteurs du rapport, ils ont permis d’économiser plus de 1400 tonnes de CO2 dans une approche « well to wheel », du puits à la roue.« Les résultats du projet montrent que, par rapport au diesel, les véhicules feraient au moins 17% d'économies d'émissions de gaz à effet de serre avec un mélange de 25% de biométhane (B25). Un fonctionnement 100% de biométhane (B100) permettraient des économies d'au moins 76 % » notent les auteurs du rapport.
« Les comparatifs par type entre Diesel et gaz semblent assez cohérents concernant les conditions de roulage qui sont assez proches en termes de vitesse et de capacité de charge. On peut donc les comparer avec la réserve suivante : on ne sait pas si les types de parcours étaient identiques ou au moins comparables » explique Richard Lecoupeau qui alerte toutefois sur la comparaison réalisée sur deux d’entre eux. « Sur le CNG SI artic, il y a un biais majeur au niveau des conditions d’exploitation » estime-t-il, pointant du doigt le fait que le gaz a été testé à une vitesse moyenne de 53 km/h contre 62 km/h pour le diesel. « Sur un million de kilomètres parcourus, cela rend la comparaison impossible » poursuit-il. Même constat sur le GNL SI Artic, dont l’écart en masse transportéeest de 36 % par rapport à son équivalent diesel.
Gain de consommation
En matière de consommation, les mesures réalisées démontrent un avantage compris entre 0 et 10 % pour les moteurs gaz. Une économie qui peut aller jusqu’à 20 % pour le dual-fuel.Alors que les véhicules à gaz nécessitent un investissement initial plus élevé que le diesel et impliquent des coûts d'entretien plus élevés, les économies en carburant générées doivent permettre d’atteindre l’équilibre. Selon les calculs du CENEX, le surcoût à l’acquisition serait ainsi remboursé dès la deuxième année sur une base à 160.000 km/an.
« Ces chiffres ne sont pas à prendre à la lettre car il y a des disparités dans l’étude. Tous les véhicules n’ont pas été mesurés avec la même charge utile, ni la même vitesse moyenne » nuance Richard Lecoupeau qui a repris les données des essais PEMS réalisé dans des conditions identiques pour produire un nouveau graphique comparatif des consommations qui reste favorable au gaz dans tous les scénarii.
Des valeurs qui aboutissent aux résultats suivants en matière d’émissions de CO2 du puits à la roue.
« Les motorisations gaz , sur base de gaz fossile se montrent légèrement plus avantageuses en matière d’émissions de CO2 (en vert) du puits à la roue que les émissions des véhicules Diesel équivalents (en gris). En revanche, si l’on compare les émissions de CO2 de ces mêmes camions gaz en utilisant du Bio-GNV (en bleu), alors les écarts sont de l’ordre de -90% à l’avantage du Bio-GNV » explique Richard Lecoupeau « Un camion fonctionnant au Bio-GNV émet ainsi moins de CO2 qu’une voiture. Par exemple, le porteur 26 tonnes chargé à 100% émet la même quantité de CO2 du puits à la roue (WTW) qu’un camion diesel qui consommerait seulement 2,75 l/100km de gazole ! » poursuit-il.
Emissions de Nox et de particules
Au-delà du CO2 et de la consommation, les chercheurs du CENEX se sont ainsi intéressés à d’autres polluants.Dans le domaine des Nox, les résultats démontrent de manière générale des niveaux d’émissions plus élevés en cycle urbain. Entre gaz et diesel, les résultats sont très variables d’une technologie à l’autre. Si le porteur gaz se révèle beaucoup plus performant que son homologue diesel, la tendance est inverse sur le tracteur gaz 40 tonnes. « Le dual fuel est plus proche en émissions de Nox sans pour autant être meilleur que son homologue diesel (+20%). Le système de dépollution utilise pourtant la même technologie (SCR).Le dual-fuel semble très peu impacté par le niveau de charge alors que le diesel équivalent l’a été fortement » résume Richard Lecoupeau.
« Les véhicules gaz de l'étude présentent un niveau d'émission de particules légèrement meilleurs que celui des véhicules diesels équivalents, hormis pour le 26 tonnes chargés à 100% dont les résultats nécessiteraient, des analyses complémentaires afin de comprendre la raison des émissions très élevées » juge Richard Lecoupeau. Le véhicule dual-fuel présente quand à lui des émissions légèrement supérieures à celles de son équivalent diesel. « A l'exception des modèles dual-fuel, les véhicules gaz ne possèdent aucun système de filtration des particules » rappelle Richard Lecoupeau. Leur intégration sur les prochaines générations de véhicules pourraient permettre aux motorisations gaz de prendre un avantage important en matière d'émissions de particules par rapport aux véhicules diesel ».
N2O VS CH4
Les chercheurs du CENEX ont aussi pu mesurer les émissions de protoxyde d’azote (N2O). Un composant peu connu mais qui, d’après le GIEC, a un facteur d’émissions de gaz à effets de serre de 265, soit presque 10 fois plus que le CH4 (28).« Sur les véhicules mesurés, l’équivalent CO2 du N20 représente ainsi 2 à 6 % des émissions de CO2 du réservoir à la roue du diesel contre moins de 1 % pour le CH4 des véhicules gaz » analyse Richard Lecoupeau qui résume les résultats dans le tableau ci-dessous. « Le N2O n’est pas aujourd’hui un polluant réglementé. Son introduction dans les prochaines normes viendrait totalement modifier le débat et donnerait un sérieux avantage au gaz » estime-t-il.
Le CENEX n’est d’ailleurs pas le seul à s’être intéressé au N2O. Utilisée il y a quelques mois par Transport & Environnement pour attaquer la filière, l’étude TNO parvient à des résultats similaires. A savoir que les véhicules gaz produisent très peu de N2O, avec des valeurs proches de zéro, par rapport à leurs équivalents diesel (0.05 g/km à 0,4 g/km). « On retrouve les mêmes ratios entre les deux études avec un impact CO2e du N2O proche de 0% sur les émissions de CO2 à l’échappement sur un véhicule gaz et de l’ordre de 6% pour un véhicule diesel » rapporte Richard Lecoupeau.
« Ce que nous apprend en plus le rapport de TNO est le fait que les motorisations gaz peuvent produire un petit peu de N2O durant le démarrage à froid. Un phénomène qui disparait une fois le moteur chaud. A l’inverse, un véhicule diesel continue à produire du N2O à chaud, ce qui explique la quantité d’émissions bien supérieure à celles des véhicules gaz » complète-t-il.
Conclusion
Les résultats de l’étude menée par le CENEX sont plutôt favorables au gaz et confirment les résultats déjà présentés par Equilibre en matière de CO2 et de Nox tout en soulevant un nouveau point avec le N2O. Une nouvelle fois, le Bio-GNV démontre sa capacité à décarboner massivement le transport routier à tel point qu’un camion au Bio-GNV émet au final moins de CO2 qu’une voiture dans une approche du puits à la roue.Certaines conclusions restent toutefois à nuancer. « Cette étude n’est pas le reflet de l’ensemble des motorisations du marché, il n’est donc pas possible de tirer des conclusions générales par type de véhicule » avertit Richard Lecoupeau qui relève également un certain nombre d’informations manquantes. « Il n’est pas indiqué dans l’étude si les véhicules démarrent le cycle à froid ou non et si oui, par quel parcours ils commencent. Idem quant au nombre de véhicule diesel utilisés pour réaliser la comparaison » donne t-il pour exemples.
Pour une analyse plus poussée de la présente étude, 2C Consulting tient à disposition une note de synthèse plus complète.
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