GPL Carburant : un carburant propre d`aujourd`hui et pour demain

Transcription

GPL Carburant :
un carburant propre
d’aujourd’hui et pour demain
Bilan de l’Etude EETP
(European Emission Test Programme)
Présenté en Conférence de presse le mardi 06 avril 2004
au Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable
CFBP : Joel Pedessac & François-Xavier Dagnas
IFP : Nicolas Jeuland
06 avril 2004
Conférence de presse CFBP
1
Bilan de l’étude
Î Les plus préoccupantes émissions dues aux véhicules,
pour aujourd’hui et pour demain sont :
NOx (oxydes d’azote),
Particules
CO2
Î Les véhicules GPL commercialisés en 2002/2003 sont déjà
les plus performants pour répondre à ces enjeux de société
Î Très basses émissions de NOx
Î Emissions de Particules inférieures aux limites quantifiables
Î Emissions de CO2 des véhicules GPL “du Puits à la Roue”
équivalentes à celles des véhicules diesel
Î Le GPL ne contient pas de soufre, ni de benzène
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2
CONTEXTE
06 avril 2004
3
Les émissions liées aux transports :
une préoccupation majeure
¾ NOx
(France : 54%)*
¾ Particules fines
(France : 15%)*
¾ CO2
(France : 28% des émissions)*
* Source: CITEPA
Les rejets à l’échappement : une part importante des émissions
Chaque pays développe des solutions
¾ Circulation alternée, péage à l’entrée des villes, soutien au GPL…
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4
Le développement des carburants propres
1992 : norme Euro I pour les carburants traditionnels suite au
programme européen Auto-Oil et pot catalytique pour les véhicules
essence
1996 : la Loi sur l’Air reconnaît le GPL comme carburant propre
Fin années 90 : apparition de l’Injection Directe Haute Pression sur les
nouveaux diesel
2000 : commercialisation du 1er véhicule hybride, la Toyota Prius
2001 : création d’une homologation européenne pour les véhicules
GPL constructeurs (Directive 70/156, amendée pour le GPL)
2005 : Entrée en vigueur d’Euro IV
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5
Une offre variée
Éle
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c
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Diesel a
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V
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o
àc
et FAP
Biocarburants
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Motoris
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e
t
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ride
ufre
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en
Diester de colza
Des solutions toujours plus vertes!
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6
Le débat autour du GPL
« Pour le passage à l’Euro IV, en 2005, il est peu probable que les
constructeurs pourront faire homologuer des véhicules GPL. »
« La filière devrait disparaître d’elle-même à compter de 2005 »
Roselyne Bachelot, conférence de presse Plan
véhicules propres 15 septembre 2003
« Le GPL : un échec » France 2, JT 20 Heures mardi 30 mars
« Les moteurs alternatifs les plus propres sont en panne,
-22% pour le GPL » Ademe
« Il faut trouver un compromis entre la protection du climat et celle
France Info, mercredi 31 mars
des poumons »
Pourtant, en 2004, plus de 4 millions de véhicules GPL
roulent en Europe, ainsi que 1 450 autobus
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7
L’ETUDE EETP : CARTE D’IDENTITE
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8
Objectifs du programme EETP
Actualiser les données environnementales sur le GPL
Démontrer les qualités du GPL / l’essence, le diesel
Apporter une réponse scientifique aux préoccupations…
• … des Français
qui sont perdus parmi les nouveaux carburants tous « plus verts que vert »
• … des pouvoirs publics
qui ont semblé « délaisser » la filière GPL
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9
Une analyse comparative
des qualités environnementales
Des 3 premiers carburants automobiles mondiaux
La première étude pan-européenne
Réalisée par 4 laboratoires indépendants et réputés
Institut Français du Pétrole (IFP) – France
Millbrook Proving Ground – Royaume-Uni
RWTÜV – Allemagne
TNO – Pays-Bas
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10
Une initiative soutenue
par les différents acteurs de la filière GPL
Acteurs publics

ADEME (Agence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie) – France

E.S.T. (Energy Saving Trust) – Royaume-Uni

Ministère de l’Environnement – Pays-Bas
Acteurs interprofessionnels

CFBP (Comité Français du Butane et du Propane) – France

LPG Association – Royaume-Uni

V.V.G. (Vereiniging Vloeibaar Gas) – Pays-Bas
Acteurs industriels

BP LPG Europe

SHELL LPG/Global Autogas

SHV Gas / Primagaz

TOTALGAZ
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Emissions mesurées dans l’étude
Polluants réglementés
CO HC NOx Particules
+
Polluants non réglementés
+
CO2
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12
L’ETUDE EETP : METHODE
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13
Véhicules étudiés
10 modèles européens représentatifs du marché
Tous disponibles en motorisations diesel et essence et GPL
Homologués Euro III
Performances et équipements similaires
• Finition, capacité de chargement, puissance…
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Méthodes d’essais
3 types de tests réalisés sur banc à rouleaux
NEDC (New European Driving Cycle) : 11 km avec démarrage à froid
•
Cycle urbain (max. 50 km/h)
•
Cycle extra-urbain (max. 120 km/h)
•
C’est le cycle d’homologation de tout véhicule léger en Europe
•
Seule la valeur globale réalisée sur le cycle compte pour les homologations
NEDC avec démarrage à chaud
CADC (ou ARTEMIS) : 52 km correspondant à des conditions plus réelles
•
Cycle urbain
•
Cycle route
•
Cycle autoroute
•
Cycle beaucoup plus contraignant pour les véhicules et les émissions
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15
Cycle Européen NEDC
140
cycle extra-urbain (EUDC)
120
Vitesse (km/h)
100
cycle urbain (ECE)
80
60
40
20
0
0
200
400
600
800
1000
1200
temps (s)
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16
Cycle CADC Artemis
Cycle "urbain"
Cycle "route"
Cycle
"autoroute"
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L’ETUDE EETP : RESULTATS
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Ce sont les émissions soumises à limitations pour l’homologation des
véhicules légers en Europe (actuellement Euro III et en 2005 Euro IV)
NOx
Oxydes d’azote
Particules
uniquement réglementé pour le Diesel
CO
Monoxyde de carbone
HC
Hydrocarbures imbrûlés
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NOx Oxydes d’azote
Polluants concentrés en zones urbaines : « pics de pollution »

Réglementés en raison de leur
impact sur la santé
(Soupçonnés de favoriser le
développement de maladies
respiratoires)
Impliqués dans les phénomènes d'acidification : pluies acides
Polluants précurseurs d'ozone
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20
NOx (cycle NEDC)
0.6
0.433
0.381
0.4
GPL/Diesel : -95.8%
GPL/Ess. : -68.0%
0.351
0.3
NEDC
0.2
Euro 3
0.007
0.033
0.016
EUDC
0.036
0.1
0.073
ECE
0.050
NOx (g/km)
0.5
Nbre de valeurs :
Diesel : 9
Ess. : 8
GPL : 9
Euro 4
0.0
Diesel
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Essence
GPL
21
NOx : résultats par véhicule
0.6
GPL
Ess.
0.5
Euro 3 Diesel
Diesel
E
W
NOx (g/km)
0.4
C
Y
H
R
F
0.3
0.2
C
0.1
H
0
1000
T P
1100
H
E
Y
Y
W
1200
1300
Euro 3 Essence / GPL
R
R
C
W
E
FF
1400
1500
TT
P
1600
1700
1800
Inertie Véhicule (kg)
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22
NOx : conclusions
Emissions de NOx très faibles en GPL
20 à 30 fois plus faibles que sur les diesels
jusqu’à 10 fois inférieures aux émissions
essence
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23
Particules
Polluant réglementé pour son impact sur la santé
(problèmes respiratoires)
Réglementées uniquement pour les véhicules diesel
Niveau fortement diminué sur le futur parc de véhicules diesel
• Par amélioration de la combustion
• Avec filtre à particules
Emissions massiques proches de zéro avec le GPL et l’essence
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24
Particules
(cycle NEDC)
Particules (g/km)
0.06
0.05
Nbre de valeurs :
Diesel : 3
Ess. : 3
GPL : 3
0.04
GPL/Diesel : -99%
GPL/Ess. : n.s
0.03
NEDC
ECE
0.02
EUDC
Euro 3
Euro 4
0.01
0
Diesel
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Essence
GPL
25
CO Monoxyde de carbone
Polluant réglementé pour son impact sur la santé
Emissions fortement réduites depuis 20 ans (injection, catalyseurs
d'oxydation et catalyse 3 voies)
36% des émissions de CO en France liées aux véhicules routiers
aujourd’hui :
• Faibles pour les véhicules diesel (mélange pauvre)
• Fortement liées au dosage air / carburant pour les véhicules
essence et GPL
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26
Emissions de CO (en cycle NEDC)
2.5
2.050
Nbre de valeurs :
Diesel : 9
Essence : 8
GPL : 9
1.659
1.5
Diesel
06 avril 2004
0.915
ECE
0.247
0.001
0.0
NEDC
0.178
0.533
0.728
1.0
0.5
GPL/Diesel : x 5
GPL/Ess. : +26%
Moyenne GPL déjà Euro IV en CO, malgré 3 véhicules paramétrés haut en CO
0.200
CO (g/km)
2.0
EUDC
Euro 3
Euro 4
Essence
GPL
27
CO : résultats par véhicule
2.5
GPL
Essence
Euro 3 Essence / GPL
Diesel
CO (g/km)
2
Y
C
1.5
Les niveaux exceptionnellement haut en CO de ces
3 véhicules n’est pas un défaut intrinsèque des
véhicules GPL modernes, mais un calibrage
particulier voulu par leurs constructeurs.
H
C
1
Y
R
H
W
0.5
E
R
W
Y
H
W
0
1000
1100
06 avril 2004
1200
1300
1400
E
Euro 3 Diesel T P
C F
R F
F
E
1500
Inertie Véhicule (kg)
T
T
P
1600
1700
1800
28
CO : conclusions
Tous les véhicules sont conformes au minimum à la norme
Euro III (2000)
Emissions plus élevées pour les véhicules GPL
• Explication : stratégies d'injection (coupures d'injection
retardées lors des décélérations)
• 3 des véhicules GPL impactent fortement les résultats
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29
HC Hydrocarbures imbrûlés
Contient des molécules susceptibles d'avoir un impact sur la santé
publique (benzène, formaldéhyde, buta-1,3-diène….)
Agit sur l’effet de serre (méthane)
Participe à la formation d'ozone troposphérique
Emissions fortement diminuées sur l’ensemble des véhicules
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30
HC (cycle NEDC)
0.250
0.195
Nbre de valeurs :
Diesel : 9
Ess. : 8
GPL : 9
GPL/ Diesel : +115%
GPL/Ess. : -19%
0.150
0.061
0.065
ECE
EUDC
Euro 3
0.003
0.004
0.007
0.050
NEDC
0.075
0.100
0.028
HC (g/km)
0.159
0.200
0.000
Diesel
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Essence
Euro 4
GPL
31
HC : conclusions
La plupart des véhicules sont déjà conforme à Euro IV
• Avec des niveaux proches de la limite de détection
Emissions influencées par les mêmes paramètres que les
émissions de CO
• Dosage air / carburant, qualité du mélange, type de
combustion
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32
Polluants non réglementés
Non soumis à une limite d'émission pour l’homologation des
véhicules légers en Europe
Cependant, impact parfois important sur l'environnement ou la santé
Parmi ceux-ci :
• Formaldéhyde
• Acétaldéhyde
• Benzène
• HAP
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33
Acétaldéhyde, Formaldéhyde
(cycle CADC)
1.2
acroléine
acétaldéhyde
formaldéhyde
émissions (g/km)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
06 avril 2004
Diesel
Essence
GPL
34
Benzène (cycle CADC)
0.70
0.61
Nombre de valeurs :
Diesel : 9
Essence : 8
GPL : 9
0.50
GPL/Diesel : -27.7%
GPL/Essence : -82.2%
0.40
0.30
0.11
0.20
0.15
benzène (mg/km)
0.60
0.10
0.00
Diesel
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Essence
GPL
35
CO2
Dioxyde de carbone
Gaz à effet de serre au centre des « Engagements de Kyoto »
Accord ACEA / Commission européenne : 140 g/km en 2008
Les émissions de CO2 sont liées à la consommation du véhicule et
au rapport H/C du carburant
(Nombre d’atomes d’Hydrogène / Nombre d’atome de Carbone = +ou- de CO2)
06 avril 2004
36
Emissions de CO2 (cycle NEDC)
300
250.9
201.4
222.0
250
165.1
131.8
128.0
155.1
150
GPL /Diesel : +6.4%
GPL /Ess. : -11.0%
185.4
147.0
200
CO2 (g/km)
Nbre de valeurs:
Diesel : 9
Essence : 8
GPL : 9
NEDC
ECE
EUDC
100
ACEA 2008
50
0
Diesel
06 avril 2004
Essence
GPL
37
279.6
Emissions de CO2 (cycle CADC)
utilisation moyenne France
Diesel
Essence
247.3
186.3
207.2
180.2
159.8
146.3
150
159.7
144.9
200
175.9
GPL
164.0
250
228.7
300
Nbre de valeurs :
Diesel : 9
Essence : 8
GPL : 9
GPL/Diesel : +3.4%
GPL/Ess. : -10.1%
100
50
0
Urbain
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Route
Autoroute
CADC "France"
38
Emissions "du puits à la roue"
de gaz à effet de serre (GES) (CO + N O + CH )
2
2
4
Il est nécessaire d’effectuer un bilan appelé « du puits à la roue » du fait que :
Les émissions de GES ne sont pas localisées uniquement à l’échappement
La production d’un carburant nécessite la consommation d’autres énergies
avant la combustion du moteur du véhicule
Elles sont produites en différents lieux:
•
A la source (extraction)
•
En raffinerie
•
Lors du transport (pipelines, wagons et camions de livraison) et de la
distribution
•
Lors de la combustion
Il existe de nombreuses études dans lesquelles ont été évalué les différentes
énergies, avec des résultats parfois variables selon la source
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39
Emissions du Puits à la Roue CO2
(cycle NEDC)
Diesel
Ess.
GPL / Ess. :
-11.1%
GPL
210
200
GPL / Diesel :
+6.8%
GPL / Ess. :
-11.5%
GPL / Diesel :
+8.7%
180
GPL / Diesel :
-0.8%
200
190
220
GPL / Ess. :
-13.6%
GPL / Ess. :
-14.3%
210
GPL / Diesel :
+3.6%
W-to-W GHG émissions (geq CO2/km)
220
190
180
170
170
160
160
150
+3,6%
-0,8%
+8,7%
150
+6,8%
140
140
130
130
120
120
GM
06 avril 2004
CONCAWE
ADEME 1
ADEME 2
40
Emissions du Puits à la Roue CO2
220
Ess.
210
GPL / Ess. :
-5.5%
Diesel
GPL / Diesel :
+0.4%
GPL / Ess. :
-5.9%
GPL
GPL / Diesel :
+2.2%
190
GPL / Ess. :
-8.2%
200
!
GPL / Diesel :
-6.8%
210
GPL / Diesel :
-2.6%
W-to-W GHG emissions (geq CO2/km)
220
GPL / Ess. :
-8.9%
(cycle CADC)
200
190
180
180
170
170
160
160
- 2,6%
150
-6,8%
+2,2%
+0,4%
150
140
140
130
130
120
120
GM
06 avril 2004
CONCAWE
ADEME 1
ADEME 2
41
CO2 : conclusions

Sur cycle NEDC, les émissions de CO2 des véhicules GPL sont proches de celles des
véhicules diesel

Si l’on considère les émissions de gaz à effet de serre “du Puits à la roue” et le cycle
de conduite CADC (le plus exigeant pour tous les véhicules), les émissions de CO2
des véhicules GPL sont en moyenne équivalentes, voire plus basses selon les études,
que celles des véhicules diesel correspondants

Il existe un potentiel important pour rendre le GPL encore plus performant
•
Forte influence des réglages moteurs
•
Développement de nouvelles technologies telles que l’Injection Directe Liquide
et la monocarburation GPL (plus de démarrage à l’essence)
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42
L’ETUDE EETP :
RECAPITULATIF DES RESULTATS
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43
Î Très basses émissions de NOx (catalyse 3 voies)
• 20 à 30 fois plus faibles que le diesel
Î Emissions de Particules inférieures aux limites quantifiables
Î CO et HC
¾ Emissions faibles
¾ Mais plus élevées que véhicules diesel et essence
• Potentiel d'amélioration important, notamment en
optimisant les paramètres d'injection (injecteurs,
cartographie)
06 avril 2004
44
Polluants non-réglementés
Caractère gazeux
+ Composition chimique simple
= Très faibles émissions de :
• Formaldéhyde
• Acétaldéhyde
• Benzène
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45
CO2
ÎEmissions intermédiaires entre essence et diesel
ÎTrès proches de celles du diesel
ÎFortement dépendantes des réglages du moteur
• Potentiel important du GPL
06 avril 2004
46
VERS UN NOUVEAU DEPART
DU GPL EN FRANCE ?
06 avril 2004
47
Le carburant « vert » le plus accessible
Une motorisation propre d’ores et déjà opérationnelle
• 3ème carburant automobile dans le Monde
– Europe : plus de 4 millions de véhicules en 2004
– 1 450 bus GPL en Europe, dont 130 en France
• France : 180 000 véhicules fin 2003
– Dont : particuliers 85%, flottes 15%
Un carburant disponible sur l’ensemble du territoire
• Utilisation pratique au quotidien
• Plus de 2 000 stations-services en France
• 400 transformateurs GPL agréés CFBP en France
• Une large offre de véhicules constructeurs disponibles
06 avril 2004
48
Poursuite des recherches technologiques
Dans bien des cas, le GPL est le meilleur ou
comparable au meilleur des carburants traditionnels
• Notamment pour les polluants les plus nocifs
• Résultats actuels atteints sans recourir à des équipements
supplémentaires
Constructeurs et équipementiers effectuent des
recherches en cours sur l’injection liquide GPL,
prometteuse de performances accrues
06 avril 2004
49
Confiance renouvelée des pouvoirs publics
Pour une reconduction des mesures fiscales incitatives
au-delà de 2005
Pour un soutien aux campagnes de promotion de la filière
du GPL Carburant
Pour une reconnaissance pleine et entière au niveau
communautaire
06 avril 2004
50
Pour des informations complémentaires
sur les essais européens
réalisés dans le cadre du programme EETP,
vous pouvez-nous écrire à :
[email protected]
06 avril 2004
51