Predit Info N°8 en pdf
Transcription
Predit Info N°8 en pdf
n° 8 Juin 2003 Predit in f LA LETTRE DU PROGRAMME DE RECHERCHE ET D’INNOVATION DANS LES TRANSPORTS TERRESTRES INTERVIEW IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX “Diversifions les analyses” Energie et environnement : tel est le thème du dossier de ce numéro de Predit Info. Nous avons demandé Jean-Pierre Orfeuil, président du GO7 8 C’est le nombre de pages de ce numéro, qui est justement le n° 8. 8 pages sur un format nouveau, avec une nouvelle en-tête, afin de rendre la lecture plus aisée et plus agréable. Dans ces 8 pages, nous proposerons un dossier thématique, aujourd’hui “Energie et environnement”, domaine riche d’actualité, notamment avec le débat national sur les énergies. Vous trouverez aussi un reportage à Clermont-Ferrand sur le nouveau véhicule Civis qui a obtenu un grand prix de l’innovation du Predit 2. Il nous a en effet semblé utile de présenter à chaque numéro un exemple de valorisation de la recherche. Autre nouveauté : la rubrique “Autour de nous” permettra de rendre compte de travaux hors du Predit, mais en phase avec lui, comme, dans ce numéro, le programme Energie du CNRS. Bonne lecture et n’hésitez pas à nous faire part de vos réactions. PREDIT à Jean-Pierre Orfeuil, président du groupe opérationnel n°7 “Impacts énergétiques et environnementaux des transports”, de nous en éclairer les enjeux. Son maître-mot ? L’approche intégrée. Comment concevez-vous l’approche méthodologique des questions à l’étude dans le groupe que vous présidez ? J-P. O : L’un des axes de travail de notre appel à propositions* contient la réponse. Il s’agit de l’approche intégrée, c’est-à-dire de la mise en relation des phénomènes observés, des connaissances et perceptions de la population, de l’état du marché, des règlements et des normes. L’évaluation socio-économique des impacts environnementaux des transports, autrement dit l’étude des coûts externes n’est pas encore assez développée. L’approche intégrée est-elle un appel au réalisme ? J-P. O : D’une certaine façon, oui. Il faut des indicateurs sûrs à propos de l’état du marché au sens large : normes, règlements, fiscalité, organisations… Par exemple, on voit bien que le véhicule hybride est prêt techniquement, mais qu’il a du mal à s’implanter sur le marché. Ou encore, on se rend compte que le marché des véhicules électriques pâtit de l’absence de marché de l’occasion. L’approche intégrée est une invitation à diversifier les analyses avant de s’orienter vers telle ou telle solution technique. Elle vise aussi à prendre davantage en compte la perception que les gens ont des nuisances. Dans le passé, on s’est attaché à mettre au point des indicateurs d’impact. Par exemple, tant de grammes d’émissions au kilomètre. Aujourd’hui, il faut intégrer la dimension humaine et arriver à comprendre pourquoi les gens réagissent de telle ou telle manière. Y a-t-il d’autres nouveautés dans votre appel à propositions ? J-P. O : Oui. Dans l’axe effet de serre, nous cherchons à comprendre à quelles conditions les innovations technologiques peuvent pénétrer effectivement dans le marché. Qu’est ce qui vous motive personnellement dans le fait de présider ce groupe ? J-P. O : J’en suis venu peu à peu à m’intéresser à l’environnement. J’ai travaillé vingt ans à l’Institut national de recherche et d’étude sur les transports et leur sécurité (Inrets), sur l’économie de l’espace et la mobilité, ce qui m’a conduit à constater l’importance de la dépendance à l’automobile. Après les chocs pétroliers des années soixante-dix, je me suis beaucoup intéressé au moyen de réduire la dépendance pétrolière et donc en partie le poids de l’automobile. Ce qui m’a mis en relation avec L’ADEME. J’ai alors développé le concept de budget énergie/déplacement. Ensuite, je me suis intéressé à l’effet de serre et aux polluants, en particulier pour les travaux de la cellule de prospective du ministère de l’Environnement dirigée par Dominique Dron qui préside aujourd’hui la mission interministérielle sur l’effet de serre. Je suis donc parti d’une approche socio-économique. Aujourd’hui, je suis plus tourné vers le fait urbain. J’ai quitté l’Inrets en 1998 pour rejoindre l’Institut d’Urbanisme de Paris de l’université Paris XII. ■ Le texte de l’appel à propositions est disponible sur le site : www.predit.prd.fr DANS CE NUMÉRO : ● Dossier : De l’environnement local à l’effet de serre ● Escompte : ONIXTM ● Expérimentation de Civis à Clermont-Ferrand. E V É N E M E N T S GO 1 : Mobilité, territoires et développement durable et GO 11 Politiques de transport Séminaire “Méthodes et approches” Le 2 juin a eu lieu le premier séminaire “Méthodes et approches” consacré à l’analyse rétrospective de la prospective (autour d’une recherche de François Plassard du CNRS). Ce cycle de séminaires, organisé par la DRAST du ministère des transports, vise à appeler l’attention des chercheurs sur les questions de méthodes parfois négligées ou sous-estimées et à faire connaître les expériences et les innovations dans ce domaine aussi bien dans le Predit qu’en dehors. Le deuxième séminaire se tiendra le 23 octobre à la Grande Arche de La Défense sur le thème “Systèmes, dynamiques des systèmes et choix publics” autour de quelques recherches lancées dans le cadre du Predit 2. Inscription, dans la limite des places disponibles : [email protected] Contact : [email protected] GO 3 : Nouvelles connaissances pour la sécurité L’Equipement face aux enjeux de sécurité routière La troisième séance du séminaire “Acteurs de la sécurité routière : vers un état des lieux des connaissances” a eu lieu le 17 juin sur le thème : “l’Equipement et les DDE face aux enjeux de sécurité routière”. Ce séminaire, mis en place par le groupe opérationnel n° 3 du Predit se tient pendant dix-huit mois à raison d’une séance toutes les six semaines. Il repose sur l’idée que de nombreux gisements de connaissances et de compétences en matière de sécurité routière sont à ce jour mal connus et mal exploités. L’une des raisons en est l’éclatement des structures qui s’y intéressent. Le séminaire se propose de faire un inventaire de l’histoire de la sécurité routière avec des “grands témoins”. La définition de cette notion au cours du temps sera passée au crible, de façon à éviter les approches réductrices et contribuer à éclairer les politiques publiques. Lors de la séance du 17 juin relative à l’action du ministère de l’Equipement, des expériences, comme celle de la Seine-Maritime ou des M. Moto des DDE ont été évoquées. Le management interne de la sécurité routière a été présenté. Il vise à faire en sorte que cette notion irrigue toute l’action du ministère sans se cantonner aux seules cellules départementales d’exploitation et de sécurité (CDES). Contact : [email protected] GO 4 : Technologies pour la sécurité Sari : pour une route plus sûre L’action fédérative Sari, en cours de montage, a pour but d’améliorer la sécurité routière en organisant mieux l’information sur l’état des infrastructures routières. Sari (surveillance automatisée de l’état des routes pour l’information des conducteurs et des gestionnaires) est arrivée fin mai au terme de son étude d’opportunité. L’ambition de cette action est de mieux recueillir l’information sur l’état des routes et de mieux la transmettre afin que le conducteur contrôle mieux sa trajectoire. L’enjeu concerne surtout la conduite dite en “rase campagne”, c’est-à-dire hors autoroute et hors agglomération. Il ne faut pas oublier que 70 % des accidents mortels ont lieu sur les routes départementales. 80 % de ces accidents sont des collisions frontales, des collisions aux intersections ou des accidents qui n’impliquent qu’un seul véhicule. Ce qui montre l’importance de la maîtrise des trajectoires. L’action veut associer concepteurs et constructeurs d’infrastructures, gestionnaires, collectivités locales et spécialistes des communications. Il s’agit de déterminer quelles sont les informations permanentes et conjoncturelles à recueillir, avec quels outils, comment les différentier selon les destinataires (gestionnaires, usagers, conducteurs), et comment les mettre à disposition. Ces recherches doivent déboucher sur des expérimentations en vraie grandeur. Contact : [email protected] Dates des jurys : les propositions reçues dans le cadre des appels clôturés ont été examinées : GO 5 : Politiques publiques et transport de marchandises : 20 juin 2003 ACI Sécurité routière et société Comme annoncé par Mme Haigneré le 16 mai, le ministère de la recherche lance une action concertée incitative intitulée "Sécurité routière et société". Cette action vise à mobiliser largement le champ des sciences de l'homme et de la société sur les problématiques liées à la sécurité routière, sous une direction partagée entre le CNRS et l'INRETS. Une coordination avec le groupe "Connaissances pour la sécurité" du Predit est organisée au niveau du pilotage de cette ACI. GO 7 : Bruit des transports terrestres : 27 juin 2003 Coopération franco-allemande Le nouvel élan de la coopération en recherche transport donné lors du forum de février 2002 se concrétise en 2003 par trois réalisations marquantes : - l’appel à propositions “Corridors de fret” a suscité 12 projets et le jury se réunira le 2 juillet à Paris ; - les 17 et 18 juin derniers se tenait à Bonn un séminaire bilan d’un programme allemand sur le bruit. Une demi-journée a été réservée dans ce cadre pour une réflexion sur la coopération franco-allemande dans ce domaine ; - le 25e anniversaire de cette coopération sera fêtée à Berlin les 3 et 4 décembre 2003, à l’occasion du comité directeur annuel de Deufrako et de la première rencontre des deux programmes nationaux, Predit et Mobilität. Carnet Le secrétariat permanent du Predit se renforce ● Sylvie Niessen, maître de conférences en chimie environnementale et chercheur en géochimie marine en délégation de l’université de Lille, prend en charge la mission Relations avec l’Europe. ● Bertrand Theys, chercheur en physique des semi-conducteurs au laboratoire de physique des solides de Meudon-Bellevue et au groupe de physique des solides à l’université Paris VI et Paris VII mis à disposition par le CNRS. assurera quant à lui, la mission Capitalisation-valorisation. D O S S I E R ÉNERGIE ET ENVIRONNEMENT De l’environnement local à l’effet de serre Alors que s’achève le débat national sur l’énergie, prélude à une loi d’orientation qui sera présentée à l’automne au Parlement, les axes de travail du Predit sur les relations entre énergie et environnement sont plus que jamais d’actualité. QUALITÉ DE L’AIR Escompte à l’heure des modèles Les données recueillies autour de Marseille lors de la campagne de mesure de la qualité de l’air Escompte (1) en 2001 et 2002 alimentent aujourd’hui des modèles mathématiques qui vont permettre de mieux connaître les processus de formation et d’accumulation de divers polluants atmopshériques, de mieux connaître la responsabilité de divers émetteurs, et d’affiner les mesures. près les mesures, les modèles. À la suite de la campagne Escompte (1) d’évaluation de la qualité de l’air autour de Marseille et de l’étang de Berre en 2002, une banque de données d’une grande richesse a été constituée. Elle répertorie les principaux polluants tels que les oxydes de soufre et d’azote, l’ozone, les poussières en suspension, mesurés lors de la campagne 2 002 et au cours de laquelle la pollution par l’ozone avait été importante. Elle décrit également en détail la météorologie rencontrée, les niveaux de pollution dans diverses configurations et divers sites, et comporte un cadastre très détaillé des émissions (heure par heure sur des mailles kilométriques). Une enquête qui a réservé quelques surprises, comme la mise en évidence de l’importance de l’émission d’hydrocarbures par les résineux, la complexité et la stratification des écoulements des masses d’air sur la zone, et l’importance de la pollution photochimique dans cette zone chaude et ensoleillée. Les 26, 27, et 28 mai, un atelier de travail s’est tenu à Toulouse pour notamment préparer l’exercice international de comparaison et d’évaluation des modèles numériques à partir de la base de données acquise avec la campagne Escompte. “Les modèles de chimie – transport sont des outils mathématiques indispensables pour établir le lien entre les émissions polluantes, les conditions météorologiques et les niveaux de pollution mesurés en zone urbaine et rurale” déclare Christian Elichegaray, président du A (1) Escompte est l’acronyme de : Expérience sur site pour contraindre les modèles de pollution atmosphérique et de transport d’émissions. TRACTION groupe d’animation scientifique du programme. Ce sont également des outils irremplaçables pour évaluer l’efficacité de la politique de réduction des polluants ou faire des prévisions de qualité de l’air». Ils vont, entre autres, permettre d’établir des cartographies de la pollution et d’évaluer l’efficacité de divers scénarios de limitations des émissions anthropiques fixes ou mobiles vis-à-vis de la qualité de l’air en région PACA. Escompte entre donc dans sa phase d’application et d’exploitation scientifique des données. Rappelons l’ampleur du travail déjà réalisé : sur une superficie de 120 km de côté, allant d’Aix-en-Provence à Marseille en passant par les Baux-de-Provence, l’air a été ausculté par une concentration de moyens de mesure sur mer, terre et dans les airs, via des ballons-sonde, des avions, des radars, des sonars, un navire océanographique, et même… un ferry de la SNCM (Société nationale Corse Méditerranée). Une collaboration sans précédent des autorités régionales, des organismes nationaux et européens de recherche (Suisse, Italiens, Allemands) a permis de mener le projet à bien. Escompte est une action du programme Primequal piloté par le ministère de l’Environnement et l’ADEME, et associé au Predit pour son volet transports terrestres. ■ Contact : [email protected] Predit : GO7 “Impacts énergétiques et environnementaux”. FERROVIAIRE Des convertisseurs d’énergie poids plume Le projet “OnixTM du futur” vise à développer des modes de traction électrique innovants pour les véhicules ferroviaires. Il entre dans une nouvelle phase. Il s’agit de développer des convertisseurs encore plus légers et plus économes en énergie. Quant aux moteurs, ils se mettent eux aussi au régime. “Au début de nos recherches sur des modes de propulsion innovants pour les véhicules ferroviaires (trains, trams, métros) nous avons surtout visé à augmenter le service rendu au client (puissance, vitesse, confort, freinage) en réduisant les volumes pour dégager de la place. C’était le début des trains à grande vitesse et des voitu- D O S S I E R ÉNERGIE ET ENVIRONNEMENT res à deux étages. Aujourd’hui, nous voulons en plus optimiser la consommation et nous préparer à l’arrivée des nouvelles sources d’alimentation embarquées” expose Alain Jullien, Directeur Développement et Relations Industrielles chez Alstom Transport. Tout a commencé en 1992 avec le dépôt de la marque ONIXTM. Ce nom désigne un système de propulsion fondé sur l’introduction en série du composant IGBT (Insulated gate bipolar transistor). L’utilisation de l’IGBT a permis de réduire de façon significative la masse et le volume des convertisseurs tout en augmentant leur rendement. Ces nouveaux composants furent installés sur une ligne de tramway à Grenoble, puis sur des automotrices deux niveaux et dans plusieurs métros aux quatre coins de la planète, jusqu’aux locomotives Fret SNCF. Dix ans plus tard, en 2002, Alstom lance son nouveau projet “Système de Propulsion ONIXTM du futur” qui prend en compte les nouvelles exigences du marché. “La pression sur les volumes et les masses est encore plus forte aujourd’hui, en particulier avec la généralisation du plancher bas intégral, qui permet d’embarquer de plus en plus de voyageurs” explique Alain Jullien. Alstom doit être en mesure, demain, de proposer de nouvelles architectures électriques intégrant les nouvelles sources d’énergies embarquées comme les batteries de nouvelle génération, les supercondensateurs ou les piles à combustibles. Les opérateurs souhaitent un meilleur rendement énergétique, pour consommer le moins possible d’énergie. Ceci correspond aussi à une démarche mondiale pour réduire l’effet de serre. C’est ainsi que nous préparons, dans le cadre du projet Fulltram, la mise en service à Grenoble vers 2006, d’un tramway de démonstration alimenté par une pile à combustible”. D’autres recherches du programme OnixTM du futur concernent le moteur électrique de propulsion lui-même. Aujourd’hui, on utilise une technologie dite machine asynchrone. Les moteurs de demain seront de type machine synchrone à aimant permanent, où l’aimant remplace le bobinage du rotor. Cette technologie permet de réduire de 30 % la masse et le volume du moteur. Mais des efforts technologiques importants sont en cours pour l’adapter aux applications ferroviaires de façon fiable et durable. L’enjeu de ces recherches est tellement important qu’Alstom a crée à Tarbes il y a trois ans, le laboratoire Pearl, un projet régional, association des PME et cinq laboratoires scientifiques. Objectif : développer des technologies d’intégration d’électronique de puissance, en réduisant la masse et le volume des convertisseurs (objectif : division par 8) et mieux s’interfacer avec les nouvelles sources d’énergies. Et au-delà d’Alstom, la région Midi-Pyrénées cherche à structurer un pôle de compétences “Intégration des systèmes énergétiques” qui couvrira l’ensemble du domaine des transports. ■ Contact : [email protected] Predit GO 8 : “Véhicules propres et économes” PETIT GLOSSAIRE Convertisseur électronique : équipement adaptateur permettant de transformer une énergie brute disponible source d’alimentation par caténaire, rail d’alimentation métro, diesel électrique, pile a combustible…) en énergie sous une forme de tension et fréquence maîtrisée pour répondre à un besoin défini (traction par exemple). Semi-conducteur : composant électronique, réalisé à partir de silicium. Dans le cas d’emploi pour un convertisseur, il se comporte comme un interrupteur que l’on ouvre ou ferme par une commande électronique. Cela permet de moduler dans le temps l’action électrique (traction par exemple). Moteur asynchrone : c’est la machine industrielle la plus utilisée dans toutes les applications depuis plus d’un siècle. Son rotor (partie tournante) et son stator (partie fixe) sont réalisés par empilage de tôles magnétiques autour desquelles est disposé le bobinage en fil de cuivre, qui permet de transformer une force électrique en force mécanique (couple disponible sur l’arbre du moteur). VÉHICULES ROUTIERS Faire rimer économie d'énergie et propreté Les moteurs thermiques assurent aujourd’hui plus de 99 % de la propulsion des véhicules routiers. Et cette situation ne changera pas significativement avant 2015. D’où l’actualité des motivations stratégiques de l’appel à propositions 2001 de l’ADEME, que nous explique Patrick Coroller, chef du département technologies des transports de l’agence. Vous constatez une certaine contradiction entre l’objectif de propreté et d’économie en énergie des véhicules routiers. Pouvez-vous expliquer cette opposition ? Ce n’est certes pas un “couple infernal”, mais il est vrai qu’il y a parfois conflit. Aujourd’hui, le premier objectif est de lutter contre l’effet de serre et donc les émissions de C02 en limitant la consommation d’énergie. Les constructeurs travaillent dans ce sens : recherche de moteurs économes, diversification des énergies pour éviter d’être tributaire d’une seule source. Mais il faut encore réduire les émissions polluantes dont la nocivité sur la santé est démontrée. Quatre polluants sont réglementés : le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés, les oxydes d’azote et les particules. Et d’autres le seront sans doute à l’avenir comme le benzène. Malheureusement, la réduction des émissions polluantes peut s’accompagner d’une augmentation de la consommation. L’exemple le plus connu est celui du pot catalytique (-90 % sur la pollution, + 5 % sur la consommation). Réciproquement, la recherche d’une solution basse consommation peut accroître les émissions (l’injection directe essence remonte les oxydes d’azote). D O S S I E R ÉNERGIE ET ENVIRONNEMENT Votre appel à propositions 2001 visait donc à réduire cette contradiction. Comment pensez-vous y parvenir ? Une première voie est d’agir sur le groupe moto-propulseur, autrement dit améliorer le système carburantcombustion-dépollution. Nous avons pour cela soutenu le groupement scientifique moteur constitué de PSARenault et l’Institut français du pétrole (IFP). Les solutions ? Elles vont du filtre à particule aux travaux pour vaporiser plus vite le carburant dans les diesels ou stratifier le mélange dans les véhicules à essence, améliorer l’injection directe, ou réduire les frottements entre le piston et la chemise… Nombre de recherches portent aussi sur la diminution de la taille des moteurs (downsizing). Ce qui nous mène à la seconde série de recherches qui portent, elles, sur l’architecture proprement dite des véhicules, en jouant sur leurs poids (berceaux plus légers). EMISSIONS SONORES A quand le train silencieux ? La recherche pour des trains silencieux irrigue toute l’Europe. Les services de R et D de la SNCF ont déjà notablement diminué les bruits de roulement. Mais les directives européennes qui placent le bruit du rail au même niveau que celui de la route ou de l’air, ouvrent de nouvelles pistes. Certes. Mais cette nouvelle architecture n’est-elle pas porteuse de nouvelles difficultés ? C’est évident. ABS, direction assistée, commandes centralisées, vitres électriques, toits ouvrants, navigation embarquée et autres, consomment de plus en plus d’électricité. À tel point que les fabricants de batteries se préparent au passage de 12 à 42 volts (voir encadré). Ces systèmes, de sécurité pour certains, de confort pour d’autres, alourdissent les véhicules et augmentent la consommation. Mais c’est aussi une chance puisque ces évolutions obligent à repenser le couple thermique/électrique. La généralisation de la climatisation n’est-elle pas préoccupante ? En effet. Aujourd’hui, le taux d’équipement dans les pays industrialisés dépasse 75 %. Or, cet équipement peut faire augmenter la consommation d’essence et de gazole de 20 à 35 %. En plus, il convient de prendre en compte les pertes en fluides frigorigènes qui ont un fort impact en termes d’effet de serre (1 300 fois supérieur à celui du CO2) L’ADEME a organisé d’ailleurs le 24 juin 2003 une conférence de presse sur les résultats de ses observations sur la climatisation. ■ Contact : [email protected] Predit GO 7: “Impacts énergétiques et environnementaux” (1) stratégies and tools to assess and implement noise reducing measures for railway systems. (2) Level day evening ans night Pour en savoir plus : Rail et Recherche, le magazine de la recherche SNCF, dossier Bruit N° 22, janvier février mars 2002 e bruit des trains est aujourd’hui au banc des accusés. Bruit du TGV, contesté par les riverains, mais aussi crissements des freins, tintamarre des ponts métalliques, ram dam des gares de triage… De grands progrès ont été accomplis par les services de recherche de la SNCF en ce qui concerne les bruits de roulement. Ceux-ci sont provoqués par de petites ondulations de l’ordre du micron d’amplitude provenant de la roue et de la voie. Un programme spécifique, nommé Stairrs(1) vise à calculer la part d’émissions sonores issue de chacun de ces deux facteurs et a permis de déterminer que, dans certains cas, l’émission de la voie est prédominante. Pour les roues, l’adoption de semelles composites et non plus en fonte comme autrefois, permettra de réduire le bruit de 5 à 10 dB(A) (décibels acoustiques pondérés suivant la sensibilité de l’oreille) selon l’état de la voie. Ces semelles sont expérimentées depuis plusieurs années sur des trains de voyageurs et quelques trains de fret. “Les trains de voyageurs”, explique Pierre-Etienne Gautier, responsable de l’unité de recherche physique du système ferroviaire et confort à la SNCF, “ont une utilisation plus intensive et permettent un retour d’expérience plus rapide , mais des essais sur une centaine de wagons fret sont en cours”. Sur les voies, les études portent sur la mise au point d’absorbeurs de vibrations qui seront expérimentées fin 2003. Ils permettront de réduire le bruit global de 3 à 4 dB(A). A côté du bruit de roulement, trois axes de recherche méritent d’être signalés. Le bruit des gares de triage, nuisance d’autant plus importante qu’elle est souvent nocturne (plus de 100 dB à 1 m par les freins de voies) ; le bruit de passage sur les ponts métalliques, dont on comprend mieux aujourd’hui la complexité ; et le bruit aérodynamique, enjeu moins important car les vitesses supérieures à 320 km/h qui rendent ce bruit prédominant, ne sont plus à l’ordre du jour. La directive du 25 juin 2002 “Evaluation et gestion du bruit dans l’environnement” oblige à accentuer les efforts. Jusqu’ici, sur la base d’études montrant que le bruit ferroviaire était mieux accepté que celui de la route à niveau de décibels égaux, les trains étaient crédités d’un coefficient correcteur dit indice ferroviaire. La nou- L L E R E P O R T A G E Clermont d’Est en Ouest avec le Civis Comment doter les villes moyennes de transports collectifs efficaces, sans pour autant recourir à des infrastructures lourdes, inadaptées à leur taille ? C’est à cette équation que répond le Civis, un véhicule mi-bus, mi-tram qui, après avoir reçu en 2001 le grand prix de l’innovation du Predit, circule maintenant à Clermont-Ferrand. En attendant le Translohr, un tram léger, lui aussi “prédité”. emblée, son museau turquoise et ses formes arrondies ont séduit les habitants de Clermont-Ferrand (Puy-de-Dôme). Le Civis, hybride de bus guidé et de tram, grand prix de l’innovation du Predit 1996-2000, fait serpenter sa silhouette trapue au fil des 6 km et des 24 stations de la nouvelle ligne Leo 2 000. Leo, pour ligne Est-Ouest, relie la vaste place du 1er mai à l’est puis la gare centrale, la Place de Jaude vers les quartiers huppés de Chamalières et Royat à l’Ouest. A bord, les voyageurs circulent aisément dans le large espace à plancher bas qui occupe toute la surface. De grandes vitres et des puits de lumière créent une ambiance lumineuse et aérée. Tout respire le confort. Le chauffeur est isolé dans sa cabine à l’avant, derrière un écran de plexiglas, son poste situé au centre, comme dans un tramway. Passé la gare, le drôle d’engin s’engage rue du maréchal Joffre, rue Ballainvilliers, passe devant l’école des BeauxArts et pique dans la forte descente qui conduit à la place de Jaude, cœur de la cité. Nul à coup, nul coup de frein intempestif, même au plus fort de la pente. Puis c’est la longue rue Blatin qui a été mise en sens unique. Là, le Civis circule en site propre. Les quais avancent au ras de la chaussée, ce qui permet un accostage parfait, apprécié de ceux qui ont des caddies ou des poussettes. Le trajet se prolonge dans les rues calmes bordées de villas de la banlieue proche de Chamalières, puis arrive à la lisière de la station thermale de Royat. Terminus, place d’Allard, non loin de l’hôtel Métropole, fleuron de la ville d’eau. D’ Un moteur logé dans les roues Le passager ne s’en doute pas, mais il vient de vivre un événement original : l’expérimentation in situ d’un nouveau système de transport. La société Irisbus qui construit le Civis, cherchait en effet un site urbain et varié, permettant de circuler tantôt en site propre, tantôt non, pour voir le comportement de son engin. La ville de Clermont a répondu “chiche”, tout comme elle a accepté les vingt-six points du cahier des charges d’évaluation très précis établi par le Predit pour aider au financement de l’opération à hauteur de trois millions d’euros. Qu’a-t-il donc de si original, ce drôle de bus, outre son design séduisant et son confort intérieur? Il est porteur d’une innovation d’importance: le moteur y est logé dans les roues. Astucieux, le moteur-roue a été inventé par Irisbus, avec la complicité des sociétés Alstom et Lucas et du premier employeur local: Michelin. Il est formé d’un moteur électrique et d’un frein multidisque à bain d’huile, logés dans la jante d’un pneu extra-large. “Ce système dégage beaucoup d’espace, ce qui permet d’accueillir 145 personnes à bord, soit dix de plus que dans un bus articulé classique, et un plancher bas intégral qui favorise les déplacements et l’accueil des personnes à mobilité réduite” explique Christophe Kaminsky, ingénieur chargé d’études sur le projet. “En outre, le moteur diesel qui alimente les moteurs-roues est équipé d’un filtre à particules qui permet de diviser par quatre les émissions polluantes”. L’expérimentation devra permettre de réduire les faiblesses actuelles de cette technologie : le bruit et la consommation. Une dynamique d’innovation En attendant de concerner les voitures Civis, le guidage optique (cf. page suivante), deuxième innovation de Leo 2000, est expérimenté sur les bus Agora, également construits par Irisbus, qui équipent aujourd’hui la ligne. Il s’agit de s’affranchir du rail ou de tout autre système de guidage contraignant, au profit d’une simple ligne blanche tracée sur la chaussée “repérée” par une caméra placée devant le volant. L’arrivée du Civis stimule l’ensemble des transports publics clermontois. Sur le trajet de la ligne, c’est un autre paysage urbain qui s’impose grâce au relookage de 13 stations, avec des quais neufs équipés de bandes podotactiles pour les non-voyants, des appareils à billets et un nouveau mobilier urbain. Pour l’adjoint au maire chargé des transports, Louis Virgoulay “Civis a relancé la dynamique des transports publics et stimulé l’élaboration du plan de déplacements urbains, après l’échec d’un premier projet de tramway”. Quant à l’abonné aux transports publics de l’agglomération, il peut terminer le parcours, s’il le souhaite, en empruntant un vélo gratuit. L’innovation, de fil en aiguille Civis donne l’exemple d’une démarche de R&D où la réalisation d’un premier objectif - le plancher bas - aboutit de fil en aiguille à un concept nouveau de transports urbains. idée du plancher bas intégral s’est répandue vers 1990, stimulée par les campagnes sur l’accessibilité aux personnes handicapées” explique Gérard Martin, directeur de projet Civis à Irisbus, l’un des leaders mondiaux de construction d’autobus et d’autocars. “Nous avons mené des études en ce sens. Le plancher bas a tout d’abord concerné l’avant et le milieu des véhicules. Mais à l’arrière, où se logeait le moteur, il y avait toujours une marche ou un plan incliné ce qui rendait cette partie des voitures moins attractive et freinait les mouvements de montée/descente. Avec l’idée du moteur-roue, nous pouvions enfin réaliser un plancher bas intégral, la transmission de l’énergie se faisant par fil. Cela nous a donné une complète liberté architecturale. En outre, nous avons pu construire un intérieur plat, les seules protubérances étant celles des roues. Nous sommes même parvenus à élargir l’espace entre les roues. Il passe à 86 cm au lieu de 56 dans un bus classique. Cela permet aux gens de se croiser et réduit d’autant les temps d’arrêt”. À cette nouvelle architecture que Gérard Martin qualifie “L’ de “tapis volant” s’est agrégée l’idée que le nouveau véhicule devait être valorisant et attrayant pour inciter les voyageurs à renoncer à la voiture. D’où le recherche d’un design “de rupture” proche de celui du tramway. De ces progrès est aussi venu le souci d’améliorer encore l’accessibilité en offrant un accostage parfait aux stations. Ce qui a stimulé les recherches sur le guidage optique, au début centrées sur l’accostage. Mais pourquoi pas un guidage optique sur tout le trajet ? En effet, ce mode de guidage nécessite une mise de fonds bien moindre que le pose d’un rail. Et il s’accommode d’une circulation en site propre ou non ce qui permet, par exemple, la réalisation de sites propres par tronçons. En outre, lorsqu’il y a de très fortes rafales de vent ou de la neige, le conducteur, prévenu par un système d’alerte peut reprendre la main. “Le prix total de l’installation d’une ligne de tramway léger à deux rails tel le Citadis d’Orléans ou Lyon est de 120 MF par km, d’un tramway très léger monorail comme le Lohr, de 80 millions et du Civis de 40 MF. Des rapports de un à deux et à trois” indique Gérard Martin. De fil en aiguille, on en est donc venu, avec Civis à la conception d’un mode de transport urbain souple et économique, bien adapté à des flux d’environ 3 000 passagers à l’heure, avec tous les avantages du tramway en termes de vitesse et de confort. ■ Civis et Translohr ; deux véhicules complémentaires “Il n’y a, à nos yeux, aucune rivalité entre Civis et Tranlohr” tranche d’emblée François Moulin, directeur général du Syndicat mixte des transports en Commun de l’agglomération clermontoise. “Civis semble bien adapté à la ligne Est-Ouest où la fréquentation est moyenne et avec un flux régulier, sans heures de pointes marquées. Les passagers en ● A première vue, il est étonsont souvent des personnes âgées qui nant de voir une ville moyenne résident le long de la ligne ou se rendent comme Clermont-Ferrand adopaux thermes de Royat. Il n’en va pas de ter deux types de véhicules même sur l’axe nord sud, trois fois plus “intermédiaires” pour ses fréquenté, avec 3 500 voyageurs par transports : Civis, un autobus heure et des pointes très marquées”. ayant un peu du tramway, et Un bref coup d’œil sur un plan suffit à Translohr, un tramway léger sur comprendre : le tracé de la future ligne pneus. Explications. dessert toutes les parties vives de l’agglomération : le campus des Cezeaux, au Sud, fort de quelque 30 000 étudiants, les hôpitaux, le centre ville, le siège des usines Michelin et, tout au nord les quartiers populaires de Croix de Neyrat et de La Plaine. Il fallait donc un moyen de transport d’une grande capacité, entièrement en site propre et avec un guidage complet. “Sur la ligne Est-Ouest, un tel projet aurait été surdimensioné” complète Tarik Chbicheb, directeur général de T2C, l’exploitant des transports publics de la ville.. Le projet de tramway, dont la construction débute, prévoit un rail central unique posé à fleur de chaussée et circulant sur pneus. Tout au long du futur parcours une opération urbaine est lancée avec la création de “lieux de projets” qui permettront la requalification du campus, la réhabilitation des quartiers Nord, des aménagements sportifs ou la réfection de la place de Jaude, cœur de la cité auvergnate où s’élève la statue de Vercingétorix. La ligne Léo et la ligne de tramway se rencontrent Place de Jaude et Place du 1er Mai. Comme le tram ne passe pas par la gare SNCF, très excentrée, Léo servira aussi de ligne de rabattement de la gare SNCF vers le tramway. “Les deux lignes, elles aussi, sont complémentaires” conclut François Moulin. ■ A U T O U R Jack Metthey représente la Commission européenne au sein du comité de pilotage du Predit 3. Il analyse pour Predit Info, les liens entre la recherche européenne et nationale dans le domaine des transports et appelle la création d’un groupe à haut niveau sur l’hydrogène et les piles à combustible. Predit info Responsable de la publication : Bernard Duhem Coordination : Françoise Maillet Rédaction : Madeleine Melquiond Conception graphique : Gérard Casal Impression : MJ2 - 01 64 11 19 40 Secrétariat permanent du Predit Tour Pascal B 92055 La Défense cedex Tél. : 01 40 81 14 17 Fax : 01 40 81 15 22 www.predit.prd.fr PREDIT PProgramme de recherche et d’innovation dans les transports terrestres Ministères chargés de la recherche, des transports, de l’environnement et de l’industrie, l’ADEME l’ANVAR D E N O U S Jack Metthey “Mon rôle est de faire vivre l’espace européen de la recherche” Comment concevez-vous votre présence au sein du comité de pilotage du Predit ? Comme un honneur et une marque de confiance envers l’Europe. Il y a cinq ans, lors d’une conférence à Lille, j’appelais de mes vœux une meilleure collaboration de la recherche aux échelons nationaux et européens. En tant que représentant de la direction générale de la recherche de la Commission européenne, je matérialise ce lien au sein du Predit. Mon rôle y est avant tout de faire le lien et de faire vivre la notion d’espace européen de la recherche. Au delà des aspects structurels, comme la désignation dans chaque groupe opérationnel du Predit d’un M. Europe, quelle est selon vous l’articulation entre le Predit et le PCRD ? Les objectifs et champs d’action sont proches et présentent de fortes convergences. Le Predit 3 ne concerne que les transports terrestres. Le VIe PCRD, avec sa priorité “transports de sur face durables” couvre tous les modes de transport de sur face, routier, ferroviaire, maritime et fluvial. Les grands domaines comme l’environnement, la sécurité, la gestion et la régulation du trafic, sont identiques. Enfin, les deux programmes sont synchrones (ils couvrent la même période 2002-2006) et ont tous deux des ambitions budgétaires importantes : 800 M€ d’euros pour les transports de sur face dans le PCRD, 300 M€ de budget total pour le Predit. Quelle est votre approche des nouvelles formes d’énergie dans les transports, et de la problématique énergie/environnement ? La politique énergétique des transports est définie par la Commission dans son livre vert sur la sécurité d’approvisionnement énergétique et dans son livre blanc sur la politique européenne des transports. Le développement des carburants alternatifs est fortement encouragé, avec un objectif ambitieux de 20 % de carburants alternatifs en 2020. Même si le moteur à combustion interne recèle encore un potentiel d’amélioration important, l’hydrogène apparaît comme un vecteur énergétique de premier plan pour le futur. C’est pourquoi la Commission a pris l’initiative de créer un groupe de réflexion à haut niveau sur l’hydrogène et les piles à combustible. Le prix Nobel Carlo Rubbia y participe. Ce groupe finalisera ses travaux en juin. Des personnalités actives dans certains programmes nationaux, dont bien sûr le Predit, y participent. On peut penser que les changements en ce domaine seront longs, car ils posent des problèmes technologiques non encore totalement résolus comme la production et le transport de l’hydrogène ou des problèmes de sécurité. À quoi il faut ajouter la viabilité économique de ces solutions et leur acceptabilité sociale. Pour la pile à combustible à l’hydrogène, sans doute commencera-t-on par équiper des flottes commerciales, qui disposent de leur propre infrastructure de ravitaillement, ou des véhicules de grande taille, où l’encombrement compte moins. ■ CNRS : l’Action concertée Energie Le CNRS vient de clore l’appel d’offres 2003 de son Action énergie concertée, née en 2002. Un ensemble de recherches qui recoupe en partie les préoccupations du Predit. “Notre programme a un champ de recherche plus large que celui du Predit” prévient Bernard Spinner, directeur de l’Action concertée énergie. “Nos études portent sur les transports, mais aussi sur l’habitat et l’industrie. En effet, l’analyse des facteurs de progression des émissions de CO2 montre que la hausse de la consommation d’énergie se situe surtout dans l’habitat (+ 19,7 % entre 1990 et 2000), puis dans les transports (+ 15 %)”. “Par ailleurs, notre vocation est un peu différente de celle du Predit. Nous faisons de la recherche fondamentale, alors que le Predit vise une applicabilité plus rapide”. L’action concertée énergie est commune au CNRS et au ministère de la Recherche et des nouvelles Technologies, avec la participation de la direction générale de l’Armement (DGA). En 2002, le CNRS avait retenu douze thèmes de recherche et crée des groupes d’action thématiques (GAT). Dans son appel 2003, il stipule que les projets devront impliquer “la recherche de ruptures technologiques aux niveaux de l’amélioration de l’efficacité des usages énergétiques, la réduction de la demande d’énergies fossiles dans les transports et le résidentiel/tertiaire, la capture du CO2 et les formes diverses de stockage et de transport de l’énergie.” L’appel s’organise autour de huit thèmes de recherche : le stockage du vecteur hydrogène, la gestion thermique, la thermique de l’habitat, les technologies de combustion propre, la maîtrise de la biomasse, les nouvelles formes de stockage et de transport de l’énergie, les micro-systèmes de stockage de l’énergie et la socio-économie de l’énergie. “Sur ce dernier thème, nous nous intéressons à la prospective des systèmes énergétiques, aux conditions de développement des innovations et des diverses nouvelles formes d’énergie et à l’analyse de certains verrous comme leur compétitivité et leur acceptabilité” précise Bernard Spinner. ■ Pour en savoir plus : www.cnrs.fr/cuv/fr/prog/progsci/Energie.html Suite de la page 5 velle norme européenne LDEN (2) impose indistinctement pour la route, le rail ou l’aérien une pénalité de +10 dB(A) la nuit et +5 dB(A) le soir par rapport à l’indice autorisé le jour. C’est pourquoi la recherche sur le bruit ferroviaire investit de nouveaux domaines comme la propagation du son en fonction de la météo et des sites traversés, ou la perception du bruit et le “paysage sonore”. ■ Contact : [email protected] [email protected] Predit : GO 7 : Impacts énergétiques et environnementaux GO 8 : Véhicules propres et économes Stockage de l’énergie : perspectives technologiques Batteries de nouvelle génération : elles sont destinées à se substituer aux traditionnelles batteries plomb et se fondent sur de nouveaux couples électrochimiques: • Nickel Cadmium et Nickel Métal Hydrure : déjà disponibles commercialement, permettent des densités d’énergie une fois et demi supérieures à celles des batteries plomb ; • Lithium – Ion : seront bientôt disponibles (en cours d’industrialisation) et permettront d’atteindre une densité d’énergie encore plus forte (deux à trois fois supérieure à celle des batteries traditionnelles) ; • Le 42 volts, dont l’arrivée sera nécessaire pour répondre aux besoins croissants de consommation électrique des véhicules modernes, pourrait être l’occasion de faire déboucher ces technologies de batteries dans l’automobile. ● Volant d’inertie : l’énergie y est stockée sous forme mécanique dans un volant tournant à grande vitesse avant d’être convertie en énergie électrique. Ce dispositif supporte un grand nombre de cycles, ce qui le rend approprié au stockage de l’énergie entre stations pour un tramway par exemple ● Super capacité : l’énergie y est stockée sous forme électrostatique comme pour un condensateur. Peu d’énergie - mais beaucoup de puissance et nombre de cycles très élevé - cette technologie permet de répondre à des besoins de pointes fréquents, en complément à une fourniture d’énergie en base (par exemple, une pile à combustible). ●