Duurzaamheid: schone energie onderzoek voor de lange termijn obligaties
door Yves Martin, L'Argus de l'Automobile, 6.2.2003
Wat zal olie in het hart van onze auto's opvolgen? Als er meerdere systemen op één lijn staan, kan er geen winnen, de uitdaging is zo moeilijk aan te gaan.
Het transport probleem
Transport is een onmisbaar hulpmiddel geworden en wordt opgejaagd door zijn grootste vijand, vervuiling. In feite is de steeds toenemende productie van kooldioxide (C1), verantwoordelijk voor het broeikaseffect dat de opwarming van de aarde veroorzaakt, een groot milieuprobleem geworden. Daarom ondertekenden een groot aantal industrielanden - met uitzondering van de Verenigde Staten - in 02 het Kyoto-akkoord, waarin ze beloofden hun productie van C1997 te verminderen.
Na dit verdrag hebben de Europese autoriteiten draconische anti-vervuilingsnormen voor de auto ingevoerd.
Het beperken van vervuilende emissies van auto's is echter geen doel op zich. Bovendien, zoals Pierre Zerlauth, technisch coördinator van de Michelin Challenge, onderstreept, "worden lokale vervuilende stoffen (op het niveau van de auto zelf) beter gecontroleerd". Er moet ook rekening worden gehouden met de vervuiling die de productieketen veroorzaakt - van opslag tot en met de distributie van de energie die in de auto wordt gebruikt -. We spreken dan van wereldwijde energiebalans, dat wil zeggen vervuiling "van bron tot wiel".
"Van bron tot wiel"
Er zijn studies uitgevoerd naar verschillende energiebronnen om de meest voordelige te bepalen in termen van vermindering van de C02-uitstoot.
Daartoe behoren LPG (liquefied petroleum gas), NGV (aardgas voor voertuigen), elektriciteit, waterstof (gebruikt als brandstof of in een brandstofcel).
Maar zoals Philippe Pinchon, directeur van het motor-energieresultatencentrum bij IFP (French Petroleum Institute), onderstreept: “Als we het hebben over de energiebalans, moeten we rekening houden met vier factoren: het broeikaseffect. , energie-efficiëntie, kosten en beschikbaarheid van energie. "
Dit is waar het ingewikkeld wordt! Neem bijvoorbeeld de elektromotor: de meest milieuvriendelijke die er is. Afhankelijk van de manier waarop elektriciteit wordt opgewekt, kan het ecologische evenwicht desastreus zijn. Het product dat in Duitsland wordt geproduceerd uit thermische centrales die op kolen werken, vertoont bijvoorbeeld een negatief saldo met een C02-productie van 460 gram per kilowatt per uur, wat ongeveer overeenkomt met het Europese gemiddelde. Omgekeerd stoot de elektriciteit die wordt geproduceerd door Franse kerncentrales slechts 100 g / kWh uit. Het meest rampzalige resultaat is dat van Griekenland, waar de productie van elektriciteit ongeveer 900 g / kWh C02 genereert.
Naar aanleiding van deze redenering, we beseffen dat het gebruik van een brandstofcel niet zo ecologisch is.
Er zijn inderdaad twee methoden om waterstof te produceren, de basisbrandstof voor een brandstofcel: ofwel wordt het aan boord van het voertuig gegenereerd, via een reformer (apparaat dat waterstof uit koolwaterstoffen haalt), ofwel het komt uit energiecentrales en wordt vervolgens gedistribueerd als conventionele brandstof (in gasvormige of vloeibare vorm). Als de eerste oplossing de productie van C02 verlaagt, stoot deze veel andere verontreinigende stoffen uit die schadelijk zijn voor het milieu als gevolg van de onvolledige controle van het reformeren. Daarom verdient het de voorkeur om waterstof te produceren in een energiecentrale waar het proces beter beheerst wordt, maar in dit geval ontstaat het (insolvente?) Probleem van de distributie en opslag van waterstof.
Verwijzend naar Tabel uitstoot C02 hieronder, zien we dat het gebruik van vloeibare waterstof is niet van belang.
De energie die nodig is om het gas vloeibaar te maken, is inderdaad aanzienlijk en verhoogt de CO50-productie van deze sector met 2%. Het voordeel komt dus terug bij het gebruik van gecomprimeerde waterstof. Nogmaals, afhankelijk van het land en de bron van winning, varieert de tol van het ene uiterste tot het andere. Zo,Het beste resultaat wordt verkregen wanneer waterstof wordt geproduceerd uit aardgas met elektriciteit van Franse kerncentrales. Deze oplossing heeft echter het nadeel van een exorbitante kostprijs, van 24 tot 29 EUR per gigajoule (tegen 7 EUR / GJ voor de productie en distributie van loodvrije super 95 en 98, en 6 EUR / GJ voor diesel. , en 13 EUR / GJ voor LPG).
De oplossing is dus om meerdere oplossingen te combineren om het maximale uit deze sectoren te halen.
De auto die de beste verhouding tussen kosten, vervuiling en efficiëntie biedt, zou dus een hybride dieselmotor en elektromotor moeten gebruiken met een batterij met een grote capaciteit (die veel energie kan opslaan) en uitgerust met een batterij. brandstof aangedreven door gecomprimeerde waterstof. De enige hybride auto die in Frankrijk op de markt wordt gebracht (opmerking van de redacteur: voor een nog steeds zeer hoge prijs), de Toyota Prius is nog ver verwijderd van deze verfijning.
Vergelijkende tabel van de transport-technologieën (klik om te vergroten)
Diesel; Diesel FT Fischer-Tropsch-diesel (synthetische diesel); DME-dimethylether (synthetische brandstof); EMVH-methylesters van plantaardige oliën: benzine; ETBE ethyl-tertiair-butylether (verkregen door fermentatie van bietsuiker of maïs en aardolie); ethanol EtTOH; natuurlijk gas ; LPG; H2 brandstof; H2 gecomprimeerd; Vloeibaar H2; methanol MeOH; benzine
De zorgwekkende toename van C02
Al een eeuw lang heeft het broeikaseffect de neiging om zich te laten meeslepen, waardoor de temperatuur in het algemeen stijgt, via de toename van kooldioxide (C02) in de atmosfeer. Alleen dit gas is verantwoordelijk voor de helft van dit fenomeen.
De CO02-concentratie is nu een kwart hoger dan in de vorige eeuw. Een niveau van vervuiling dat de afgelopen 600 jaar nooit is bereikt.
Deze koolstofdioxide is voornamelijk afkomstig van het gebruik van fossiele brandstoffen (steenkool, stookolie, aardgas) in verschillende sectoren: industrie, energie en transport. Deze vertegenwoordigen meer dan een kwart van de C02-uitstoot in geïndustrialiseerde landen en dit aandeel blijft toenemen. De vele vooruitzichten die het Internationaal Energieagentschap (IEA) schetst, voorspellen een sterke toename van de totale C02-uitstoot in het komende decennium: tussen 31% en 42% ...
Van Rio naar Kyoto, een trage evolutie
In juni 1992 hebben in Rio de Janeiro 178 landen en 50 internationale bedrijven zich gecommitteerd aan duurzame ontwikkeling en een overeenkomst ondertekend om de concentraties van broeikasgassen te stabiliseren, alle bronnen van productie samen (internationaal actieplan genaamd Agenda 21). In dit kaderverdrag werd vervolgens aanbevolen dat ontwikkelde landen hun uitstoot terugdringen tot dat van 1990.
Drie jaar later begonnen de Staten in Berlijn aan een nieuw proces dat moet leiden tot een vermindering van de C02-uitstoot. Aan het einde van de Kyoto-conferentie werd in december 1997 een protocol aangenomen. Alleen de Verenigde Staten hebben het niet ondertekend.
De Europese Unie van haar kant heeft zich ertoe verbonden om haar CO8-productie tegen 2 met 2010% te verminderen. Deze reductie zal worden verdeeld volgens de emissieniveaus die in 1990 in de verschillende lidstaten werden geregistreerd, hun behoefte aan ontwikkeling en demografie. De doelstelling voor Duitsland is dus een daling met 21%, die van Griekenland, een stijging die beperkt is tot 25%, en die van Frankrijk, gelijkheid.
Het wagenpark is goed voor ongeveer 12% van de totale door mensen gemaakte CO2-productie van het continent, en 2% wereldwijd. In 1995 stootte een nieuwe Europese auto 165 g / km uit, tegen 191 g / km voor een Japanner en 260 g / km voor een Amerikaan.
In juli 1998 heeft de Vereniging van Europese automobielfabrikanten (ACEA) een toezegging gedaan aan de Europese Commissie. Dit omvat een tweeledig doel. In eerste instantie zet de vereniging zich in om auto's te produceren voor de Europese markt waarvan de CO2-uitstoot in 120 niet hoger zal zijn dan 2012 g / km (dwz een gemiddeld verbruik van 4,9 l per 100 km). Vervolgens beloofde het een tussenniveau te respecteren voor auto's die in 2008 werden verkocht, met een gemiddelde CO2-uitstoot van 140 g / km of een gemiddeld verbruik van 5.7 l per 100 km.
Meer informatie over brandstofcellen
- vergelijkende artikel Sciences et Avenir
- CHP studie met een brandstofcel