Autos électriques, une solution du futur ... ou du passé ?(3/3)
Après avoir passé en revue l'ensemble des modes de stockage d'énergie dans les deux premiers articles, il est temps de conclure :
Les tableaux suivants calculent les autonomies en heures des différents mode de stockage d'énergie en heures a partir des densités energétique/masse (tableau de gauche) et /volume pour les gaz (tableau de droite), piochés ici et là dans les 2 premiers articles, en considérant une puissance de 20 kW (+-30 chevaux) et un "réservoir" de 500 kg ou 500l (considérations arbitraires sur le maximum que l'on puisse mettre dans une voiture).
La couleur vert clair souligne des solutions commercialisées, la vert foncé des solutions maitrisées techniquement (mais pas forcément economiquement ou pratiquement), la jaune des recherches en cours, la rouge la limite physique inatteignable.
Les autonomies autres que les moteurs thermiques sont a minorer des rendements de decharge et du rendement du moteur électrique considérés ici à 100% (un rendement de décharge de 0.85 et un rendement de moteur de 0.9 sont plus raisonables.
Il faut avoir à l'esprit qu'un moteur thermique pèse de l'ordre de 200kg et est un poids mort important qui gène les comparaisons directes, mais çà ne change pas grand chose au problème.
Malgré un rendement "pourri" de 25 %, les hydrocarbures liquides n'ont pas vraiement d'equivalent en terme de densité d'énergie et d'autonomie, car leur combustion est une des réactions les plus energétiques qui soit par unité de masse :
- réducteur moyen mais leger et bourré d'electrons de valence
-meilleur oxydant qui soit, qui plus est puisé gratuitement dans le milieu extérieur.
Seule la pile Lithium oxygène (qui reste a mettre au point) , l'hydrogène (excelent en masse, nul en volume) ou son precurseur le methanol (qui reste a améliorer : rendement actuel des PAC méthanol = 25% soit le même que thermique + toxicité chronique) peuvent envisager de rivaliser avec les hydrocarbures.
http://www.global-chance.org/IMG/pdf/GCnHS1p24-25.pdf
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pile_%C3%A0_combustible
Même si le petrole devient rare et cher les electriques resteront en concurence avec le gaz naturel ou de schiste comprimé (GNV)
Les energies nucléaires ont des ordres de grandeur des millions de fois plus grandes mais ne semblent pas pouvoir être "mises sous un capot" (mythe de la fusion froide ??). Je ne m'étendrais pas plus sur les fables du mouvement perpetuel et de l'energie libre.
Ce "détail" des densités énergétiques me semble expliquer à lui seul pourquoi les véhicules à batteries ne se sont pas développés (on peut par ailleurs trouver de multiples raisons dans les problématiques "du puit au réservoir") .
Sans être aussi négatif que mon titre le laisse penser, ni aussi sarcastique que Louis Schweizer, ex président de Renault, qui aurait déclaré en off "les voiture electriques ? ... a part les caddy de golf, je ne vois pas", je pense que les voitures electriques garderont une autonomie limitée. On y viendra (peut être) que contraint et forcé par la déplétion pétrolière, et ce sera une regression en terme de confort et d'autonomie.
Elles resteront cantonnées aux flottes d'entreprise (tournée du facteur) et aux petites voitures urbaines disposant d'un garage electrifié pour recharge nocturne (interet de la récupération de l'energie de freinage, absence de consomation aux feux rouge et embouteillage). Les scooters seront aussi de bon candidats a l'electrique.
Un climat froid avantage grandement les véhicule thermiques car le chauffage est assuré gratuitement par récupération d'une partie des 75% de pertes thermiques.
Le choix de Renault d'investir en Israel pour en faire une vitrine/laboratoire de la voiture electrique (http://www.lapresse.ca/environnement/201102/10/01-4368799-la-voiture-electrique-un-defi-national-en-israel.php ) me semble parfaitement cohérant : petit pays, climat méditerranéen, fortement urbanisé, entouré de voisins hostiles rendant improbable des voyages transfontraliers.
Je ne crois pas aux stations de recharge rapide (sauf si supercondensateur) car souvent plus les recharges-décharge sont lentes, meilleures sont les durées de vie des batteries.
Un parc de voitures electriques serait une aubaine pour EDF, qui ne sait que faire de son électricité nucléaire nocturne. Il me semble evident que la voiture electrique, c'est du nucléaire, si il faut puiser dans le charbon, autant faire du "coal to liquid" ou du GNV. Je ne mentionne même pas les renouvelables, mais il ne serait pas idiot de doter les véhicules éléctriques de cellules photovoltaiques ( non pour faire un vehicule solaire, mais simplement pour augmenter l'autonomie et permettre une minirecharge au parking).
Pour élargir le sujet aux autres transports, considérant l'hypothèse d'un pic oil déja dépassé probable et une tendance lourde à l'augmentation des prix du petrole en "minutes de smic" :
Les camions resteront thermiques, mais son usage (distances) sera restreint.
Le rail et le ferroutage se redévelopperont, entrainant une refonte de l'urbanisme
Les avions n'ont pas d'autres alternatives que les kerosène et essence actuellement utilisé (à la limite du GPL). La densité energétique étant capitale pour les avions.
Je suis pessimiste quand à l'avenir de l'aviation commerciale.
Les bateaux pourront repasser au charbon. Mais je pense qu'il continueront à utiliser les "fuel lourd" de type "Erika", residus de distillation bourrés de métaux lourds, continuant de générer une pollution à mon avis sous estimée et de toute manière impossible à controler. Mais le transport maritime et fluvial survivra a la déplétion pétrolière (mieux que le transport routier).
Les tracteurs agricoles (bon là je déborde franchement des voitures electriques) , gourmands en puissance mécanique devront être utilisés avec plus de parcimonie et les techniques agricoles sans labour, plus sobres en energie, aujourd'hui marginales, se développeront car elle deviendront plus rentable que l'agriculture conventionnelle. Il en résultera de facto une augmentation des prix et une diminution de la consomation de viande, le bétail, après avoir été gavé de farines animales puis de mais transgénique, devra réapprendre à manger de l'herbe !!!
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