Écomobilité

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La notion d'écomobilité ou de mobilité durable est une notion récente, apparue après les crises de l'énergie et de la biodiversité, dans le sillon des questions de développement durable. Elle regroupe la conception, la mise en place et la gestion de modes de transport jugés plus propres à l'égard de l'environnement, sûrs et sobres, en particulier à moindre contribution aux émissions de gaz à effet de serre. L'écomobilité est plus souvent pratiquée en milieu urbain.

L'écomobilité est un ensemble de réponses et expérimentations aux problèmes et impasses générés par les modes de transport développés au XXe siècle
Vélos Citybyke, à Stockholm (Suède)
Parking à vélo du parvis de la gare de Göttingen (Allemagne)
Véhicule partagé et parking dédié, à Berkeley (États-Unis)

Enjeux[modifier | modifier le code]

L'écomobilité est l'un des enjeux d'aménagement du territoire et de gestion de temps les plus souvent traités par les Agendas 21, de l'échelle locale à l'échelle régionale[1],[2].

Ce sujet mobilise les notions de service, de sécurité, de moindre pollution, d'économies d'énergie, mais aussi de gestion du temps, de qualité de vie et de santé publique.

L'écomobilité, en tant que recherche de l'ensemble des modes de déplacement alternatifs à l'automobile individuelle, vise également à réduire la dépendance de la société vis-à-vis de l'automobile.

Domaines et cadres d'application[modifier | modifier le code]

Les domaines concernés sont

Comme cadre, il existe notamment un programme européen REVER : Réseau Vert Européen (programme FEDER et Interreg 2C), une Déclaration pour un « Réseau Vert Européen »[3], ainsi qu'une « Déclaration de Lille sur les Voies vertes »[4].

Sémantique[modifier | modifier le code]

  • Dans les faits, la notion de mobilité durable est souvent plus directement associée au climat qu'à la biodiversité, et certaines entreprises parlent parfois d'écomobilité pour désigner la « mobilité économique », c'est-à-dire adapter les effectifs en fonction des besoins économiques, et encourager les mutations internes ou départs hors de l'entreprise[réf. nécessaire].
  • Avec des variantes selon les pays, les modes de déplacement dans la rue ou sur route sans apport d'énergie autre qu'humaine sont appelés :
- mobilités douces
- circulations douces
- modes doux
- déplacements doux
- transports doux
- modes actifs
- mobilité active.

En principe, ces modes de déplacement sont sans moteur, à « motricité autogène », mais des variantes telles que le vélo à assistance électrique sont souvent incluses dans la mobilité douce et la mobilité active.

Types de déplacements ou véhicules concernés[modifier | modifier le code]

Les expressions « écomobilité » et « mobilité durable » recouvrent des regroupements flous pouvant inclure des transports motorisés ou assistés. Ils incluent aussi des modes de déplacement qui ne suivent pas obligatoirement les règles d'usage actuel de l'espace public : patinage, planches à roulette, vélos urbains sur trottoirs et voies de transports en commun.

On retrouve notamment, dans l'ordre : la marche à pied, les vélos et véhicules dérivés du vélo (vélomobiles, vélos en libre-service, vélotaxis ou vélo cargos[5]), les gyropodes, les transports en commun et le covoiturage. L'intermodalité constitue la clef de l'écomobilité.

Pour les longues distances des solutions anciennes rénovées sont citées : dirigeable, bateau à voile ou équipé de panneaux solaires ou, dans un domaine qui relève encore de la recherche, des avions ou véhicules solaires.

Contenu, principes[modifier | modifier le code]

Nombre moyen de km annuellement parcourus à vélo, selon les pays. En Suisse, on parcourt environ 985 km / personne / an en 2005[6].

Les pouvoirs publics, en partenariat avec les associations, s'attachent par les études d'écomobilité puis la mise en place de solutions à diminuer la pollution routière et à gérer les pics de pollution et l'engorgement, qui dégradent la qualité de vie, la santé humaine et les écosystèmes. En s'appuyant sur les données locales et des observatoires de la mobilité[7], un état des lieux, régulièrement mis à jour, permet de lister les enjeux et les répercussions sur la population, la vie sociale, l'économie, le système de santé. Ils redéfinissent par exemple les trajets domicile-école sans surcoût économique pour les ménages.

Les solutions conjuguent généralement :

La promotion et le développement du télétravail (qui peut diminuer les besoins de mobilité pendulaire contrainte) ou d'une économie de service peut accompagner ces démarches.

On parle de « liaisons douces » pour les cheminements séparés de la voie pour les véhicules motorisés.

Quelques chiffres[modifier | modifier le code]

Statistiques françaises[8] :

  • 10 % des déplacements en voiture font moins de 500 m
  • 52 % des déplacements en voiture font moins de 3 km

Quelques chiffres suisses[9] :

  • 12 % des déplacements en voiture font moins de 1 km
  • 34 % des déplacements en voiture font moins de 3 km
  • 50 % des déplacements en voiture font moins de 5 km

Modes de propulsion[modifier | modifier le code]

Propulsion animale[modifier | modifier le code]

L'usage d'un animal pour la traction d'un véhicule adapté s'est récemment développé dans le monde agricole et pour l'entretien des parcs et espaces publics dans les centres urbains. C'est par exemple le cas à Besançon où la tonte du parc de la Gare d'Eau est réalisée par des traits comtois. Elle est aussi utilisée pour permettre aux touristes et visiteurs du Mont St Michel de se rendre du parking jusqu'au monument[10].

Propulsion assistée, ou motorisée légère[modifier | modifier le code]

Pour la propulsion assistée, voir l'article détaillé vélo à assistance électrique.

Pour les motorisations légères (voir downsizing) : réduction de la taille et du poids des organes mécaniques, en particulier le moteur, pour réduire la consommation.

Propulsion humaine[modifier | modifier le code]

En dehors du vélo, du vélo couché et des rollers, il existe de nombreuses formes de véhicules à propulsion humaine, principalement terrestres, mais aussi aquatiques et aériens.

Propulsion naturelle, vent...[modifier | modifier le code]

Propulsion solaire[modifier | modifier le code]

Vélo « Trike » électrique solaire

Certains véhicules à pédales sont équipés de panneaux photovoltaïques pour fournir de l'énergie a un moteur électrique via des batteries. Dans le cas de l'image ci-contre, il s'agit d'un vélo électrique solaire équipé ou plus précisément un trike puisqu'il est équipé de 3 roues. Le véhicule d'environ 50 kg est très efficace pour des déplacements avec bagages sur des longues distances. Il peut recharger ses batteries en une journée d'été[11].

Écocomparateur[modifier | modifier le code]

L'écocomparateur de l'ADEME[12] permet de comparer les différents modes de transport entre eux, tant du point de vue de l'énergie primaire consommée que du point de vue des émissions de gaz à effet de serre (en équivalent CO2). Dans le cas d'un véhicule électrique, l'ADEME suppose que la livraison d'1 tep électrique nécessite la production de 2,58 tep d'énergie primaire[13].

Cet outil informatique montre l'intérêt écologique des transports en commun, car l'énergie indiquée est toujours l'énergie primaire[14], en mettant en évidence les émissions de gaz à effet de serre, mais pas la production de déchets radioactifs. Le comparateur montre aussi que l'intermodalité, en facilitant l'usage de plusieurs modes de transport moins polluants, apparaît comme l'une des clefs de l'écomobilité.

En plus de l'efficacité énergétique qu'autorisent les transports en commun, la sobriété, qui passe par la diminution des distances parcourues ou par la pratique de la marche et du vélo, et les énergies renouvelables constituent les piliers de la démarche Négawatt.

Analyse[modifier | modifier le code]

La comparaison des différents modes de transports en matière de consommation d'énergie et partant, d'efficacité énergétique relève de la gageure. Aussi allons-nous nous employer à clarifier ce sujet. Dans un souci de meilleure compréhension, nous utiliserons, pour 100 km parcourus, les kWh et les litres équivalent essence (voir pouvoir calorifique qui fournit 35 475/3600= 9,85 kWh par litre d'essence). L'énergie indiquée est toujours l'énergie primaire.

Les biologistes qui se veulent aussi biochimistes et biomécaniciens nous apprennent qu'en fonction de la quantité d'air ingérée, on peut estimer l'énergie dépensée pour la marche, la course et le vélo[15] quand bien même le rendement musculaire ne serait que d'environ 20 %.

Transport sur 100 km
kWh l éq. essence
Marche 7,5 0,8
Course 8,5 0,9
Vélo 2,5 0,25

Pour ce qui est des voitures électriques, la consommation s'élèverait de 10 à 20 kWh pour 100 km[16],[17]. Le chauffage, « gratuit » dans le cas des véhicules thermiques pourrait consommer une puissance de 1 à 2 kW dans le cas des véhicules électriques. Remarquons que Volkswagen annonce 12,7 kWh/100 km pour la e-Golf, alors que l'ADAC (automobile-club allemand) constate plutôt 18,2 kWh/100 km[18]. Nous partirons donc du chiffre de 18 kWh d'électricité à la prise de courant pour 100 km parcourus, ce qui correspond à une énergie primaire multipliée par 2,58 (voir plus haut).

L'utilisation de l'écocomparateur, et la donnée estimée sur les véhicules électriques nous permet de remplir le tableau en énergie primaire comme suit:

Transport sur 100 km par passager
kWh l éq. essence
Avion 51,8 5,3
Voiture 62,8 6,4
Moto 51,2 5,2
Autocar 20,9 2,1
TER 19,8 2,0
Train 15,1 1,5
TGV 14,0 1,4
Tramway 5,8 0,6
Bus 47,7 4,8
Voiture électrique 46,4 4,7
Efficacité énergétique des voitures en ville et sur autoroute (Document DoE).

Le véhicule thermique en moyenne présente un mauvais rendement, très bien expliqué par le graphique du DoE. Il est possible de faire beaucoup mieux avec de petits véhicules. En effet, la résistance au roulement (rolling sur le graphique) diminue, à l'instar de l'énergie cinétique (breaking sur le graphique) . La résistance aérodynamique (aerodynamic sur le graphique) , qui croît plus que proportionnellement avec la vitesse s'en voit améliorée également, car un petit véhicule va en général moins vite.

Il faut ici savoir que les pneus sont à l'origine d'une résistance à l'avancement importante à cause de l'hystérésis de déformation à chaque tour de roue[19].

La résistance au roulement sur rail est beaucoup plus faible.

Maintenant, supposons que toute l'électricité est fournie dans le cadre de la cogénération (avec un rendement supposé de 80%), ce qui n'est bien évidemment pas le cas actuellement. Compte-tenu d'un rendement de 92,5 % pour le réseau électrique, le rendement global passerait à 74 %. Remplaçons donc 1 / 2,58 (soit 38,8 %) par 74 %, et le tableau devient:

Transport sur 100 km par passager (dans l'hypothèse de la cogénération)
kWh l éq. essence
Train 7,9 0,8
TGV 7,3 0,7
Tramway 3,0 0,3
Voiture électrique 24,3 2,5

Remarque:

  • L'unité kWh/100 km est analogue à une force, force de résistance bien sûr, de 36 N.

Limites de l'étude:

  • L'énergie grise n'a pas été prise en compte (l'énergie grise des batteries des véhicules électriques serait élevée[17]).
  • Les véhicules hybrides n'ont pas été étudiés, et leur étude s'avèrera forcément ardue, car plusieurs formes d'énergies sont en jeu.
  • D'aucuns considèrent que les hypothèses de l'ADEME sur le coefficient de conversion de l'énergie primaire en électricité de 2,58 sont optimistes. Des chiffres, plus défavorables, de 3 voire 4 sont avancés[13].

Résultats[modifier | modifier le code]

Les transports en commun sur rail affichent, de loin, les meilleurs résultats en matière d'efficacité énergétique. L'écomobilité passe donc par le développement de l'intermodalité. Tout cela est corroboré par la convergence des scénarios ADEME[20], GdF[21] et Greenpeace[22], sans oublier le scénario négaWatt qui tablent sur un transfert de la route vers la voie ferrée pour les grands trajets (à partir d'environ 100 km).

Remarque:

  • L'excellente efficacité énergétique des transports en commun sur rail se transpose à celle des transports de marchandises sur rail [23].

Prospective[modifier | modifier le code]

Il faut réfléchir avant tout chose à la sobriété énergétique. A cet égard, le télétravail constitue une piste intéressante.

L'intermodalité, en favorisant l'efficacité énergétique et en apportant une alternative au tout-automobile, contribue à diminuer l'impact environnemental du transport routier.

La mobilité individuelle revêt des formes nouvelles, à savoir l'autopartage et le covoiturage. Le covoiturage est à classer dans la catégorie de l'efficacité énergétique, car la consommation d'énergie par personne est inversement proportionnelle au nombre de passagers. L'auto-partage s'inscrit dans une nouvelle forme de consommation, qui ne pourra que favoriser l'émergence de l'intermodalité: on ne possède plus de voiture, on en utilise une en fonction de ses besoins.

Ces bases étant posées, la mobilité individuelle s'appuie sur des véhicules thermiques, hybrides ou électriques, mais aussi le vélo.

Le renouveau de la bicyclette[modifier | modifier le code]

Le paragraphe qui suit concerne la France mais pourrait s'appliquer à nombre de pays développés.

Les crises économique de 2008 et écologique devraient s'aggraver. Il faudra économiser l'énergie et les matières premières. Les véhicules hybrides font grand usage de matériaux à cause de la double motorisation, avec une diminution des consommations vraisemblablement faible, car le poids élevé de l'ensemble entraîne une augmentation de la résistance au roulement, tandis que les véhicules électriques sont friands de lithium et autres terres rares qui viendront à manquer.

Par ailleurs avec une croissance atone qui tourne autour de zéro pour cent, le pouvoir d'achat des ménages diminue, et les collectivités ne disposent plus de ressources pour développer des transports en commun sur rail à l'efficacité énergétique pourtant inégalée.

Toutes les conditions sont réunies pour assurer le renouveau de la bicyclette. En effet, d'un simple point de vue économique, la bicyclette coûte moins cher que la voiture, les aménagements routiers liés aux cyclistes se révèlent plus économes des ressources financières toujours plus réduites [24]. Sans oublier qu'en quelques années, le taux de TVA appliqué aux transports en commun est passé de 5,5 à 10 %. La taxe poids-lourds, qui aurait pu servir à développer les transports en commun a été supprimée.

L'usage accru de la bicyclette dans les centres-villes devrait soulager les transports en communs que l'engorgement guette. Et même, la bicyclette pourrait regagner ses lettres de noblesse en périphérie, et assurer des trajets de longueur non négligeable en périphérie et vers les arrêts des transports en commun. Les métropoles pionnières en France sont avant tout Strasbourg, mais encore Bordeaux et Grenoble, peut-être Paris et Nantes. Parmi les villes moyennes, La Rochelle et Colmar sortent du lot [24].

Véhicules au gaz[modifier | modifier le code]

Tous s'accordent sur la nécessité de mettre fin à la dépendance au pétrole.

Dans le cadre de son scénario[25], l'association négaWatt envisage le fort développement du biogaz dont la production en France passe de 4 TWh par an en 2010 à 157 TWh par an en 2050 (précisons qu'un TWh par an correspond à une puissance moyenne de 114 MW). Aussi de petits véhicules roulant au gaz couvriraient-ils les besoins de la mobilité individuelle (qui englobe le covoiturage), ce qui n'interdit pas le recours à quelques véhicules électriques. Clairement, l'accent est mis sur le biogaz.

Les souhaits qui animent Greenpeace sont identiques. Toutefois, il apparaît que Greenpeace mise davantage sur les véhicules électriques que ne le fait l'association négaWatt.

Audi a fait construire une installation de 6 MW électrique à Werlte, en Basse-Saxe, pour transformer le surplus d’électricité renouvelable en gaz de synthèse renouvelable, par méthanation. Le CO2 est lui-même renouvelable, puisqu’il provient de l’épuration du biogaz produit par méthanisation dans une installation voisine [26].

Véhicules électriques[modifier | modifier le code]

Des recherches sur les véhicules électriques automatiques, qui pourraient se concrétiser avant 2020, portent sur des véhicules de type "taxis collectifs", ne nécessitant pas de rails, et pouvant aussi être rassemblés en "chenilles"[27]. Du point de vue de la prospective, on peut imaginer dans un avenir proche, dans de grands écoquartiers par exemple, des expérimentations d'un tel réseau, qui pourrait aussi être enterré. Ce type de véhicules pourrait bénéficier d'une source d'énergie plus écologique que le nucléaire ou les énergies carbonées et, au moins localement, remplacer les voitures actuelles et intégrer une stratégie optimisant le "véhicule partagé" et la consommation d'énergie.

Dans la perpective d'une troisième révolution industrielle, Jeremy Rifkin propose notamment d'utiliser les véhicules comme des batteries mobiles, qui peuvent déplacer de l'énergie électrique stockée dans l'espace-temps[28]. Cette idée, pour séduisante qu'elle paraisse, ne résiste pas à l'analyse des faits: le stockage ici proposé reste marginal selon Global Chance[17]. Et puis en quoi la bonne idée de vouloir stocker l'électricité pour la libérer aux heures de pointe imposerait-elle ipso facto la possession d'un véhicule électrique, qui va à l'encontre de l'idée qui préside à l'autopartage, alors même qu'une batterie à la maison jouerait le même rôle? Il faut ici savoir que la conversion d'électricité en gaz permet de stocker des quantités encore plus élevées d'énergie et remplit ce rôle de stabilisation du réseau électrique en débit de l'intermittence des énergies renouvelables.

Les batteries usagées pourraient être réutilisées à terre pour stocker de l'électricité, comme l'envisagent BMW et Bosch [29].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Déclic Mobilités dans le Nord-Pas-de-Calais
  2. Pro'Mobilité en Île-de-France
  3. Déclaration pour un « Réseau Vert Européen », Madrid, 11 juin 2010
  4. Déclaration de Lille sur les Voies vertes
  5. Lettre Le quotidien de Pollutec, mardi 30 novembre 2010
  6. http://www.energie-environnement.ch/fr/transports-et-mobilite
  7. Observatoire de la mobilité de l'Union des transports publics et ferroviaires (UTP)
  8. http://www.smtu.nc/quels-enjeux-de-deplacements-pour-quelles-solutions/eco-mobilite-251.html
  9. http://www.astra.admin.ch/themen/langsamverkehr/00480/index.html?lang=fr
  10. Mont Saint-Michel. Les navettes sur la nouvelle passerelle
  11. Kazak Trike
  12. Ecocomparateur de l'ADEME qui informe sur les émissions de CO2 et sur l'énergie primaire consommée
  13. a et b Notions de rendements, d'efficacité et de ratio Électricité / Chaleur
  14. on parle de meilleure efficacité énergétique des transports en commun
  15. Gormandise énergétique des transports website Agoravox.
  16. voitures électriques website challenges.fr
  17. a, b et c Véhicules électriques website global-chance.org
  18. (de) VW_e_Golf.pdf website ADAC.de page 12
  19. Pneus website Wikibooks
  20. Scénario ADEME voir page 25.
  21. Scénario GdF voir page 14.
  22. Scénario Greenpeace voir page 15.
  23. (en) transports de marchandises sur rail website illinois.edu voir page 6.
  24. a et b Frédéric Héran. Le retour de la bicyclette. Éditions la découverte. Paris 2014. ISBN 978-2-7071-8202-9.
  25. Scénario négaWatt website negawatt.org
  26. Inauguration de la première installation Power to Gas de 6 MW au monde audi.fr
  27. Impact environnemental du transport routier
  28. Baptiste Roux Dit Riche, L’impact de la mobilité électrique sur la stabilité du réseau, Cleantech Republic
  29. (de) Réutilisation des batteries usagées comme accumulateurs, à terre. website heise.de

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]