Et si les autoroutes devenaient électriques ?

Le gouvernement serait bien inspiré de réorienter la politique énergétique de la France vers l’électricité nucléaire décarbonée pour diminuer nos importations de pétrole, notamment en favorisant les autoroutes électriques.

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Et si les autoroutes devenaient électriques ?

Les points de vue exprimés dans les articles d’opinion sont strictement ceux de l'auteur et ne reflètent pas forcément ceux de la rédaction.
Publié le 9 novembre 2017
- A +

Par Michel Gay.

Et si les autoroutes étaient électrifiées avec des caténaires pour les camions et les cars, comme les voies ferrées l’ont été pour les trains ?

Ce serait un bon début pour diminuer notre consommation de pétrole, donc aussi nos émissions de gaz à effet de serre, alors que se déroule à Bonn (Allemagne) la grande messe annuelle sur le climat appelée COP 23.

Est-ce techniquement réalisable ?

Oui, répondent les constructeurs.

1) Quelques adaptations des lignes électriques aux particularités d’une autoroute, notamment les panneaux de signalisations et les ponts, s’imposeront. La ligne électrique peut être tronçonnée entre les obstacles, y compris certains tunnels.

Le camion est alors alimenté pendant quelques centaines de mètres (ou plus d’une centaine de kilomètres si nécessaire) par ses propres batteries rechargées en quelques heures pendant le trajet sous caténaire. Elles lui permettront aussi de doubler un autre véhicule.

2) La technologie permet aujourd’hui de construire des camions avec un moteur électrique de 400 kilowatt (kW), soit 550 chevaux, deux pantographes sur le toit (comme les trains). Elle permet également d’insérer sur le camion un système de gestion électronique avec une batterie permettant une autonomie de plus d’une centaine de kilomètres hors voies électrifiées (voir complément technique en fin d’article).

Un groupe électrogène de secours (de 20 à 100 kW) peut aussi être emporté pour recharger la batterie dans des situations exceptionnelles afin de rejoindre un point de recharge ou une caténaire.

Deux portions de deux kilomètres d’autoroutes électrifiées sont déjà testées en Allemagne et en Suède. Ces autoroutes adaptées continueront bien sûr à être utilisées comme aujourd’hui par les autres utilisateurs qui pourront circuler librement sous les voies électrifiées.

Est-ce économiquement viable ?

Oui, répond l’étude du ministère de l’Environnement éditée en janvier 2017.

Et ce serait d’autant plus économique et rentable pour les transporteurs que tout ou partie de l’infrastructure électrique (caténaires), et de l’électricité consommée par les camions, pourraient être partagées par tous les usagers des autoroutes.

Il s’agit en effet d’une mesure de santé publique, de protection de l’environnement, et d’équilibre de notre commerce extérieur. Moins de pétrole acheté à l’étranger au profit d’une électricité nucléaire et renouvelable produite sur le sol national améliorera le solde de nos échanges commerciaux.

Quels avantages pour la France ?

Il en existe au moins quatre :

1) Un avantage stratégique.

En France, le transport terrestre représente environ 60% de notre consommation de pétrole (45 Mtep1 sur 77 Mtep), ce dernier constituant environ un tiers de notre consommation totale d’énergie (250 Mtep incluant le gaz, le charbon, le nucléaire, le bois,…).

La facture énergétique s’élève de 40 à 70 milliards d’euros suivant les années, dont la plus grande part est consacrée à l’importation de pétrole dont le prix du baril a varié de 40€ à plus de 80€.

L’importation d’uranium représente moins d’un milliard d’euros par an (et même moins de 0,5 milliards d’euros en 2016), et la production nucléaire exporte 2 milliards d’euros d’électricité par an (le « bonus nucléaire » est donc de plus d’un milliard d’euros par an).

La France compte environ 350 000 poids lourds en 2017. La circulation simultanée permanente de 4000 camions électriques appelant chacun une puissance moyenne de 150 kW (recharge de la batterie incluse) nécessiterait en permanence moins d’un seul réacteur nucléaire actuel d’un GW (sur 58 réacteurs), ou la moitié d’un réacteur EPR (1,6 GW).

Sur la base d’une consommation moyenne de 33 litres de diesel par 100 km ces  4000 poids lourds circulant en permanence sur autoroute économiseraient plus d’un Mtep par an (1,15 Mtep). Cette économie représente près de 3% de la consommation de tous les véhicules en France, et environ 0,5 milliard d’euros par an, ce qui serait un bon début.

Remplacer le pétrole par de l’électricité d’origine nucléaire et renouvelable améliorerait notre indépendance énergétique et notre balance commerciale.

2) Un avantage environnemental.

La France s’est donnée comme objectif de diviser par quatre ses émissions de gaz à effet de serre à l’horizon 2050 (loi POPE du 13 juillet 2005).

Or, parmi tous les transports, la route représente 95% des émissions de CO2. Les autres moyens (aérien, ferroviaire, maritime,…) n’en constituent que 5%.

Un camion consommant 35 litres de diesel par 100 km émet environ 900 gCO2/km tandis qu’un camion électrique n’émet que 60 gCO2/km en France, soit… 15 fois moins !

Dans le domaine des transports, il est donc impératif de réduire les émissions unitaires des véhicules en mobilisant des sources d’énergie « décarbonée » nationales comme l’électricité d’origine principalement nucléaire et, éventuellement, renouvelable (eau, vent, soleil) lorsque cette dernière est disponible.

3) Un avantage économique pour la collectivité. La conception et l’électrification des autoroutes représentent un secteur d’activité important pour l’économie nationale. Favoriser la diffusion des véhicules consommant moins de pétrole (donc émettant aussi moins de polluants), et soutenir le déploiement des infrastructures électriques routières, sont des pistes de croissance pour la France.

4) Enfin, un avantage économique pour les transporteurs. Pour parcourir 100 km, 35 litres de diesel reviennent aujourd’hui à environ 35 € (probablement davantage dans l’avenir), contre seulement moins de 15 € pour 150 kWh d’électricité (tarif grand compte autour de 10 c€/kWh).

De plus, tout ou partie de ce coût pourrait être pris en charge par les usagers des autoroutes, ou par l’intermédiaire de la CSPE sur les factures d’électricité dont une partie des 8 milliards d’euros prélevés en 2018, principalement pour les énergies renouvelables, pourrait servir à l’électrification des autoroutes. Ce soutien inciterait encore plus les transporteurs à commander des camions électriques.

Un camion parcourant 100 000 km par an économisera donc au minimum 20 000 € de carburant par an, et 140 000 € sur 7 ans. L’entretien mécanique sera aussi moins couteux, même s’il faut changer la batterie une fois sur la vie du camion (7 ans et 700.000 km pour un tracteur routier).

Conclusion

Les dizaines de milliards d’euros actuellement engloutis dans l’impasse des éoliennes et des panneaux photovoltaïques seraient plus utiles à l’électrification des 11 000 km d’autoroutes en France (dont 9000 kilomètres  à péage).

À l’aune du développement durable du transport routier, le gouvernement serait bien inspiré de réorienter la politique énergétique de la France vers l’électricité nucléaire décarbonée pour diminuer nos importations de pétrole, notamment en favorisant les autoroutes électriques.

Complément technique sur la batterie d’un camion électrique

Une batterie de 200 kWh pouvant délivrer une puissance continue de 400 kW, d’un coût d’environ 50 000 €, d’un poids d’environ 1,5 tonne, d’un volume inférieur à 1000 litres, se substituerait au moteur thermique, à la boite de vitesse et aux réservoirs de diesel (de 400 litres à 1000 litres).

Elle représente seulement cinq fois le poids et le volume de celle de la petite voiture Renault ZOE 40 (respectivement 300 kg et 150 litres).

Une telle batterie pouvant recharger 150 kWh en moins de 3 heures sous caténaires, permettrait de desservir une bande de plus de 200 km de large centrée sur les 11 000 km d’autoroutes électrifiées, soit une grande partie de la France.

 

  1.  Mtep = million de tonnes équivalent pétrole, soit environ 12 TWh.
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  • Effort louable pour apporter une solution….m’enfin ,cela ressemble comme deux gouttes d’eau au ferroutage…..avec ses qualités et surtout ses défauts..les camions empruntent les autoroutes que lorsqu’il est impossible de faire autrement..des stats sur la proportion routes /autoroutes ?

  • Un oubli: un catenaire est il capable de débiter suffisamment de courant pour alimenter un convoi de camions comme on peu l’observer sur l’autoroute ?

  • Des caténaires, oui, mais enterrées. Recharge par induction.

  • Déjà testé en Israël.

  • Cette étude ne paraît malheureusement pas plus sérieuse que celles qui prédisent un avenir doré à Fret SNCF.
    La question de la motivation par une réduction du CO2 émis suppose d’abord qu’une telle réduction mérite de grands efforts. Ca ne me semble pas le cas, et l’ambiguïté de la question de la fourniture d’une quantité supplémentaire d’électricité propre pour faire rouler des camions à un moment où l’on veut simultanément réduire la consommation et la production nucléaire n’aura échappé à personne.
    Techniquement, l’électrification des autoroutes existantes (et je suppose des voies rapides pour que les camions puissent aussi desservir Rungis depuis les fins fonds de la Bretagne) pose des problèmes monstrueux (ponts, tunnels, gabarits, etc.). La question de la facturation est elle aussi techniquement des plus complexes, et la gratuité n’est pas réaliste si vous ne voulez pas voir apparaître des camions dédiés simplement au minage de bitcoin avec l’énergie que nous leur fournirions.
    Enfin, les calculs doivent se faire avec les coûts hors taxes et subventions de l’énergie, et en prenant compte l’amortissement des installations et de la maintenance, vandalisme et piratages compris.

  • Excellente solution mais pourquoi n’est elle pas envisagée sérieusement ? Il y aurait il des intérêts puissants qui s’y opposent ?

    • 1) Jusqu’à preuve du contraire, ça n’est pas rentable.
      2) L’Etat est déjà suffisamment endetté sans aller dépenser des milliards pour électrifier les autoroutes.

    • Et tous les camions européens qui circulent sur nos autoroutes, plus nombreux que les français, devront s’équiper pour nos autoroutes ?
      Qui va payer les ouvrages d’arts, très couteux, sur les autoroutes ? Une idée digne de l’administration française, usine à gaz , lourde , complexe, et chère pour tous, sauf peut-être pour les entreprises de BTP. Et ce n’est pas cela qui sauvera EDF et le nucléaire.

      • Sans parler des questions de sécurité, avec des piliers partout, des caténaires sur la route en cas d’accident, des courants de retour baladeurs, des contacts pantographe-caténaire aléatoires, etc.

  • le co2 n’étant pas un problème, je ne vois pas trop l’intérêt de dépenser des fortunes pour émettre moins de co2.
    quel serait le coût d’équiper ainsi des km d’autoroutes (des milliers de km) de caténaires ?
    l’avantage avec les trains, c’est que normalement, ils ne sortent pas des rails. on attends d’un camion qu’il livre jusque dans la cour d’une usine ou d’un hyper marché, loin de l’autoroute. et il doit être capable de livrer plusieurs clients, les 200 km hors autoroute sont rapidement effectués.
    et quand on parle d’autonomie avec les véhicules électriques, on parle toujours sur une boucle on revient toujours au point de départ, les montées égalent les descentes pendant lesquelles on recharge la batterie.
    j’ai fait un essai avec la zoé, une centaine de km, je m’amusais à noter très régulièrement la distance parcourue et l’autonomie correspondante. sur une section de 2 km, en montant de 100 mètres d’altitude, j’ai perdu 16 km d’autonomie… bien sûr, dans la descente après, j’ai récupéré toute cette autonomie perdue.
    mais je doute qu’un camion 25 fois plus lourd avec une batterie 5 fois plus grosse que pour une zoé fasse le boulot sans encombre, pour faire cette petite portion de 2 km, le camion perdrait 80 km d’autonomie…
    les autoroutes sont en général construites au fond des vallées, dès qu’on sort de l’autoroute, on prend de l’altitude. pour de nombreuses sorties d’autoroute, le camion électrique ne pourra en réalité pas s’éloigner de plus de 20 km sans prendre de risques.

    • @ jabo
      Le « projet » de M.Gay, à ce que je sache, n’est pas encore évoqué et n’a pas de modèle témoin. Le ferroutage, oui. Les objections de faisabilité, d’efficacité et de rentabilité, ne manquent pas.

      Les camions et les engins (exemple: scraper) électriques fonctionnent à partir de moteurs à explosion électrogènes: ce n’est pas nouveau).

      La question du CO2 anthropique: j’attends la réponse claire, pas sur la faible toxicité intrinsèque pour l’homme (va-t-on interdire les boissons gazeuses?), sur un effet physique sur les conditions météorologiques, clairement établi: ce n’est pas clair.

      Mais c’est un indice témoin facile de la « combustion » donc d’autres « toxiques » vrais. (Les camions pas « propres »: ce n’est pas une découverte!).

      Donc attendons d’en savoir plus! (Par exemple, les « hybrides » sont déjà au point et le stockage électrique avance bien).

  • Vous voulez des camions électriques , pourquoi pas, mais avant de se lancer dans des infrastructures routières délirantes soyez pragmatique:
    Le problème du camion électrique est l’autonomie..et bien non il suffit de se dispenser de chauffeur , le camion aura tout le temps nécessaires pour se recharger sans grever le coût du transport par le salaire devenu délirant du chauffeur.

  • Défendre l’électricité nucléaire ne passe pas nécessairement par l’adhésion aux thèses catastrophistes défendues par les tenants de la « décarbonisation ».

    Il y a beaucoup trop de vrais besoins insatisfaits pour consacrer des ressources critiques à la « résolution » échevelée d’un non-problème.

  • Ouf, j’ai cru que M. Gay voulait nous faire du Ségolène avec ses routes solaires photovoltaïques ! Des … atomes crochus avec la Reine du Poitou, du chabichou et des Pôles, étonnant, non ! Des routes nucléaires sont plus dans sa nature profonde et, avouons-le, bien plus rationnelles.

    • Le CGDD, à l’origine du rapport, est une structure transversale du ministère de Ségolène (à l’époque), au même titre que son secrétariat général.

  • Monsieur Gay,
    Il est de plus en plus difficile de vous suivre ; ce n’est pas en mettant des pneus aux wagons de la SNCF et en les faisant rouler sur nos autoroutes équipées de caténaires que vous allez sauver le nucléaire , ce qui est une tâche tout à fait respectable vu la finitude du pétrole dont on repousse le pic en exploitant les schistes ce qui va devenir de plus en plus coûteux .
    Pensez-vous sérieusement qu’on puisse remplacer le fossile qui permet de chauffer notre résidentiel et tertiaire et de remplacer le pétrole qui assure le secteur des transports par de l’électricité tout en réduisant la part du nucléaire à 50% de la production électrique dans notre pays ?
    Je ne vois sérieusement aucune raison de s’appuyer sur cette lubie climatologique pour défendre le nucléaire , comme je ne vois pas non plus pourquoi y faire référence pour essayer d’enrayer le consumérisme à outrance où va la société actuelle
    Laisser rouler les voitures avec du pétrole ce qui est bien plus économique que de les faire rouler avec de l’électricité, surtout si celle-ci est renouvelable. Et surtout ne recréons pas une SNDAE (société nationale des autoroutes électriques) pour simplement réemployer les chômeurs que EDF va forcément mettre sur le marché

  • On peut raconter toutes les histoires qu’on voudra, l’électricité n’est pas le vecteur énergétique optimal pour les transports, et de loin. L’électricité, c’est parfait pour le résidentiel et l’industrie, mais c’est hautement stupide pour les transports. L’électricité implique un réseau de distribution sans flexibilité qui se marie bien avec des besoins statiques. S’il faut développer cette énergie, c’est en remplacement du gaz et du fioul domestique importés utilisés pour le chauffage ou les besoins de puissance. Seuls 50% des logements recourent au chauffage électrique, ce qui est une anomalie.

    EN matière de transports, l’implacable réalité pour les rêveurs ou les démagogues, c’est que l’électricité est environ 60 fois moins performante que les carburants liquides les plus courants, à volume, masse et coût équivalent. Aucune percée technologique ne semble permettre de réduire cet écart gigantesque à l’horizon d’une cinquantaine d’années au moins.

    Si la France espère acquérir son indépendance énergétique vis-à-vis des dictatures pétrolières qui financent guerres et terroristes, elle doit produire son propre carburant, soit par extraction de ses réserves naturelles loin d’être négligeables, soit en synthétisant le carburant en usine pour un bilan carbone quasiment nul. Là, les percées technologiques sont véritablement à portée de main. S’il faut absolument sacrifier aux dépenses publiques, c’est dans ce domaine précis des carburants liquides synthétiques qu’il convient de concentrer l’effort.

    En outre, il serait infiniment plus utile de consacrer l’argent disponible à la construction de routes sécurisées qui font cruellement défaut à la France en dehors des grands axes, notamment les 2*2 voies nationales et régionales à flux continu, sans rond-point ni feu rouge, avec contournement des villes et villages. Des centaines de morts pourraient être évités chaque année. Ceux-là ne sont pas les décès imaginaires des campagnes hystériques anti-diesel mais des décès bien réels, directement causés par l’impéritie coupable des gouvernements successifs en matière d’infrastructure.

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