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Les technologies pour une motorisation moins polluante

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Confrontés aux problématiques environnementales, l'industrie et le sport automobiles sont forcés de penser l'après moteur thermique et énergies fossiles. Tour d'horizon des alternatives actuellement développées sur les circuits et en dehors:

La première est, bien entendu, le moteur électrique, alimenté par une batterie rechargeable.

L'énergie générée par le véhicule au freinage apporte un complément d'énergie.

Silencieux, ne recourant pas aux produits pétroliers et ne relâchant pas de gaz d'échappement, ces véhicules semblent ne pas avoir d'empreinte écologique. Mais leur production est plus énergivore que celle d'un véhicule thermique, avec pour point noir la fabrication des batteries.

La charge de ces batteries pose également question: encore faut-il qu'elle se fasse grâce à une électricité "verte" ! Se pose aussi, en fin de vie, la question de leur recyclage.

D'un point de vue pratique, l'autonomie des véhicules électriques reste moindre que celle des véhicules thermiques, les bornes de recharge publiques sont encore rares et chaque recharge prend plus de temps qu'un plein de carburant, mais les progrès sont constants.

Le format, l'autonomie des batteries et leur vitesse de charge sont d'ailleurs parmi les enjeux dont s'est emparée la Formule E, le championnat de monoplaces électriques lancé en 2014. Le Championnat du monde de voitures de tourisme a depuis cette année sa série de véhicules électriques (ETCR), de même que le Championnat du monde de RallyCross (eRX2).

Un véhicule est dit hybride quand il associe deux types d'énergie embarquée pour le propulser: le plus souvent un moteur thermique, généralement à essence, et un moteur électrique.

Ces véhicules consomment moins de carburant et sont moins polluants.

Toutefois, les gains mis en avant par les constructeurs sont généralement inférieurs à ceux observés en conditions réelles. Il s'agit par ailleurs de technologies complexes, dont la production et l'entretien s'avèrent également gourmands en énergie.

Les ventes de voitures hybrides ont explosé à travers le monde: la plupart des constructeurs les proposent à leurs clients comme une transition douce vers l'électrique, fortement subventionnée.

La catégorie reine du Championnat du monde d'endurance (WEC) depuis 2012, la Formule 1 depuis 2014, le Championnat du monde des rallyes (WRC) à partir de 2022 ont fait ce choix. Le moteur électrique des F1 est alimenté non seulement grâce à l'énergie générée au freinage mais aussi à la chaleur des gaz d'échappement.

Avant que l'électrique ait remplacé le thermique ou à défaut d'y renoncer, la réduction des émissions de gaz à effet de serre requiert l'utilisation de carburants sans pétrole.

Or ceux-ci ne sont pas forcément "durables" quand ils sont issus de la biomasse (c'est-à-dire fabriqués à partir d'huiles végétales, de graisses animales, de sucres et d'amidons ou encore d'algues). La production de ces matières premières peut en effet être gourmande en ressources et se faire au détriment des agricultures locales.

Les carburants de synthèse produits à partir d'hydrogène et de CO2 sont une alternative, notamment pour un ingénieur venu de la Formule 1, Paddy Lowe, qui a fondé l'entreprise spécialisée "Zero Petroleum". Principal écueil à l'heure actuelle, remarque-t-il, "cela coûte cher" comparé aux énergies fossiles.

F1, WRC, WEC... Les grands championnats de la Fédération internationale de l'automobile (FIA) qui ont recours à une motorisation hybride se mettent toutefois les uns après les autres aux carburants "durables", avec l'argument de faire avancer la recherche.

Enfin, on regarde du côté de l'hydrogène sous deux formes: un moteur à combustion utilisant l'hydrogène comme carburant et un moteur électrique alimenté non par une batterie mais par une pile à combustible à hydrogène.

Concrètement, l'hydrogène stocké dans le véhicule réagit au contact de l'oxygène, produisant l'énergie (chaleur, électricité) nécessaire pour alimenter son moteur, et rejette de l'eau.

Comme les réservoirs d'hydrogène sont volumineux, cette solution semble aujourd'hui plus indiquée pour les poids lourds que les voitures individuelles. D'autant plus que la technologie n'est pas mature et donc plus chère, et que les stations d'hydrogène sont encore moins nombreuses que les bornes électriques de chargement.

Le bilan énergétique des véhicules à hydrogène reste aussi fonction des conditions de production, de transport et de stockage de l'hydrogène.

Alors que le Japon parie sur cette technologie pour réduire ses émissions de gaz à effet de serre, le constructeur japonais Toyota en est le précurseur.

C'est aussi une option explorée par les organisateurs des 24 Heures du Mans et du WEC à l'horizon 2025, ou encore par plusieurs équipes en vue de participer au rallye-raid Dakar.

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© 2021AFP