Climat : même aux États-Unis, les voitures électriques sont bien plus vertueuses que les modèles thermiques

  • Connaissance des Énergies avec AFP
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Voiture électrique en charge

Même aux États-Unis où l'électricité est encore très carbonée, une voiture électrique émettra beaucoup moins de gaz à effet de serre sur tout son cycle de vie qu'une voiture thermique, ont calculé des chercheurs de l'université du Michigan dans une étude publiée lundi.

Des émissions plus importantes liées à la fabrication

Certes, la fabrication d'une voiture électrique, avec ses centaines de kilogrammes de batteries, émet plus de gaz à effet de serre que la fabrication d'une voiture thermique, ont noté les auteurs de l'étude : près de 12 tonnes d'équivalent CO2 pour un SUV moyen électrique contre moins de 8 pour son équivalent thermique.

Mais ce surplus d'émissions est largement compensée ensuite lors de l'usage, le carburant d'une voiture thermique étant beaucoup plus polluant en termes d'émission de gaz à effet de serre que la production d'électricité d'une voiture électrique.

Les chercheurs ont calculé qu'un SUV thermique de taille moyenne qui aura roulé pendant 15 ans sur une distance retenue d'environ 210 000 miles (337 000 km) sera à l'origine de l'émission de 84 tonnes d'équivalent CO2, contre 18 tonnes pour son équivalent électrique dans les mêmes conditions.

70% d'émissions en moins sur l'ensemble du cycle de vie

En moyenne, un véhicule électrique avec une autonomie de 300 miles (482 kilomètres) sera à l'origine de 30% de moins d'émissions sur tout son cycle de vie qu'une voiture hybride rechargeable, autour de 60% de moins qu'une hybride non rechargeable et environ 70% de moins qu'un voiture à moteur thermique à essence.

La chercheuse Elizabeth Smith et les autres auteurs de l'étude, publiée dans la revue "Environmental Science & Technology", ont "été les premiers à démontrer que l'électrification amenait une réduction des émissions de gaz à effet de serre dans tous les comtés américains", avancent-ils.

Ainsi, même dans le comté d'Apache dans l'Arizona, "qui possède le réseau électrique le plus intensif en carbone", un pick-up électrique émettra 40% moins de gaz à effet de serre sur tout son cycle de vie que son équivalent thermique.

L'étude s'est appuyée sur un modèle statistique d'estimation des émissions de CO2 que les auteurs ont nourri avec des variables liées au profil du conducteur américain moyen ou encore à l'intensité carbone de l'électricité dans le pays.

L'électrification des véhicules encore limitée aux États-Unis

Les États-Unis, encore très dépendants du gaz et du charbon, ont une électricité en moyenne bien plus carbonée que dans beaucoup de pays européens.

Sur les trois derniers mois, chaque kilowattheure d'électricité produite y a engendré 424 grammes d'équivalent CO2, contre 269 en Allemagne, 195 au Royaume-Uni, 36 en Norvège et 26 en France, selon les calculs du site franco-danois Electricity Maps.

L'électrification des véhicules aux États-Unis est encore limitée : 2,7% des voitures en circulation sont électriques, selon des chiffres de 2024 de l'Agence internationale de l'énergie, contre 4,4% au sein de l'Union européenne et 11% en Chine.

Commentaires

DANIEL HOSTALIER
Cette étude est intéressante, mais les grandeurs utilisées ne sont pas celle habituelles. Des véhicules ont une durée de vie très longue (j'ai une Alpine de plus de 40 ans) mais la majorité d'entre-elles ne sont pas utilisées durant 15 ans et ne parcoures pas 337.000 kms. Ce qui intéresse le automobilistes qui achètent des voitures pour les revendre après 5 ou 6 ans, en parcourant 15.000 kms/ans c'est à partir de quand l'investissement économique et écologique (émissions de CO2) sera profitable à l'acheteur à notre planète.
Gilles
C'est vrai qu'un acheteur pense à son usage à lui. Mais la voiture vendue d'occasion continue à vivre, parfois longtemps. En revanche il faut aussi aborder le comportement de la batterie au bout de 8 ans et pour l'instant nous n'avons pas assez de recul. De même les batteries vont encore évoluer, donc prudence dans le match.
Goldorak
Il y a déjà des batteries de plus de 8 ans. Les premières model 3 datent de 2017 et ont donc 8 ans. Dans l'ensemble, les batteries bien faites vieillisent bien. Il y a aussi des ratés évidement, comme pour les véhicules termiques.
sandras
J'aimerai bien voir cette étude. Si je me souviens de mes études de thermodynamique, le rendement d'un cycle de Carnot s'applique aussi bien aux centrales à charbon qu'au moteurs thermiques, soit environ 30%. Sachant que le cout carbone et autres pollutions pour faire une voiture électrique est très supérieur à celui d'une thermique, qu'on ne sait pas recylcer les batteries LiIon, je voudrais savoir par quel miracle cette étude arrive à cette conclusion!! qu'elle la mette en ligne.
Stéphane
Tout n'est pas encore parfait dans la techno et la filière de recyclage des batteries Lithium Ion, mais on ne peut pas dire qu'elles ne se recyclent pas, soyons sérieux. https://fr.renovablesverdes.com/les-piles-au-lithium-sont-recyclables/
Goldorak
Penser qu'un moteur termique est toujours à 30% est très optimiste. En ville, c'est une catastrophe. Pour le cout carbone, tu peux simplement prendre les données de l'étude et extrapoler les résultats. Avec les données fournies, on peut déduire qu'il y a 4 tonne d'écart entre les 2 véhicules de base. Sur 33700 kilomètres(10%), on arrive a 8,4 Tonnes de CO2 en termique contre 1,8 en éléc. A la louche, je dirais donc qu'au bout de 25k KM les 2 se sont rrattrapées
David Du CLARY
@ sandras : cette étude est en ligne : https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c05406 ! L'accès n'est pas gratuit (48 USD pour 48 heures d'accès au site).
codron
LE RENDEMENT DE CARNOT D' une turbine à gaz est de 60 % un peu moins pour le charbon et seulement 20% à 25 % en moyenne pour un moteur thermique automobile (même si le rendement max théorique est de 35 à 40 %)
François
Une analyse de l'empreinte globale serait pertinente pour qualifier de réellement vertueux le véhicule électrique. Où est l'estimation des millions de litres d'eau nécessaires au traitement du lithium. Prend-on en compte les unités-vie des pauvres petits congolais (ou autres) morts dans les mines de cobalt.
Stéphane
Ah bon ? Parce que les pollutions et autres mauvais traitements environnementaux et humains de l'industrie pétro-gazière, vous les prenez en compte dans vos considérations sur le véhicule thermique ?
François
Vous avez raison mais cette industrie n'a pas la prétention de se qualifier de vertueuse. Quoi qu'il en soit, nous ne pouvons que nous réjouir de certaines avancées technologiques.
Goldorak
Il y a des moyens de réduire la consommation d'eau, Eramet la déjà démontré. Pour ce qui est du cobalt, son utilisation dans les batteries n'est plus obligatoire depuis un moment. De plus, le cobalt a d'autres utilisations bien plus majoritaire. Les batteries ne représente qu'une petite partie.
Hélène de la R…
La voiture électrique soulève encore d’autres questions. On peut se demander quelles sont les conséquences écologiques du renouvellement accéléré du parc automobile induit par les primes à la conversion. Si les voitures à essence partent prématurément à la casse avant que leur production n’ait réellement été amortie, à quel point le passage à l’électrique est-il justifié ? Peu d’études le renseignent. Et si ces mêmes voitures thermiques quittent le marché français pour atterrir, par exemple, dans les pays du Maghreb, ne risque-t-on pas, au lieu de bénéficier de leur substitution, d’additionner au niveau mondial les coûts écologiques de l’électrique et du thermique ? Un afflux vers les pays pauvres de véhicules polluants d’occasion peu chers, associé à la baisse du baril de pétrole, ne risque-t-il pas d’inciter à la consommation de voitures personnelles dans des régions où elles ne sont pas encore systématiques ? Dans les pays riches, au niveau des usages, le déploiement de véhicules électriques commence déjà à se traduire par un effet rebond — c’est-à-dire un effet involontaire de surconsommation induit par l’efficacité accrue de l’objet. L’Agence européenne pour l’environnement constate, en Suède et en Norvège, que les possesseurs de véhicules électriques ont tendance à remplacer certains de leurs trajets à pied ou en transport en commun par leur nouvelle acquisition. Pourquoi ? Parce que « le coût de fonctionnement d’un véhicule électrique est largement inférieur à celui d’un véhicule thermique » ; parce qu’étant donné le prix d’achat supérieur des électriques, « leurs possesseurs peuvent être tentés de davantage les utiliser pour amortir cet investissement » ; et enfin, en raison des « incitations des collectivités locales à la voiture électrique » (parking gratuit, exemptions de péages, etc.)
Du point de vue de l’écologie, le passage à l’électromobilité s’apparente donc à un pari pour le moins fragile. En France, ce n’est rien moins qu’un pari à 8 milliards d’euros de fonds publics qui nécessite d’espérer que les usagers n’achèteront ni berline ni SUV, utiliseront les transports en commun pour partir en vacances, feront du covoiturage, ne rechargeront pas leurs véhicules en mode rapide parce qu’ils sont pressés (ce qui fait décroître la longévité de la batterie), ni tous en même temps aux heures de pointe (auquel cas, ils sont alimentés par des centrales électriques diesel), ne remplaceront pas leurs trajets en vélo par une balade en Zoe — et de prier pour qu’on arrive à gérer les fuites et les déchets qui sortent des centrales nucléaires, ou qu’on les démonte rapidement. Et, bien entendu, de prier pour que les batteries et les métaux que contiennent les autos électriques soient bel et bien recyclés, sans quoi les ravages des activités minières sont voués à s’intensifier — et les véhicules électriques serviront autant à délocaliser les pollutions qu’à déplacer les personnes.
GV
C'est pas faux, il faut aussi tenir compte de la disponibilité de certains métaux qui constitue une limite physique importante. Les voitures électriques ont surtout besoin de métaux dits « critiques », relativement abondants mais peu concentrés dans le sous-sol. L’excavation demandera d’ailleurs beaucoup de dépenses énergétiques. Pour le lithium, le cobalt, le nickel, le manganèse et le cuivre notamment, ainsi que le graphite, la voiture électrique deviendra d’ici une quinzaine d’années la première demandeuse de flux, avec des besoins en investissements, en capacités d’extraction, de raffinage, de main d’œuvre, qui devront suivre cette hausse exponentielle, ce qui n’a rien d’évident. L’autre problème, c’est la mauvaise répartition géographique de ces ressources. On est en train de vouloir remplacer le pétrole par une série de ressources encore plus mal réparties… Cela crée de forts risques de constitution d’oligopoles. Un « Opep du cuivre » ou du lithium serait catastrophique d’un point de vue géostratégique. En France, on se vante souvent d’avoir une électricité décarbonée grâce au nucléaire. Mais RTE, le gestionnaire du réseau de transport d’électricité, précise que la disponibilité actuelle de l’électricité décarbonée pour de nouveaux usages n’est effective que 30 % du temps, et que cette proportion va diminuer. On risque donc fort de recharger nos voitures, surtout l’hiver, avec de l’électricité au gaz naturel ou au charbon allemand, à moins de déployer davantage de moyens de production d’énergies renouvelables en quantité équivalente et en parallèle du développement des voitures électriques, ce qui est rarement ce que l’on fait. En d’autres termes, ce n’est pas parce que le « kWh moyen » produit en France est relativement décarboné que le « kWh marginal », celui qui vient s’y ajouter, le sera aussi. Dans mon métier de conseil en impact environnemental, j’ai vu le discours glisser insidieusement ces dernières années : on parlait encore des enjeux de la décarbonation du kWh marginal il y a dix ans, mais les messages se veulent aujourd’hui exagérément rassurants en se cachant derrière un kWh moyen « déjà vert » qui assurerait à n’importe quelle voiture électrique de rouler proprement… Il faudra peut-être attendre de se prendre un mur pour changer de trajectoire. Après le dieselgate, nous nous dirigeons tout droit vers un « electric gate ». Je pronostique qu’avant 2035 nous nous rendrons compte de l’échec désastreux de l’électrification en réalisant que l’empreinte carbone des transports ne baisse pas, que leur pollution baisse peu, et que le gaspillage des ressources métalliques est intenable. La première pollution de la voiture électrique, c’est de créer un écran de fumée qui occulte une inévitable démobilité motorisée. Le technosolutionnisme joue à plein, via des batteries révolutionnaires qui entretiennent le messianisme technologique, comme pour esquiver la question politique du changement nécessaire des modes de vie. On continue avec le même logiciel à artificialiser les terres pour construire des routes, à l’instar de l’A69, sous prétexte que les voitures seront bientôt « propres ». Il faut sortir du monopole radical, tel que décrit par Ivan Illich, constitué par la voiture individuelle multi-usages. La première liberté automobile retrouvée sera celle de pouvoir s’en passer avant de devoir monter dedans.
François
J'adhère à 100% à cette analyse. Le Kwh le moins cher et disponible est celui qui n'est pas utilisé==>Gros travail à encore accomplir sur la mobilité. Par rapport aux ressources, la voiture électrique n'a du sens que si elle est petite et légère. Enfin, la voiture électrique émet également des particules fines nocives à la santé générées par le freinage, l'usure des pneus etc. D'autant plus important pour les véhicules de 2 tonnes (SUV allemands et autres).

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