Après son diplôme d’ingénieur des Mines, Clément, le petit frère de Julien, est parti (aussi) en tour du monde en stop avec un ami. Sur la route, Clément a développé une réflexion sur les différents modes de transport et l’écologie, un thème qui lui tient (et qui nous tient) à cœur… N’ayant pas de blog mais des choses à dire, nous avons tenu (avec son accord) à partager sa réflexion, en lui laissant une liberté totale de parole – pour un résultat à l’image de son auteur: percutant, scientifique et totalement décalé!
Petite introduction
Hey toi! Toi qui pointe du doigt ce mec avec son hot-dog dans une main, et sa bouteille de coca dans l’autre: je te vois le railler, ce pauvre type qui se gave de dopamine (parce que c’est sa seule source de plaisir, qu’il ose appeler bonheur) et qui finit par balancer sa bouteille à côté de la poubelle la plus proche. Tu penses qu’il se dit que « quelqu’un va nettoyer derrière », qu’il doit bien être fier de son geste « qui crée de l’emploi ». Tu es complètement effaré, tu n’as même plus les mots… « Gros pollueur! », « Encore un beauf qui ne respecte rien », « Quel enfoiré, je lui en mettrais bien une! »
Son acte est certainement odieux, irrespectueux, dégueu, égoïste; il mérite clairement une bonne torgnole! Mais étrangement, ces gens comme toi ou moi qui le méprisent, voient également d’un œil bienveillant tous les autres pollueurs du quotidien – ceux qu’on ne juge pas, mais que l’on respecte. « Regarde celui-là, comme il a bien réussi sa vie pour avoir une si belle voiture »! « Quelle chance de pouvoir instagrammer son voyage à Bali! J’aimerais tellement faire pareil »… Pourtant, nous devrions tous regarder du même œil celui qui jette sa bouteille en plastique par terre, celui qui prend sa voiture quotidiennement, seul, pour faire 10 bornes; ou celui qui se rend fier chaque année de prendre l’avion pour faire le Tour du Monde et en revient plein de modestie (parce qu’il a vu la pauvreté du monde, t’as vu). Tu ne vois pas le rapport? Attends un peu, je vais t’expliquer!
Un peu de science
Juste parce que j’aime ça. Alors ok, ça risque d’être un peu barbant au début, mais promis c’est mieux après. Et si t’es pas content, c’est pareil!
Alors je vais peut-être t’étonner, mais tout déplacement d’un objet ayant un poids (kg) supérieur à zéro (ne me fais pas croire que tu pèses rien, petit bouffeur de graines de chia!) nécessite de fournir de l’énergie. Ami de la physique, je te vois venir: je sais, on ne dit pas « poids » mais « masse »… arrête d’emmerder ton monde, et remplace juste ces mots dans ta tête le temps de la lecture!
Bienvenue dans le monde merveilleux de la conservation de l’énergie! « Rien ne se perd, rien ne se crée tout se transforme » comme dirait ce brave Lavoisier. Alors tu vas me dire: « Oui mais, quand je descends une pente à vélo ou en voiture, je ne consomme rien ». OK, tu as raison, mais laisse moi t’expliquer deux-trois petits trucs…
Les énergies
Il t’a fallu de l’énergie avant de descendre cette pente, non? Tu as dû pédaler fort et suer comme un chacal pour gravir ce sommet et jouir de la récompense de pouvoir descendre sans effort, n’est-ce pas? Cette énergie accumulée difficilement (du moins, une partie) est appelée « énergie potentiel de pesanteur ». Et plus tu grimpes, plus elle augmente! Ça en jette, hein? Comme son nom l’indique, cette énergie peut potentiellement se transformer en une autre énergie. Typiquement, lorsque tu montes en haut de ta montagne avec une sacrée énergie potentielle, elle ne te sert franchement à rien – parce que tu marches tranquille sur le sol qui te retient de tomber. Mais si la montagne disparaît d’un seul coup, crois-moi, tu vas faire une sacrée chute et gagner en vitesse! Tu vois, tu viens de convertir l’énergie potentielle de pesanteur en réelle énergie cinétique (énergie de vitesse): et bien, c’est la même chose avec la pente descendante!
Mais reprenons notre histoire. Tout déplacement consomme – même tes petites jambes qui doivent pousser tout ton poids à chaque pas! Cette énergie dépensée vient de tes muscles, qui se nourrissent de ce que tu manges (je ne suis pas biologiste, mais je suis quasi sûr de moi). Marcher plus implique en théorie manger plus. Je doute de la linéarité simpliste de la chose, car on a tendance à ne pas spécialement adapter notre alimentation à notre activité…
Note bien aussi que la marche est un mode de transport peu efficace en terme d’énergie à fournir par kilomètre: tes jambes font l’effort ultime de te pousser, de tout ton poids, À CHAQUE PAS. Tu fais un pas, et c’est fini: ton corps s’arrête d’être en mouvement. L’invention de la roue va changer tout ça (et celle-ci fait partie, selon moi, des plus belles inventions de notre histoire). Un truc si simple qui conserve (ou presque) notre mouvement, c’est magnifique! Maintenant il suffit juste de pousser l’objet jusqu’à la vitesse désirée, et de maintenir cette vitesse en contrant tous les frottements s’opposant à son avancée.
Prenons l’exemple de ta nièce sur ses patins à glace: pour la propulser à 1 km/h (oui, c’est lent), il te faudra fournir 1 unité de force. Mais si tu veux la propulser à 10 km/h (ça commence déjà à décoiffer), il te faudra fournir cette fois 100 unités de force! En gros, il te faudra une énergie proportionnelle au CARRÉ de ta vitesse.
Je t’en ai déjà parlé: c’est l’énergie que tu accumules lorsque tu grimpes une montagne, par exemple. Dans un monde idéal, tu devrais récupérer toute cette énergie en vitesse quand tu redescends, mais comme on vit dans un monde de merde, tu vas en récupérer seulement une partie (putain de frottements).
Les énergies liées aux frottements vont ralentir ton mouvement: par exemple, les frottements liés aux pièces mécaniques (moteur, transmission, essieux etc..), les frottements des roues sur le sol, les frottements de l’air… Petite remarque: l’énergie de la résistance de l’air (aussi appelée frottements de l’air ou traînée) est proportionnelle au CUBE de la vitesse. Pour les frottements solides (aka les pièces mécaniques), c’est « seulement » proportionnel à la vitesse.
L’énergie fournie pour avancer (tes jambes, ton moteur…) doit compenser toutes les énergies citées plus haut. Il faut d’ailleurs en fournir plus car le rendement n’est jamais de 100%… Bon c’est plus compliqué, mais grossomerdo c’est ça. Je te vois revenir, le puriste de la physique: oui, il faudrait raisonner en puissance… Mais franchement, laisse tomber.
Je sens que je t’ai déjà perdu avec mes énergies, petit filou, mais je vais te donner un exemple et tu vas vite comprendre: quand tu prends ton vélo, tu expérimentes sans le savoir toutes ces énergies. Pédaler longtemps c’est dur, s’arrêter et redémarrer fréquemment c’est dur, monter c’est dur (mais on redescend), rouler vite c’est dur aussi!
La vitesse
De ces simples constatations, nous pouvons déjà en tirer une chose fondamentale: augmenter sa vitesse nécessite un apport bien, bien, BIEN plus important en énergie. Autrement dit, doubler sa vitesse (x2) requiert beaucoup plus du double d’énergie (x4 pour l’énergie cinétique, x8 pour l’énergie frottements de l’air).
Première conclusion:
Se déplacer lentement réduit de BEAUCOUP l’énergie consommée
« Oui mais, si je vais plus vite, j’arrive plus tôt donc je consomme moins: CQFD ». NON MAIS T’AS RIEN COMPRIS, BANANE! Puisque nous avons des énergies proportionnelles au CARRÉ ou au CUBE de la vitesse, le « gain » temporel linéaire (deux fois plus vite = deux fois moins de temps) est massacré par la perte énergétique (deux fois plus vite = beaucoup plus du double d’énergie à fournir).
Le poids (en kg)
Il y a aussi une autre variable qui impacte beaucoup les énergies à fournir: le poids (kg). Et ça se comprend: déplacer un frigo sera beaucoup plus difficile que de bouger ton téléphone! Le poids (kg) est moins significatif que la vitesse, puisqu’il est seulement proportionnel de façon linéaire (pas de carré ou de trucs bizarres) à l’énergie cinétique et aux frottements mécaniques (sauf les frottements de l’air).
Maintenant, petit exercice: calculons le poids par passager de chaque mode de transport – autrement dit, la part du poids du véhicule à attribuer à chaque passager:
Poids/passager moyens pour des passagers de 70kg: [poids du véhicule + poids passager(s)] / [nombre passager]
- Marche: 70kg
- Vélo: 80kg
- Voiture 1 personne: 1570kg
- Voiture 4 personnes: 1780/4 = 445kg/passager
- Bus/car: 170kg/passager
- Tramway: 200kg/passager
- Train TER: 750kg/passager
- Train TGV: 1000kg/passager
- Avion: 450kg/passager
Le temps
Dernier paramètre: le temps! Je ne t’apprends rien: se déplacer plus longtemps à la même vitesse demande plus d’énergie. Et c’est presque linéaire! (bon, en fait, c’est pas totalement vrai, surtout pour les avions qui vont consommer beaucoup plus au décollage mais bon…)
Double de temps = double d’énergie
Je précise tout de suite, c’est pas si simple… Surtout à cause des frottements qui dépendent de beaucoup de choses: surface, aérodynamisme, pièces mécaniques, roues ou rails… Par exemple, les trains vont être plus efficaces en aérodynamisme et frottements que des voitures. Il faut aussi compter les arrêts et redémarrages qui demandent de refournir de l’énergie… Ça se complique aussi pour l’avion, qui doit aller très vite pour décoller et qui doit monter sur des milliers de mètres, mais pour lequel les forces de frottements n’ont rien à voir avec le transport routier: ce ne sont pas les mêmes pièces mécaniques, pas le même aérodynamisme, pas la même densité de l’air, il n’y a pas de contact au sol… Mon approche reste donc simpliste!
Et l’écologie dans tout ça?
Alors le mec met en titre « transport et écologie » et il ramène juste sa science. Où est l’écologie là-dedans? Minute, ça vient! La raison pour laquelle j’ai au préalable parlé d’énergie avant de parler écologie, c’est que ces deux concepts sont liés. Pardon les idéalistes, mais de l’énergie gratuite qui ne pollue pas, ça n’existe pas. Alors commençons par les bases: polluer moins commence par consommer moins d’énergie.
Une question de choix
Certes, dans notre panel de choix de consommation d’énergie il y en a des mieux et des moins bien – mais c’est surtout une question de choix, ou plutôt une question de « quelle pollution te semble la plus acceptable ».
Exemple: question écologie, est-ce mieux de prendre un bus ou un train sur la même distance? Tous les chiffres vont te suggérer de prendre le train, car son CO2 émis par passager est bien plus faible que le bus. C’est normal: en France, les trains fonctionnent à l’électricité et celle-ci est produite à 75% par du nucléaire, et à 15% environ par du renouvelable donc en terme de CO2, c’est tip top! Alors voilà le choix que tu dois faire: préfères-tu émettre du CO2 dans l’atmosphère (ce qui participe, entre autres, au changement climatique) et polluer l’air que tu respires par des microparticules, ou bien contribuer à l’enterrement des déchets radioactifs (qui le resteront des centaines de milliers d’années) et vivre dans la possibilité d’avoir un accident nucléaire près de chez toi?
Et là, je n’ai pas de réponse à t’apporter; ça s’arrête là. Vouloir comparer ces deux modes de transport est extrêmement compliqué… La meilleure façon de faire, selon moi, est de s’informer, de s’éduquer et d’en tirer sa propre opinion.
J’aimerais juste partager l’avis du consensus scientifique a ce sujet. Le nucléaire avec sa très faible émission CO2 est considéré comme une bonne alternative pour lutter contre le réchauffement climatique, et ce pour plusieurs raisons (je préfère prévenir ici que je n’ai aucune action dans le business du nucléaire, et je ne suis pas non plus pro-nucléaire): bien que le danger zéro n’existe pas, cette technologie est bien connue et produit des quantités d’énergie énormes et pilotables. À l’inverse, le grand inconvénient des alternatives renouvelables n’est pas tant leur plus faible puissance, mais leur intermittence (la plupart ne produisent pas d’énergie de manière constante). La gestion d’un réseau électrique est très complexe et sans solution grande échelle de stockage, il est nécessaire d’avoir une grande partie de notre production pilotable en temps réel. Bien que l’implication politique soit importante aussi, ces pays 100% renouvelables (Islande, Costa Rica, Norvège, etc…) le sont parce qu’ils le peuvent grâce a une capacité hydraulique / géothermique renouvelable pilotable énorme. C’est un peu plus compliqué en France.
Le CO2 équivalent/passager
S’éduquer, s’informer, c’est aussi comprendre les données dont on nous bombarde régulièrement. Ici, je vais critiquer la façon dont on voit le problème Terre: pour simplifier les prises de décisions politiques et la compréhension de la société, nous avons focalisé notre attention sur UN indicateur de pollution du transport, le CO2 équivalent/passager. Qu’est-ce que le CO2eq? C’est simplement une méthode de calcul qui permet de regrouper tous les gaz à effet de serre en un. Certains gaz ont un pouvoir effet de serre plus ou moins important que le CO2, mais on ramène tout au CO2 équivalent. Exemple: j’émets 1kg de CO2 et 1kg de méthane. Le méthane a un pouvoir effet de serre 21 fois supérieur au CO2, donc j’émets 22kg Co2eq. Simple, efficace. Nous avons donc classé les différents modes de transport en calculant leurs émissions moyennes en CO2eq, et en divisant par le taux de remplissage moyen. Un peu bourrin quand on sait que conduire un 4×4 seul n’a rien, mais vraiment rien à voir avec conduire une Peugeot 106 pleine… Choisir son mode de transport uniquement sur l’impact CO2eq/passager, c’est comme évaluer la santé d’un patient juste avec son pouls. C’est nécessaire, mais terriblement insuffisant!
Aparté: il existe bien d’autres pollutions dont je ne parlerai pas (acidification des sols, perte de biodiversité, montée des eaux, pollution plastique, pollution des eaux potables et marines, pollution sonore, pollution lumineuse, microparticules, odeurs, déforestation, détérioration des sols et j’en passe…).
Le problème Terre actuel est complexe, et ne se résume pas à un changement climatique et au CO2. Faire un classement des pollutions de la plus pire à la moins pire est, je pense, impossible. Ces pollutions sont souvent liées entre elles…
Les différents modes de transport et leur pollution
La marche
Avec un ratio énergie par kilomètre assez pourri (bizarrement, l’évolution ne nous a pas donné de roues aux pieds), la marche n’est pas le plus efficace des déplacements, mais a énormément d’avantages:
– C’est notre mode de transport naturel (il ne faut pas l’oublier)
– Ça reste très lent, avec un poids faible donc cela consomme peu d’énergie par kilomètre
– C’est bon pour l’écologie car ça ne pollue pas ou peu (je suppose ici qu’on ne double pas nos rations alimentaires de bœufs venant d’Argentine parce qu’on marche 10km)
– L’activité physique, c’est bon pour ton corps et ta tête
– C’est peu encombrant: tu peux te balader partout et faire des randonnées magnifiques!
– Cela nécessite peu d’infrastructures et de matériel (simplement une paire de chaussures a priori).
Seul inconvénient: c’est assez lent, et nos pieds n’ont pas de roues pour les descentes.
Le vélo
Tu te doutes, c’est mon mode de transport préféré! Il a comme avantages:
– une vitesse faible mais pas trop
– un poids faible donc peu d’énergie consommée
– de te faire faire de l’activité physique
– de ne pas polluer ou peu
– d’utiliser du matériel simple et souvent réparable / réutilisable
Le problème, c’est que le vélo nécessite des infrastructures (routes, chemins); mais j’aime attribuer celles-ci aux voitures qui les monopolisent.
La voiture
Bon, là on rentre dans le sujet fâcheux… À savoir que l’utilisation régulière de la voiture fait partie des 4 plus grandes causes de pollution mondiale. Sans parler de pollution tout de suite, un truc de 1,5t pour transporter quelques pignoufs de 70kg, c’est pas super foufou… Mais pourquoi construire des engins de 1,5t me diras-tu? Et bien, tu vas préférer avoir un grand coffre pour faire tes courses, 4 autres sièges pour balader toute ta famille, avoir la possibilité d’aller à 200km/h pour faire la course avec tes copains, utiliser la clim’ quand il fait chaud, avoir de l’équipement de sécurité à bord, en cas d’accident… Tout ça, on le paie au final en énergie à fournir. Bon, je ne vais pas blâmer la sécurité, mais le reste…
Si on prend un ratio de minimum 445kg/passager (voiture avec 4 passagers), la voiture classique n’est pas très optimale pour nos utilisations quotidiennes. Bon, si tu dois faire 100km pour déménager toute ta famille le coffre plein, avec une vitesse raisonnable, alors c’est peut-être le moyen de transport le plus adapté. En revanche, utiliser ta bagnole pour aller bosser seul à 10km… c’est pas bon pour tes poumons et l’écologie.
Si tu as bien compris mon histoire d’énergies, tu comprendras que freiner, accélérer, freiner, accélérer, c’est d’autant plus d’énergie à fournir. Conduire en ville est source de beaucoup d’énergies inutiles consommées par nos arrêts fréquents. Surprise (ou pas): rouler en ville peut consommer plus que sur l’autoroute où la vitesse est stable et constante!
Parlons pollution maintenant. Avec une belle combinaison de pollutions sonore, lumineuse, de détérioration de l’air, d’émissions de gaz à effet de serre, de gaz nocifs, de microparticules, d’utilisation de plus en plus d’électroniques (souvent pour limiter nos émissions, ironiquement), la voiture n’est certainement pas la première de la classe niveau transport. Je salue tout de même les progrès techniques, permettant un bien meilleur rendement (c’est-à-dire utiliser le maximum d’énergie de nos essences pour avancer, plutôt que d’en oublier la moitié qui s’échappe dans l’air). Ceci étant dit, la pollution va dépendre aussi du type de carburant: il est donc temps de rentrer dans le combat diesel/essence.
En France, il y a un grand lobby reconnu du diesel. On change maintenant doucement de cap en équilibrant les taxes… Mais qu’est-ce que ça change avec l’essence? (encore une parenthèse scientifique, mais je t’ai déjà dit que j’aimais ça!). Une voiture diesel est simplement une voiture dont le moteur fonctionne sans bougie. DE QUOI ÇA S’AGIT? Pour faire simple, un moteur essence ou diesel, c’est une boîte où on produit plein de mini explosions contrôlées, afin de pousser des pistons qui transmettent cette énergie à la voiture entière. Qui dit explosions, dit bougies qui enclenchent le processus: avec le diesel, c’est balèze, il n’y a même pas besoin de bougies, ça explose automatiquement sous pression, easy.
Mais revenons à la pollution. Là encore, c’est difficile de faire un classement: ces deux carburants ont simplement des pollutions très différentes!
– l’essence va essentiellement rejeter du CO2 en grosse quantité: pas top, hein?
– le diesel émet peu de CO2 (je précise: inoffensif pour l’homme à respirer), mais en contrepartie il va rejeter des gaz nocifs pour l’environnement (oxydes d’azote) et beaucoup de microparticules très mauvaises pour la santé humaine (tu sais celles qui viennent se loger dans tes poumons… T’aimes bien ça, avoue le!)
Si les villes sont blindées de voitures diesel, là où la population se concentre, tu peux voir le problème… Non, tu vois pas? On peut plus rien pour toi, désolé. Alors qu’est-ce que tu préfères: défoncer la planète à coup de CO2 et continuer cette machine infernale, qui, sans changement, provoquera l’extinction lente et douloureuse de notre espèce, ou filer des cancers et donner naissance à des asthmatiques? C’EST CHIANT, HEIN? TU SAIS PAS QUOI FAIRE? (et je ne parle même pas de la pollution de production, des casses de vieilles voitures dégueu partout, de toutes ces microparticules dues aux freinages, et surtout, surtout, je ne parlerai pas de toutes les infrastructures routières!…)
Derrière ce discours d’extrémiste moralisateur, soyons pertinents: promouvons la sobriété, la bonne utilisation de la voiture, celle qui a du sens!
–Prend le temps: la vitesse ça stresse, ça tue et ça pollue;
–Utilise ta voiture pour transporter beaucoup de monde ou un poids plus important sur de longues distances. Favorise le covoiturage!
–Conduis zen, privilégie les trajets fluides pour limiter les freinages. Ça fera un voyage plus agréable pour tes passagers, toi et la planète!
– Si tu utilises ta voiture une fois par semaine, pense à l’auto partage avec des amis ou des voisins… C’est très sympa pour le porte monnaie aussi!
C’est toujours pareil: il n’y a pas de mieux, ou pire. On nous bassine que l’électricité, c’est bien, c’est beau, c’est propre. NON! L’électricité, c’est de l’énergie aussi, ça pollue aussi… Tu vas devoir charger ta voiture électrique sur une borne qui utilise le réseau électrique de ton pays – or, en fonction du pays, il y aura de sacrées différences de pollution (selon si l’électricité provient du gaz, du charbon, de l’hydraulique, du solaire, du nucléaire…). Encore une fois, c’est une question de choix!
L’avantage de la voiture électrique est d’exporter la pollution urbaine ailleurs (mais est-ce vraiment une solution?) et améliorer la qualité de l’air et la pollution sonore des villes. Gardons bien en tête qu’augmenter les transformations énergétiques augmente les pertes aussi. Oui, chaque étape induit des pertes; de la matière première à l’électricité produite en centrale, de la centrale à ta ville, de ta ville à ta borne, de ta borne à ta batterie et de ta batterie à ton moteur… Ça commence à faire beaucoup, et ça doit faire partie de nos prises de décision. Pour en revenir au carburant, celui-ci est directement injecté dans le moteur (pas de perte contrairement à une batterie), mais il a fallu le transporter avec des camions, des bateaux… ce qui implique d’autres pertes énergétiques et pollutions. Lequel des deux systèmes est le plus efficace? Cela dépend surtout de comment ton pays produit son électricité… Et si nous avions un beau mix énergétique capable d’offrir une alternative bien plus propre que les voitures thermiques sur toute la chaine de production?
Pour information en France, notre rendement de conversion électrique est de 39%, c’est à dire qu’il faut 1 unité d’énergie primaire (nucléaire, hydraulique, fossile, etc..) pour obtenir 0.39 unité d’énergie électrique sur nos prises. Mais les rendements des moteurs électriques sont-ils bien meilleurs que ceux des moteurs thermiques?
| Rendement de conversion | Rendement moteur | Rendement batterie | Bilan | |
| Electrique | 39% | 90% | 90% | 32% |
| Thermique | 87% | 30% | – | 26% |
La chaîne de production électrique semble plus efficace que celle du diesel et de l’essence, à prendre au sens qu’un moteur électrique en France consommera a priori moins d’énergie primaire qu’un moteur thermique (cf. colonne bilan). Qui plus est, décarbonnée en France, l’énergie électrique semble être un bon candidat face au diesel et à l’essence pour lutter contre le changement climatique. Le gros gros problème (parce que je sens que je t’ai fait rêver là!) c’est bien évidemment la batterie qui fait très très mal en terme d’environnement, de recyclage, de coûts… Nous avons alors une voiture thermique qui pollue beaucoup en utilisation (par combustion du carburant) face à une voiture électrique qui pollue beaucoup en fabrication (surtout par la batterie). Autrement dit: une voiture neuve électrique a nécessité bien plus d’énergie à fabriquer qu’une voiture thermique, mais son moteur pollue moins. C’est pour cela qu’une voiture électrique devient intéressante si le coût environnemental de fabrication (qu’on évalue par kilomètre) a été amorti par son utilisation. Il faut alors rouler beaucoup de kilomètres (entre 50 000 et 100 000km selon une étude de l’ADEME). Tu peux aussi regarder ce petit Tedx sur ces questions d’énergie grise (énergie totale de la vie d’un objet, de l’extraction au recyclage en passant par la fabrication, l’entretien, l’utilisation etc..): Pourquoi garder sa vieille voiture pollue moins qu’acheter une neuve.
Le bus
Le bus, c’est pareil que la voiture, sauf que le ratio kg/passager est bien meilleur: entre trois et neuf fois mieux (170kg/passager), ce qui en fait un transport beaucoup moins gourmand en énergie malgré les arrêts fréquents. Attention cependant à l’extrême sensibilité au taux de remplissage: être à 4 dans sa voiture est bien plus intéressant qu’être 10 dans un bus! C’est d’ailleurs un point crucial, presque politique, dans la mise en place du transport en commun. Peut-on justifier le maintien d’une ligne de bus aux heures creuses pour transporter une poignée de personnes? Ça peut avoir du sens politiquement, ça n’en a pas énergétiquement. Et pourtant, des solutions existent!… Pourquoi ne pas déployer des mini-bus quand la demande est faible?
Le train
Le train a ses avantages et inconvénients évidemment. Comme vu plus haut, c’est très très lourd, le ratio poids par passager (même avec un bon taux de remplissage) est mauvais. Le TGV va très vite ce qui augmente beaucoup les consommations. On pourrait croire qu’il n’est pas si efficace que ça mais il a un avantage considérable : il est profilé tout du long ce qui limite l’importance des frottements de l’air (responsable majeur de la consommation d’un TGV) et une fois divisé par le nombre de passager, sa valeur en fait un transport très efficace ! Il a d’autres avantages comme un bon taux de remplissage, des frottements rails plus intéressants que pneu/route, des parcours en ligne droite, des arrêts limités (surtout pour le TGV).
Finalement le TGV bien que rapide et lourds est le transport en commun motorisé le plus efficace énergétiquement! Suivi par les métros et les TER qui, par leurs arrêts fréquents, nécessitent plus d’énergie par kilomètre parcouru et par passager.
L’avion
Tu l’attendais ce sujet, ne mens pas! C’est le sujet sensible par excellence, celui qui te rend coupable, te met en colère lors de tes débats familiaux ou au café du coin. Comme la voiture, l’avion est dans le podium des industries polluantes. Décortiquons tout ça…
Question poids (kg) par passager, nous sommes en milieu de tableau (je m’attendais à pire pour être honnête). Question vitesse, ça devient douloureux: ça va vite un avion… C’est à la fois l’objectif et une nécessité: pour faire voler une belle bête de 60 tonnes, il faut aller très vite. Nous avons vu que la vitesse nécessitait une forte énergie. Mais attention! Les forces de frottements sont différentes (densité de l’air plus faible en altitude, aérodynamisme avantageux), et les frottements mécaniques n’ont rien à voir aussi (ici, les seules pièces responsables de la poussée sont les moteurs; il n’y a pas de transmission, d’essieu ni de roue pour voler). Et ces frottements sont souvent plus avantageux énergétiquement! En revanche, les vitesses énormes (1000km/h) rattrapent vite cet avantage – je rappelle qu’avec une énergie de frottements de l’air proportionnelle à la vitesse au cube, une vitesse 10 fois supérieure implique une énergie à fournir 1000 FOIS SUPÉRIEURE. Et il va falloir les monter ces 10 000 mètres… Ça sous-entend un coût énorme en énergie de pesanteur! Ce n’est pas pour rien que les décollages sont responsables d’une grosse partie de l’énergie consommée et donc de la pollution des avions.
C’est la raison pour laquelle avec l’indicateur CO2eq/km/passager, on constate que les trajets courts ont une pollution au kilomètre bien plus importante que les trajets longs. La part du décollage (qui restera le même décollage pour un trajet court ou long) dans le trajet total est énorme pour les courtes distances – donc le CO2eq/km sera plus élevé.
Attention encore une fois: il est important de connaître la pollution par kilomètre mais augmenter la distance augmentera DE TOUTE MANIÈRE votre impact, et ce malgré le meilleur ratio CO2eq/km! Un plus faible ratio CO2eq/km ne doit en aucun cas être un argument écologique pour faire plus de kilomètres!
Les scientifiques commencent tout juste à s’inquiéter des effets des traînées de condensation (tu sais, ces trainées blanches derrière les avions que les conspirationnistes disent être des nuages chimiques déversés volontairement par les gouvernements sur nos gueules!). Il s’avère qu’elles accentuent le réchauffement climatique en refroidissant nos journées et réchauffant nos nuits (l’effet réchauffement la nuit étant plus conséquent que l’effet de refroidissement).
On constate aussi que pour de longues distances, le CO2eq/km est similaire à la voiture. Étonnant, non? Il faut voir les choses de plusieurs manières:
– Si on compare un avion, avec un bon taux de remplissage et parcourant une longue distance, avec un conducteur seul dans sa voiture, on pourra en effet retrouver des taux similaires en CO2eq/km. Le truc, c’est qu’on parcourt rarement 1000km en voiture seul! Avec une voiture remplie, on divise par 4 ou 5 ses émissions par passager et par km par rapport à l’avion (ce que beaucoup d’articles de presse oublient de mentionner…).
– On parcourt en général BEAUCOUP plus de distance en avion qu’en voiture (Bali, c’est pas à côté) donc c’est sans hésitation une source d’émissions énorme par rapport à la voiture – même une fois dans l’année!
Les pollutions sont bien différentes, et les effets sur le long terme de la pollution aérienne des avions sont encore étudiés, mais il semble assez clair que ces pollutions en altitude aient un impact plus important qu’au sol en terme d’effet de serre (cf les trainées de condensation ci-dessus). N’oublions pas de prendre aussi en compte les pollutions sonores et tous ces espaces nécessaires aux infrastructures (aéroports vs autoroutes).
L’avion a tout de même un avantage certain: il vole! Voler limite les distances à parcourir, parfois même d’un facteur deux. En traversant l’Europe en voiture, en train ou en avion, le bilan pollution n’est pas évident et l’avion n’est pas forcément le pire. Voler permet aussi de ne pas avoir à s’arrêter, donc de ne pas avoir à ré-obtenir l’énergie cinétique une fois acquise. Bien qu’il faille limiter l’avion au maximum, il peut être dans certains cas, si le voyage est URGENT et TRÈS LOIN, le moyen de transport le plus adapté.
On peut cependant faire mieux que pire avec quelques précautions:
– Voler de jour pour éviter le réchauffement nocturne produit par les traînées de condensation,
– Privilégier les vols sans escale car le décollage reste le plus gros bouffeur de kérosène
– Éviter l’avion pour les courtes distances si possible
Je traite ce sujet car j’ai constaté qu’il était possible de compenser nos émissions carbone lors de l’achat d’un billet d’avion. Ça s’appelle « offset ». En gros, on te propose de payer un peu plus cher et paf! Tes émissions carbones disparaissent! Concrètement, tu donnes ton argent à des associations, des fondations, des entreprises qui ont des projets de type « captation de carbone » ou « réduction d’émissions » comme la reforestation, les énergies renouvelables… On touche un point sensible qui, personnellement, me gêne: parce que c’est bien, même mieux que rien, le capitalisme vert utilise cette très bonne tactique pour déculpabiliser le voyageur et inciter, ou plutôt ne pas « dés-inciter », à prendre l’avion. Ah oui, j’allais oublier: le CO2 ne disparaît pas parce qu’on paie un peu plus. La reforestation, c’est chouette, mais les vrais pièges à CO2 efficaces sont les forêts de plusieurs centaines ou milliers d’années. Les énergies renouvelables, c’est sympa aussi, si elles ne deviennent pas une raison de consommer plus comme l’histoire a tendance à nous le montrer. Il n’y a pas de secret: la pollution est souvent irréversible avec des effets en chaine extrêmement compliqués… Toi qui aimes la nature, le vivant; émerveille-toi de sa complexité et méfie-toi des solutions simplistes.
L’autostop
Différence avec le covoiturage
En voilà une idée intelligente! Utiliser le système de transport déjà en place pour le perfectionner, faire de belles rencontres et tout ça gratuitement! Mais qu’est-ce que ça change en terme d’écologie? Est-ce si différent du covoiturage?
Il y a une différence que je trouve énorme: le conducteur de covoiturage va (pas toujours, c’est vrai) définir son trajet pour des raisons économiques. C’est en effet plus avantageux de faire du covoiturage que de prendre un ticket de train, mais conduire seul n’est pas avantageux en terme d’écologie! Il y a donc un argument financier qui motive le marché du covoiturage: c’est dans l’attente et l’espoir d’avoir des passagers que le conducteur va aussi se déplacer en voiture. Dans ce cas précis, la pollution est partagée équitablement entre tous les passagers: normal! Et c’est déjà bien!
Le stop et l’écologie
L’autostop est un peu bâtard, car il n’incite aucun système d’offre et de demande (il court-circuite les lois du marché). Personne ne va prendre sa voiture dans l’espoir de prendre un autostoppeur! Ce mode de transport optimise simplement, avec la générosité des gens, le système déjà en place sans modifier la décision des conducteurs. Par conséquent, la répartition de la pollution est différente: nous n’attribuons pas équitablement les émissions de la voiture aux autostoppeurs et au conducteur. Mais ne vas pas penser que tu ne pollues pas du tout en faisant du stop! Il faut considérer le poids (kg) ajouté car la voiture va consommer davantage.
Exemple simple d’une voiture classique qui consomme 10L/100km: l’autostoppeur qui pèse 80kg avec son sac représente environ 5% du poids de la voiture (1500kg). Si nous considérons la consommation de la voiture comme étant linéaire à son poids (ce qui est en réalité pas tout à fait vrai, mais presque), la voiture consommera 5% supplémentaires soit 10.5L/100km. La part de l’autostoppeur est donc de 0.5L/100km, ce qui n’est pas si mal!
En savoir plus sur le calcul de son empreinte
carbone en stop
Les limites
Je te vois venir avec tes arguments à la con « mais oui, mais si tout le monde fait du stop, ça ne marche plus! Tu ne peux pas envisager ça à grande échelle, et puis tu dépends des autres, ça ne te gêne pas? Espèce de parasite! » Minute, papillon! C’est vrai que si tout le monde faisait du stop, il n’y aurait plus de stop. Vas-tu aussi blâmer ceux qui récupèrent les déchets alimentaires de la grande distribution? Ceux-là même qui tentent de limiter les déchets? Le système ne tournerait pas rond non plus si tout le monde se servait de restes périmés! C’est pareil pour le stop: un système avec des défauts va forcément offrir une alternative à son optimisation.
Les gens profitant de ces alternatives se retrouvent confrontés à plusieurs inconvénients: pour les déchets, ce sera des produits moins frais ou moins beaux; pour le stop, ce sera l’attente ou l’inconfort… Mais l’autostop a l’avantage d’offrir au conducteur une compagnie agréable, l’occasion d’avoir de belles conversations, parfois de créer des amitiés. N’oublie jamais que le plaisir d’offrir est plus fort que le plaisir de recevoir (et c’est pas moi qui le dit, mais la science!)
En avant les bilans!
Calculateur
Afin d’appuyer mon article, j’ai créé un calculateur énergétique simple qui prend en compte toutes les énergies citées jusqu’à présent ainsi que des paramètres importants comme le taux de remplissage, le nombre d’arrêts/redémarrages, les vitesses. Ce calculateur est en open source – et si ça en amuse quelques-uns de vérifier/calculer, vous pouvez cliquer sur ce lien:
Bilan efficacité énergétique
L’idée de ce graphique est de montrer les différences en terme d’efficacité énergétique. Autrement dit pour un kilomètre, pour un passager, combien d’énergie est nécessaire?
Sans surprise, la voiture avec une personne à son bord et l’avion rempli sont bons derniers de la classe tandis que le bus, les voitures pleines, et les trains sont plus efficaces. Notons aussi que pour les bus et les voitures une conduite plus souple en campagne consomme moins grâce à un meilleur équilibre arrêts/vitesse de pointe: en ville, le nombre d’arrêts/redémarrages fréquents implique une grosse consommation d’énergie malgré la faible vitesse; tandis que sur l’autoroute, le faible nombre d’arrêts ne suffit pas à éviter une grosse consommation d’énergie pour aller vite.
Un autre critère à étudier et qui me tient à cœur est la façon dont nous utilisons les transports: comme énoncé plus haut, un transport peut être relativement efficace mais très consommateur d’énergie selon son utilisation sur de très longues distances, et à grande vitesse.
Pour cela, nous allons regarder non pas la consommation au kilomètre mais par unité de temps, ici par heure. Combien d’énergie est nécessaire par passager se déplaçant en une heure de temps?
Sans commentaire l’avion fait mal, tout simplement parce qu’il parcourt beaucoup plus de kilomètres en une heure et donc consommera beaucoup plus. De même les autoroutes sont en général empruntées pour de longues distances. Qui dit longue distance dit plus d’énergie !
Encore une fois, une meilleure efficacité énergétique ne doit pas être un argument pour parcourir plus de kilomètres. C’est simplement un critère (certes, important) à prendre en compte. La meilleure solution reste, à ce jour, de limiter ses déplacements. Et si on doit aller très loin, alors il faudrait selon moi privilégier la meilleure efficacité énergétique.
Ce n’est pas parce qu’un mode de transport est efficace qu’on peut/doit parcourir beaucoup de kilomètres, c’est parce qu’on doit parcourir beaucoup de kilomètres qu’il faut favoriser les transports efficaces!
**Pour les connaisseurs, ces graphiques sont exprimés en énergie finale. J’ai créé un onglet “énergie primaire” dans mon fichier open source qui prend en compte les rendements de conversion en France, donnant un léger désavantage au transport électrique…
Classement par mode de transport
Pour résumer, je me suis amusé à faire des petits tableaux en évaluant chaque mode de transport par utilisation (petite, moyenne, longue distance) selon les 3 paramètres qui nous intéressent: efficacité énergétique par kilomètre, consommation énergétique par heure et pollutions engendrées. J’ai ensuite classé les résultats selon 4 grades: vert (pour le meilleur), jaune, orange et rouge (pour le moins bon).
Concernant l’impact environnemental, on l’a déjà vu plus tôt: le nucléaire français offre des avantages énormes en terme de CO2 émis. Quant aux autres pollutions (particules fines versus déchets nucléaires, impacts liés aux extractions, transport, fuites, pollutions des eaux et des sols, etc), il est extrêmement difficile de les intégrer aux calculs faute de connaissance suffisante. Je considérerai ici ces pollutions comme quasi équivalentes à celle de la pollution nucléaire.
Le coût du transport
Ne trouves-tu pas qu’il est très simple de voyager en avion, même si ça pollue beaucoup? Presque trop simple? Je ne suis ni économiste, ni expert en aviation; je ne vais pas sortir des théories de l’offre/demande ou faire une analyse financière de la filière… Mais soyons logique un instant: le coût du transport devrait, en théorie, être corrélé avec sa vitesse – si on « gagne du temps », on doit le payer, ainsi que son confort (debout, assis, allongé, services en plus etc).
Prenons l’exemple d’un aller simple Paris-Marseille selon les différents modes de transport existants et avec un seul passager. Pour les transports en commun, l’échelle de prix observés est définie pour un tarif économique normal. Concernant la voiture, on estimera son coût sur autoroute avec une personne. S’il y a plusieurs passagers, le prix serait à diviser par autant de personnes que la voiture transporte.
À confort quasi équivalent, on constate bien que plus nous allons vite, plus nous payons. Mais l’avion fait exception à la règle: on peut trouver des offres bien moins chères que le TGV. Pourquoi? D’un point de vue purement scientifique et énergétique, ça n’a pas de sens et ça n’aide pas vraiment à sauver la planète. Peut-être que le problème n’est pas l’avion en lui-même, mais son prix trop faible? Comme tout, une technologie n’est pas fondamentalement mal, mais c’est son utilisation qui peut être malsaine… On pourrait débattre sur le pourquoi: les taxes du kérosène, les politiques avantageuses ou pas… Mais je n’ai pas les connaissances pour. Selon le concept rationnel et écologique de pollueur-payeur, il s’agirait de voir nos billets d’avion grimper avant que cette croissance exponentielle du trafic aérien ne devienne irréversible…
J’ai fait le même travail sur plusieurs trajets, principalement européens par souci de simplicité et les résultats sont très similaires avec certaines variabilités dans l’ordre bus-voiture-train mais l’idée reste valable je pense.
Ma conclusion
Bouger pollue de toute façon. Il faut donc avoir une approche réfléchie sur nos déplacements. Se déplacer vite et loin est de toute façon source de grosses pollutions. Attendre que la science trouve une nouvelle technologie qui nous emmènerait à l’autre bout du monde proprement, ou qu’elle règle nos problèmes écologiques actuels, c’est une façon de se déculpabiliser et de foncer droit dans un mur. Il s’agirait donc d’arrêter de se voiler la face, avec nos discours « ouais, je suis parti une semaine au Cambodge pour sauver des enfants orphelins et j’ai compensé mes émissions de CO2 ». Retourne te nourrir d’insectes protéinés, charlatan! Je disais donc qu’il s’agirait de prendre la responsabilité de nos choix: tu te déplaces, tu pollues, alors tu prends tes clics et tes clacs, et tu assumes tes choix, ça soulagera ton cerveau, je te le promets! Ou tu peux revoir ta façon de te déplacer, et t’accorder avec tes valeurs:
1. En te déplaçant moins, moins loin, moins vite et de manière plus fluide
2. En limitant les véhicules motorisés, forcément plus gourmands
3. En minimisant le rapport kg/passager grâce au remplissage de nos véhicules
4. En minimisant nos besoins de posséder tout, en pensant à partager (vélo, voitures etc..)
5. En tentant des alternatives aventurières telles que l’autostop!
Et je crois que ça, c’est le début du bonheur.
Liens utiles:
Clément
Clément est parti en 2017, en compagnie de Raphaël, le pouce tendu en direction de l’Asie et l’Australie. De retour en France, Clément est devenu chargé de missions pour une coopérative citoyenne d’énergie renouvelable.
merci pour ces explications et détails sur les transports en tout genre et l’écologie dans tout cela.