EcoFuel : le gaz, naturellement

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26 décembre 2012
V12/50F
EcoFuel : le gaz, naturellement !
- L’eco up! et ses carburants : des solutions actuelles et futures
pour une mobilité « CO2 neutre »
- Avec l’eco up!, Volkswagen lance la voiture particulière au gaz naturel
la plus sobre du monde
- Le gaz naturel et le biométhane offrent un potentiel énorme
de réduction des émissions de CO2
La nouvelle eco up! est actuellement la voiture au gaz naturel la plus sobre du
monde. Pour parcourir 100 km, la quatre places de Volkswagen ne consomme
que 2,9 kg de gaz naturel (GNV = gaz naturel pour véhicules), à quoi correspondent des émissions de CO2 d’à peine 79 g/km. Pour ne rien gâcher, ce carburant est également très bon marché. Pour effectuer ces 100 km, le conducteur de
l’eco up! – disponible en versions deux et quatre portes – ne déboursera qu’un
peu plus de 3 euros en Allemagne, et moins de 3 euros en Italie, le premier
marché européen en nombre de voitures propulsées au gaz naturel. Impossible
de rouler moins cher en voiture à l’heure actuelle !
Les moteurs au gaz, voie d’accès pour les énergies alternatives
L’un des principaux avantages d’une voiture au gaz naturel comme l’eco up! est toutefois le fait qu’elle peut aussi utiliser des carburants alternatifs comme le biométhane
renouvelable. Extrait de résidus végétaux, le biométhane n’entre pas en concurrence
avec la chaîne alimentaire. Il est par ailleurs « CO2 neutre », car sa combustion ne
libère que la quantité de dioxyde de carbone captée durant la croissance de la plante.
Qui plus est, de nouveaux procédés de fabrication du biométhane (à partir de la paille,
s.a. D’Ieteren n.v. / Press relations
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notamment) devraient encore réduire notre dépendance vis-à-vis du gaz naturel traditionnel. Un exemple : une étude du Centre de recherche allemand sur la biomasse
(Biomasseforschungszentrum) de Leipzig a démontré que, chaque année, jusqu’à
13 millions de tonnes de paille restaient inexploités rien qu’en Allemagne. Cette
biomasse pourrait en théorie alimenter quatre millions de véhicules au gaz naturel.
Le premier site de production de biométhane tourne d’ailleurs depuis février 2012
en Allemagne.
Un gaz « polyvalent »
- Le méthane de synthèse pouvant être produit en combinant de l’hydrogène (H2) et
du CO2 (qui peut être piégé à la sortie d’une cheminée, par exemple),
- l’hydrogène pouvant être fabriqué à partir de l’électrolyse de l’eau et
- l’électrolyse de l’eau nécessitant de l’électricité (qui peut être produite à partir de
sources d’énergies renouvelables comme le vent),
ce gaz (éolien), qui peut servir de carburant à des voitures comme la nouvelle eco
up! ou être à son tour converti en électricité dans les centrales au gaz, peut aussi
en quelque sorte servir d’accumulateur d’électricité (éolienne).
Le monde de la production de carburant et de la technologie d’entraînement est
ainsi à la veille d’un profond bouleversement.
Deux décennies de Volkswagen au gaz naturel
Volkswagen propose des véhicules au gaz naturel depuis le début des années 1990
déjà. Au départ, elle les équipait en deuxième monte en partenariat avec sa filiale
berlinoise IAV. Le développement de la voiture au gaz naturel a cependant entraîné
un renforcement des exigences et Volkswagen a commencé à étudier des solutions
originales. L’un de ses objectifs consistait à réduire le plus possible l’impact des réser­
voirs de gaz naturel sur la place disponible dans l’habitacle. En 2002, la Golf Variant
2.0 BiFuel, une voiture de la catégorie des compactes, fut le premier modèle de
série prévu pour fonctionner au gaz naturel. Suivirent en 2006 le Caddy 2.0 EcoFuel
(un véhicule utilitaire Volkswagen) et le Touran 2.0 EcoFuel, deux modèles qui permirent à Volkswagen de faire entrer la propulsion au gaz naturel dans le segment
des fourgonnettes polyvalentes et des monovolumes compacts. En 2009, le nou-
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veau 1.4 TSI EcoFuel de la Passat offrait une dynamique inédite pour un moteur au
gaz naturel grâce à la double suralimentation par compresseur et turbo. La même
année, Volkswagen monta le même moteur dans le Touran. Le bloc EcoFuel allait
ensuite faire ses preuves dans la nouvelle génération de la Passat et du Touran.
En cette fin d’année 2012, Volkswagen propose pas moins de huit véhicules au gaz
naturel dans les catégories les plus diverses : le Caddy et le Caddy Van 2.0 EcoFuel,
le Caddy Maxi et le Caddy Maxi Van 2.0 EcoFuel (80 kW/109 ch), le Touran 1.4 TSI
EcoFuel, la Passat et la Passat Variant 1.4 TSI EcoFuel (110 kW/150 ch) et la toute
nouvelle eco up! (50 kW/68 ch). L’année prochaine, la nouvelle Golf devrait elle aussi
adopter le moteur EcoFuel. Volkswagen offre ainsi l’une des gammes de véhicules
au gaz naturel les plus étoffées au monde.
Gaz naturel et biométhane, deux carburants innovants
Le gaz naturel offre un rendement énergétique nettement plus élevé que celui de
l’essence et du diesel : 1 kg de gaz naturel correspond en effet à 1,3 l de diesel et
à 1,5 l d’essence. La teneur en énergie de 1 kg de gaz naturel est de 11,69 kWh ;
la même quantité de diesel donne 9,86 kWh, contre 8,77 kWh pour l’essence. Le
gaz offre en outre l’avantage de pouvoir être produit de façon alternative à partir de
matières premières renouvelables avec un bilan carbone neutre et d’être brûlé sans
produire d’émissions de CO2. La combustion du biométhane industriel (qui présente la même structure chimique que celle du gaz naturel) ne libère que la quantité
de CO2 captée par la plante durant sa croissance. Mais le principal avantage du biométhane est qu’il peut être produit à partir de résidus végétaux, et non du fruit de
la plante. Sa production ne se fait donc pas au détriment de la chaîne alimentaire.
Part de véhicules au gaz naturel en Europe
Le gaz naturel et le biométhane (mais aussi l’hydrogène et le méthane obtenus par
électrolyse) constituent des éléments essentiels pour la construction d’un avenir qui
ne soit plus placé sous le signe de la dépendance au pétrole. De nouveaux modèles
comme l’eco up!, les grands progrès réalisés dans le domaine de la production de gaz
« CO2 neutre » et la construction d’infrastructures de stations-services, ainsi que la
promotion de ces modes de propulsion propres par les pouvoirs publics permettront
à l’avenir d’augmenter de manière sensible la part de véhicules au gaz circulant dans
d’autres parties de l’Europe.
En Allemagne, on recensait à la mi-2012 quelque 97.000 véhicules au gaz naturel.
Ce parc de véhicules a connu une croissance de 4,3% en 2011. L’exemple de l’Italie
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démontre que ce pourcentage pourrait augmenter considérablement pour autant
que les conditions optimales soient réunies. De l’autre côté des Alpes, le parc de
véhicules au gaz naturel a littéralement doublé entre 2005 et 2011, passant de
382.000 à 785.000 voitures. En Italie, les propriétaires de véhicules au gaz naturel
bénéficient de réductions d’impôts, de primes à l’achat et peuvent circuler là où les
autres véhicules sont interdits.
En Allemagne, en revanche, le potentiel n’a pas encore été pleinement utilisé, même
si des fournisseurs de gaz naturel offrent déjà une prime pouvant aller jusqu’à
1.250 euros à l’achat d’un véhicule neuf propulsé au gaz naturel, si le carburant
coûte moins cher que l’essence et le diesel notamment en raison d’une réduction
des taxes et si le nombre de stations-services de gaz naturel est passé à 911 en
octobre 2012. Dans ce contexte, la stratégie en matière de carburants du gouvernement fédéral allemand vise une augmentation du nombre de véhicules au gaz
naturel qui les ferait passer à 4% du parc total d’ici à 2020, ce qui représente environ
1,4 million de véhicules. Cela constituerait une progression énorme par rapport à
2012, mais le cas de l’Italie montre que c’est parfaitement réalisable.
Le biométhane comme source d’énergie indigène
En raison de son caractère écologique et de la possibilité de le produire à l’échelle
industrielle dans le pays où il est consommé, le biométhane (également appelé
« biogaz ») prend de plus en plus d’importance. L’utilisation de gaz « naturel » permet déjà de réduire les émissions de CO2 de 24% par comparaison avec celles des
moteurs à essence. Le bilan des émissions de CO2 est encore meilleur lorsqu’on
recourt au biométhane : mélanger 20% de biométhane au gaz naturel à la pompe
permet de réduire les émissions de CO2 de pas moins de 39%. Et un moteur utilisant du biométhane pur émet jusqu’à 97% en moins de CO2 ! Les émissions de
CO2, selon la théorie « Well-to-Wheel » (« du puits à la roue »), « seraient alors
comparables à celles obtenues avec un véhicule à piles à combustible ou purement
électrique, à la condition que l’électricité et l’hydrogène soient produits de façon
renouvelable », si l’on en croit l’Agence allemande de l’Énergie, la dena (Deutsche
Energie-Agentur).
Les stocks mondiaux de gaz naturel sont évalués à 525.000 milliards de mètres cubes
(en 2009), dont quelque 3.000 milliards sont exploités chaque année. Cela veut dire
que les stocks de gaz naturel sont eux aussi limités. C’est ici que le pronostic de la
dena sur le marché allemand des véhicules au gaz naturel à l’horizon 2020 prend
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toute sa signification : « Même si l’objectif avoué de 4% est atteint, tous les véhicules au gaz naturel pourraient théoriquement circuler au biométhane pur d’ici à
2020. »
À la mi-2011, on dénombrait déjà en Allemagne 57 sites de production de biométhane,
qui injectent chaque heure 64.000 mètres cubes standard (Nm³/h) dans le réseau de
gaz naturel. Aujourd’hui, du biométhane est ajouté au gaz naturel dans une stationservice allemande sur quatre, et près de 100 stations offrent déjà du biométhane pur.
Aucun pays au monde ne fait mieux. La société Verbio AG, de Leipzig, est l’un des
producteurs de biométhane durable les plus à la pointe du progrès en Allemagne.
L’entreprise est spécialisée dans la production de biométhane à partir de substances
comme le fumier, le lisier, les déchets biologiques et la paille, soit autant de sources
renouvelables non concurrentes des denrées alimentaires. L’entreprise a mis au
point une nouvelle bioraffinerie qui produit du biométhane exclusivement à partir
de drêche, un produit dérivé de la production de bioéthanol, et de paille. Une autre
méthode de production de gaz à partir de substances renouvelables est utilisée depuis le printemps 2012 : la production de biométhane à partir de paille uniquement.
Verbio AG est la première société au monde à y être parvenue.
L’e-gaz, également appelé « Power-to-Gas », constitue l’étape suivante du dévelop­
pement. Comme expliqué au début, le procédé consiste à utiliser l’électrolyse pour
convertir de l’électricité en hydrogène, puis en méthane dans un deuxième temps.
Aujourd’hui, le Groupe Volkswagen étudie pour la première fois, en collaboration avec
différents partenaires comme la société SolarFuel GmbH et le Centre de recherche
sur l’énergie solaire et l’hydrogène (Zentrum für Sonnenenergie- und WasserstoffForschung), tous deux de Stuttgart, l’Institut Fraunhofer pour l’énergie éolienne et le
génie des systèmes énergétiques (Fraunhofer Institut für Windenergie und Energie­
systemtechnik), de Kassel, et la société EWE Energie AG, d’Oldenburg, une méthode
qui permette de stocker à grande échelle les surcapacités d’électricité renouvelable
(produite par exemple par des éoliennes ou des installations solaires). Inversement,
le gaz stocké peut être utilisé à son tour pour faire fonctionner des centrales thermiques. L’électricité ainsi obtenue pourrait servir d’une part à propulser des voitures
électriques (pour des trajets courts) et d’autre part de carburant pour les véhicules au
gaz ou à piles à combustible (pour les trajets sur de longues distances). La production de méthane de synthèse offre en outre une autre retombée positive, vu qu’elle
implique de mélanger de l’hydrogène et du CO2 (CO2 + 4 H2 Õ CH4 + 2 H2O), qui n’est
dès lors plus rejeté dans l’atmosphère comme gaz à effet de serre. Ce méthane rendra alors les voitures comme l’eco up! encore plus propres !
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La gamme Volkswagen de véhicules au GNV
eco up! EcoFuel
Puissance maximale :
Couple maximal :
Transmission :
Consommation (gaz)* :
Émissions de CO2* :
Autonomie :
50 kW (68 ch)
90 Nm à 3.000 tr/min
Boîte manuelle à 5 rapports
2,9 kg (4,4 m3)/100 km
79 g/km
380 km + 220 km à l’essence
Touran 1.4 TSI EcoFuel
Puissance maximale : Couple maximal :
Suralimentation :
Transmission :
Consommation (gaz)* :
Émissions de CO2* :
Autonomie :
110 kW (150 ch)
N.C.
Twin Charger (turbo + compresseur mécanique)
Boîte manuelle à 6 rapports / DSG-7
4,7 kg (7,2 m3)/100 km
4,6 kg (7 m3)/100 km avec la DSG
128 g/km
125 g/km avec la DSG
510 km + 150 km à l’essence
375 km + 150 km à l’essence (version 7 places)
Passat 1.4 TSI EcoFuel
Puissance maximale : Couple maximal :
Suralimentation :
Transmission :
Consommation (gaz)* :
Émissions de CO2* :
Autonomie :
110 kW (150 ch) à 5.000 tr/min
220 Nm entre 1.500 et 4.500 tr/min
Twin Charger (turbo + compresseur mécanique)
Boîte manuelle à 6 rapports / DSG-7
4,3 kg (6,6 m3)/100 km (berline ou Variant avec boîte man.)
4,4 kg (6,7 m3)/100 km (berline ou Variant avec boîte DSG)
117 g/km (berline boîte man.) / 119 g/km (Variant boîte man.)
119 g/km (berline ou Variant avec boîte DSG)
480 km (gaz + essence)
Caddy/Caddy Van 2.0 EcoFuel
Puissance maximale : Couple maximal :
Transmission :
Consommation (gaz)* :
Émissions de CO2* :
Autonomie :
80 kW (109 ch) à 5.400 tr/min
160 Nm à 3.500 tr/min
Boîte manuelle à 5 rapports
5,7 kg (8,7 m3)/100 km
157 g/km
580 km (gaz + réserve d’essence de 13 l)
Caddy Maxi/Caddy Maxi Van 2.0 EcoFuel
Puissance maximale : Couple maximal :
Transmission :
Consommation (gaz)* :
Émissions de CO2* :
Autonomie :
* Moyennes.
80 kW (109 ch) à 5.400 tr/min
160 Nm à 3.500 tr/min
Boîte manuelle à 5 rapports
5,8 kg (8,8 m3)/100 km
157 g/km
770 km (gaz + réserve d’essence de 13 l)
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Scirocco TSI EcoFuel R-Cup
Moteur : Puissance maximale : Couple maximal :
Réservoir (gaz) :
2.0 turbo
175 kW (235 ch) + 37 kW (50 ch) en mode « Boost »
275 Nm
22 kg
Le Groupe Volkswagen
Le Groupe Volkswagen, dont le siège est à Wolfsburg, compte parmi les plus importants constructeurs automobiles
du monde et occupe la tête du marché en Europe. En 2011, ses livraisons ont augmenté pour atteindre 8,265 millions
d’exemplaires (2010 : 7,203 millions), ce qui correspond à une part de 12,3% du marché mondial des voitures particulières.
Plus d’une voiture neuve sur cinq (23%) immatriculées en Europe de l’Ouest provient du Groupe Volkswagen. En
2011, le chiffre d’affaires du Groupe était de 159 milliards d’euros (2010 : 126,9 milliards). Pour l’exercice 2011, le
bénéfice après impôts a progressé pour s’établir à 15,8 milliards d’euros (2010 : 7,2 milliards).
Le Groupe compte douze marques, produites dans sept pays européens : Volkswagen, Audi, SEAT, ŠKODA,
Bentley, Bugatti, Lamborghini, Porsche, Ducati, Volkswagen Nutzfahrzeugen (véhicules utilitaires), Scania et MAN.
Chaque marque a son propre caractère et agit en tant qu’acteur indépendant sur le marché. L’offre de véhicules
va des citadines à vocation économique aux voitures de prestige. Dans le secteur des utilitaires, la gamme s’étend
des pick-up aux bus et poids lourds.
Le Groupe Volkswagen est également actif dans d’autres domaines industriels avec la production de gros moteurs
diesel destinés à des applications marines ou stationnaires (centrales prêtes à l’usage), de turbocompresseurs, de
turbomachines (turbines à vapeur et à gaz), de compresseurs et de réacteurs chimiques. Par ailleurs, le Groupe
produit des systèmes de transmission spéciaux pour véhicules et pour turbines, notamment.
Le Groupe exploite 99 sites de production dans 18 pays européens et dans 9 pays d’Amérique, d’Asie et d’Afrique.
Chaque jour, 501.956 personnes travaillent à la production de quelque 34.500 véhicules ou sont actives dans le domaine de la prestation de services liés à l’automobile, voire dans d’autres branches d’activité. Le Groupe Volkswagen
vend ses véhicules dans 153 pays.
L’objectif du Groupe est de proposer des voitures attrayantes, sûres et respectueuses de l’environnement, concurrentielles dans un marché toujours plus exigeant et qui s’imposent en tant que références dans leurs classes respectives.