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Biocarburants : Quel avenir pour l’E85 et compagnie ?

Jamais nous n’avons eu autant besoin d’alternatives au pétrole. L’automobile et le transport routier ayant sa grande part dans la pollution de la planète et le réchauffement climatique, la transition énergétique du secteur se tourne massivement vers l’électrique mais semble avoir oublié l’une des nombreuses solutions que sont les biocarburants. Explications.

Pourtant la vague des modèles à batteries, ayant débuté dans ces années 2010 s’est précédée d’une autre où les carburants se voulaient « verts », « propres » et autres adjectifs montrant que le réservoir pouvait encore respecter l’environnement. Or cela n’a jamais véritablement pris, hormis au Brésil ou dans quelques rares pays où les autorités ont abondamment poussé à leur consommation. Qu’en est-il en France ? Ont-ils un avenir ? Avant de débattre sur le sujet, petit point sur les biocarburants, leur utilisation actuelle et leur production.

C’est quoi un biocarburant ?

Rien à voir avec le biologique « naturel » sans pesticides de nos aliments, cela signifie des carburants produit par la biomasse :

  • origine végétal via cultures de plantes, céréales, arbres ;
  • des déchets ou résidus végétaux ;
  • des déchets ou résidus liés à l’animal.

Dans le cas où ils seraient produits de façon agricole, ils ont leur autre patronyme agrocarburants.

Comment produit-on du biocarburant ?

Aujourd’hui environ 85% de la consommation est de type diesel d’origine huile de colza/tournesol/palme tandis que les 15% de biocarburants essence sont du bioéthanol, obtenus à partir de betterave ou de céréales (maïs, blé, soja).

Ils constituent la première génération de biocarburant, la deuxième étant actuellement en projets et très peu commercialisée.

Les biocarburants de 2nde génération sont des éthanols dits lignocellulosiques, issus de la récupération de paille et de bois, produits en culture pérennes ou dédiées de végétaux à croissance rapide comme les taillis rapides type Miscanthus Giganteus (photo), Switchgrass, ou peuplier à courte rotation.

Donc pour les biocarburants de 2nde génération aucune rivalité n’existe ici avec l’agroalimentaire, pas d’inflation à prévoir, et surtout la production devient plus faible en carbone en utilisant des déchets voire renouvelables.

Encore plus efficaces, les biocarburants de 3ème génération sont à base d’algues. Ces « algocarburants » ayant percé dans certains médias ou publications au début des années 2010 sont encore au stade expérimental.

L’avantage est une production plus efficiente, car les algues sont produites dans un espace considérablement plus compact et la culture est renouvelable après quelques jours là où certaines cultures de 2nde génération nécessitent des semaines/mois.

Voici un résumé pour ceux qui seraient perdus :

Qui produit des biocarburants ?

Les plus gros producteurs mondiaux sont les États-Unis, le Brésil et l’Allemagne. Dans le cas du Brésil, les moteurs « FlexFuel » essence/E85 introduits en 2003 ont désormais inondé 90% du marché, expliquant la position du pays, mais accélère davantage la déforestation.

La France est au pied du podium, 4ème avec seulement 2 Millions de tonnes produits par an soit à peine 5% du volume global. Bien qu’acteur majeur, cela ne suffit pas à être autonome.

Aujourd’hui, la France importe environ 4 fois plus qu’elle n’exporte avec 80% de biodiesel, la facture de ce déséquilibre atteignant plusieurs centaines de millions d’euros, 570 millions par exemple en 2016.

Le biocarburant, tout le monde en consomme

Cela en surprendra beaucoup, mais tous les automobilistes, chauffeurs routiers, conducteurs de bus roulent quasiment avec du biocarburant. Exactement 99% selon les statistiques officielles avec 79% de gazole en volume, et 20% d’essence.

Vous connaissez les appellations des carburants essence SP98, SP95 ou encore SP95-E10 ? Les chiffres 98 et 95 indiquent leur indice en octane, mais permettent de mémoriser leur composition en bioéthanol, jusqu’à 5% maximum pour le SP95/SP98 contre 5 à 10% pour l’E10.

En pratique, le taux est variable selon les périodes de l’année et circuits de distribution. Le gazole est aussi concerné. Bien qu’il n’ait pas de dénomination type « Gazole-E8 », il possède bien 7,7% de biocarburant en moyenne dans chacun de vos pleins en station !

Ces incorporations permettent d’atteindre 7% de biocarburant dans la consommation totale de carburants dans le pays. Ce volume augmente progressivement, puisque le mixte se tourne davantage vers l’E10, représentant 35% de la consommation en 2016 contre 65% pour les classiques SP95/SP98.

Les vrais biocarburants

Lorsque l’on met de côté les carburants traditionnels et leur part marginale de « bio », les véritables biocarburants sont représentés par les E85 ou superéthanol, mais aussi des biodiesel B30 « Diester » et ED95.

L’E85 est comme son nom l’indique un carburant dont le mélange est essentiellement de l’éthanol, avec entre 65 et 85% selon les circuits de distribution. Il n’est pas toujours compatible avec les moteurs essence mais une conversion via boîtiers, aujourd’hui autorisée, permet son utilisation.

En diesel, ils sont moins connus. Le B30 est composé d’environ 30% de biodiesel, l’ED95 jusqu’à 95% dont le reste n’étant pas du diesel mais des additifs. Le B30 est rare mais intéressant car compatible avec tout moteur diesel sans conversion, l’agglomération du Havre l’a utilisé pour sa flotte d’environ 500 véhicules automobile à partir de 2005.

Les biocarburants sont-ils 100% propres ?

Soyons clairs, non. Un biocarburant ne permet pas actuellement se considérer totalement vertueux, propre ou sans émissions. En pollution locale, il émet comme tout autre carburant classique des gaz polluants, en majorité du dioxyde de carbone (CO2), ainsi que des oxydes d’azote (NOx) sur le gazole et des particules fines.

L’étude Globiom de la Commission Européenne publiée en 2016 est radicale. Tous les biocarburants diesel de première génération sont plus polluants de 80% vs carburant fossile, variant selon la culture, la pire étant celle basée sur l’huile de palme (+200%) sans parler de l’impact sur la biodiversité. L’éthanol serait mieux loti avec moitié moins de gaz à effet de serre sur le cycle global.

L’origine du biocarburant peut effectivement changer le bilan global. Toujours selon le rapport, les biocarburants seconde génération s’en sortent encore mieux. Mais là encore, ceux basés sur les déchets végétaux (bois, paille) émettent encore 20 à 30% plus qu’elle n’en captent, les cultures pérennes et à rotation rapide étant les seules à se revendiquer d’une empreinte positive de -29%.

Toutefois, dans le domaine des bus et camions, l’ED95 homologué en 2016 fait ses preuves et continue ses expérimentations. La dernière en date étant la ligne Dax-Mont de Marsan à l’automne 2018 avec le soutien de Scania et Raisinor.

Poussé par le constructeur suédois dès les années 1980, ce biodiesel quasi pur est issu de la récupération de marc de raisin, un déchet végétal sans concurrence à l’alimentaire. Outre -95% de CO2 et -50% de NOx à l’échappement vs diesel, il réduit drastiquement l’impact environnemental sur le cycle global (pas de production dédiée) et la pollution des milieux aquatiques.

La société Esterner produisant du biodiesel à partir d’huiles animales (EMHA) revendique -83% d’émissions de CO2, et -11% de NOx en moyenne par rapport au gazole. Quant au B30, il dispose des mêmes propriétés, atténuées en raison du plus faible taux d’incorporation. Les additifs, composés chimiques polluants, pourraient être remplacer par des enzymes afin d’abaisser l’empreinte environnementale.

Quel avenir pour le biocarburant ?

S’il luttait en 2010 pour être un des avenirs du transport, son futur est aujourd’hui compromis. Le mouvement vers l’électrique est amorcé dans les principaux marchés automobiles et soutenu par les gouvernements. L’hydrogène ne récupérant que des miettes. Le biocarburant n’ont ainsi pas leur mot à dire.

La part de 10% de biocarburants en Union Européenne d’ici 2020 – votée en 2009 – a d’ailleurs été rabotée à 7%, tandis que les défenseurs de l’environnement s’alarment. Un projet de l’UE a par ailleurs envisagé la suppression pure et simple des biocarburants, mais a cédé à un compromis gelant la part des 1ères générations avec interdiction à terme de l’huile de palme, et portant à 3,5% les 2èmes générations – incluant le biogaz – d’ici 2030.

Cependant il faut y croire, et pousser la 2nde génération maintenant. Voici les avantages écologiques et économiques :

  • La conversion de véhicules actuels est à privilégier au lieu de produire de nouveaux véhicules électriques/zéro émissions (et donc consommer énergies, matériaux tout en polluant) ;
  • Les biocarburants de 2ème génération issus de cultures rapides ont une empreinte CO2 positive sur leur cycle de vie, et ce sur des surfaces réduites ;
  • D’autres biocarburants de 2nde génération peuvent retraiter des déchets, comme le bois ou la paille.
  • Économiquement parlant, un biocarburant de 2ème génération produit en France pourrait pallier à la dépendance énergétique. Le pétrole étant importé (Arabie Saoudite, Kazakhstan, Nigéria, Russie), tout comme environ 30% des biocarburants 1ère génération (Allemagne, Malaisie…).

Autre argument : le porte-monnaie et la conversion E85

Si l’environnement n’est pas la priorité, l’argent est aussi un facteur déterminant pour ceux roulant à l’essence. Le litre d’E85 coûte en décembre 2018 environ 0,65€/l, soit 55% moins cher que le SP95 ou le E10, loin de son plus haut de 2013 (0,93€/l). En ces temps où l’essence remonte vers ses records de 2012-2013 et le mouvement gilets jaunes revendique moins de taxes, l’E85 dénué de TIPP pourrait leur être la solution court-termiste la plus viable, sachant que l’électrique est inabordable pour la plupart malgré les bonus et primes à la conversion.

Tandis que les modèles vendus comme « Flexfuel » ont disparu des catalogues, les boîtiers de conversion E85 sont la solution. Auparavant montés « sauvagement », ils sont progressivement approuvés depuis 2018 et seraient compatibles avec environ 10 millions de voitures en France selon La Collective du bioéthanol. Biomotors a été le premier à recevoir l’autorisation par l’UTAC, suivi de FlexFuel Company et d’ARM Engineering fin décembre 2018. Les boîtiers sont abordables, de 600 à 1.200€ selon la catégorie du véhicule.

Autre solution, plus risquée et examinée par L’argus, est d’incorporer du superéthanol progressivement dans ses pleins, notamment sur les modèles d’après 2000. Or sans précaution le moteur pourrait être endommagé, et la garantie constructeur ne sera plus valable. En parallèle, le gazole n’a toutefois aucune alternative existante si ce n’est le B30, non diffusée en station au public.

Abordable pour les consommateurs, le bioéthanol E85 dispose d’une face sombre, celle de son impact écologique, que la majorité d’entre-eux ignorent. Bien que les initiatives façon ED95 et certaines cultures de 2è génération donnent un souffle à la filière, le développement est lent et ne semble pas suffisant pour faire face à la vague électrique attendue ces prochaines années. Et ce n’est pas le frein de l’UE face aux biocarburants, le stade encore expérimental des algocarburants ou les études les accablant qui les aideront.

L’hydrogène a-t-il un avenir ?

La voiture à hydrogène, on nous la promet depuis belle lurette. Bien que de rares modèles sortent çà-et-là, cette technologie est vue comme une alternative à l’électrique voire son remplacement à long terme. Quelle est son histoire ? Comment fonctionnent les fameuses pile à combustibles et comme produit-on l’hydrogène ? Quels sont leurs avantages et les freins à son développement ? 

 

Le 1er juin 2018, la conférence de presse des 24 Heures du Mans a surpris le monde de la course automobile.Plutôt que des batteries longues à charger, l’ACO a préféré introduire une catégorie hydrogène pour 2024 où six constructeurs seraient déjà intéressés selon le président Pierre Fillon. Malgré l’échec de la GreenGT H2 (forfait en 2013), est-ce un signe que l’hydrogène est enfin une énergie d’avenir en auto ? Avant cela, focus sur sa fabrication et comment il propulse.

Comment fonctionne une voiture à hydrogène ?

Bien que de nombreux prototypes aient utilisé l’hydrogène directement dans des moteurs à combustions interne, la solution aujourd’hui utilisée est celle de la pile à combustible (PAC), ayant plus d’autonomie tout en étant moins bruyante. Il en existe plusieurs types, dont le plus populaire « alcaline » et la PEMFC (membrane à échange de protons) ici employé sur les véhicules. C’est un système lourd à embarquer mais en réalité très simple de fonctionnement. La PAC utilisée dans une voiture nécessite du combustible hydrogène (précisément du gaz dihydrogène ou H2), stocké sous forme liquide  à -253°C dans des réservoirs à haute pression de 350 ou 700 bars (soit 3 à 6 kg par unité), sécurisés par une enveloppe en fibre de carbone. Elle entraîne une réaction chimique ayant pour formule 2H2 + O2 = 2 H2O, donc a besoin d’hydrogène mais aussi d’oxygène, ce qui explique les grandes aérations à l’avant des véhicules comme pour un moteur thermique. La réaction génère de l’électricité, envoyée directement dans le moteur électrique, et de l’eau pure sortant via un petit tuyau d’échappement. On vous épargnera le coup du verre d’eau, et pas d’inondation à prévoir ni de cycle de l’eau brisé car on parle ici de moins d’un litre par kilomètre. Pour être plus visuel, rien de mieux que la PAC de la Toyota Mirai :

A noter que des batteries, alimentées par la PAC, sont toujours présentes afin de supporter les accélérations franches et le démarrage. Cependant, avec l’amélioration des puissances développées (il faut au moins 150 ch pour bouger les 1,8 à 2 tonnes des véhicules), elles se réduisent : si la Hyundai ix35 gardait encore un bloc de 24 kWh en 2014 (= première Nissan LEAF), la Toyota Mirai n’a besoin que d’une capacité de 1,5 kWh,

Bien que la PAC prenne une place conséquente dans un châssis automobile, elle offre de sérieux avantages par rapport aux véhicules électriques actuels. Elle stocke davantage d’énergie en autorisant des autonomies plus élevées (600-800 km contre environ 400 km), surtout chez les camions (1 900 km pour un Nikola One vs 800 km pour le Tesla). Également, le plein d’hydrogène est plus rapide qu’une recharge (moins de 5 minutes contre 45 minutes à plusieurs heures) et la technologie nécessite moins de matériaux compliqués à récolter/recycler tels que le lithium ou le cobalt. En revanche sur ces points, la technologie hydrogène est mise sous pression : l’électrique va rapidement adopter des batteries plus capacitives et plus véloces à recharger.

Le point noir de l’hydrogène est son coût, les voitures étant encore peu répandues donc chères (une Mirai coûte 3 fois plus qu’une berline équivalente), à cause du platine nécessaire à la réaction, et un plein tarifé environ 50 euros. Aussi, l’infrastructure est inexistante (25 stations en France) bien que la perspective de déploiement du réseau soit facile via les stations actuelles et non via un total réseau de bornes.

D’où vient l’hydrogène ?

L’hydrogène (H) est l’élément le plus commun de l’univers, car le plus simple chimiquement (1 seul électron autour du noyau), et est donc le plus présent sur notre planète Terre. Or, cela peut sembler bête, mais il n’existe quasiment pas à l’état naturel. L’hydrogène n’est trouvable que dans des molécules plus complexes, qu’il faut casser afin de l’extraire. Si cela semble obscur, c’est un peu le syndrome du marin assoiffé en plein océan : il est bien entouré d’eau, mais son besoin est en eau douce, qu’il doit extraire afin de la séparer du sel. Il faut donc produire de l’hydrogène, précisément dans sa forme « dihydrogène » ou « H2 ».

Comme il est présent dans de très nombreuses molécules, l’hydrogène est extractible de différentes manières, mais sa production est actuellement pour 95% à base d’énergies fossiles.

La plus commune est le reformage de gaz naturel ou vaporeformage (méthane ou CH4), l’autre étant de la gazéification d’une biomasse (charbon de bois en général). Ces méthodes sont cependant productrices de gaz à effet de serre, respectivement de dioxyde de carbone (CO2) et de monoxyde de carbone (CO). La seconde a par contre l’opportunité de devenir entièrement renouvelable, en reproduisant au fur et à mesure la biomasse, mais elle aura également besoin de capter le carbone pour devenir « verte ».

Enfin, un troisième procédé plus « propre », l’électrolyse de l’eau, reprend le principe de inversé de la pile à combustible : eau = hydrogène + oxygène. C’est une alternative peu répandue (1% de la production) plus chère en raison d’une demande forte en électricité, et davantage dans le cas de l’électrolyse PEM (membrane à échange de protons) plus adaptée aux variations des énergies solaires/éolienne. C’est paradoxal, mais il faut donc de l’électricité pour produire l’hydrogène qui produira l’électricité, mais il faut bien stocker l’énergie quelque part. Une PAC aura de toute façon plus d’avantage qu’une batterie, car à la densité énergique plus élevée.D’autres types de production plus expérimentaux existent tels la photosynthétisation de microbes ou d’algues, la photoélectrolyse et la décomposition thermochimiqiue de l’eau à haute température (900°C).

Générateur d’hydrogène via électrolyse par Areva H2Gen

Si l’utilisation d’une voiture à hydrogène et de sa PAC est propre sur la route, son bilan global devient moins « vert », et très variable selon la méthode de production, comme pour les voitures électriques à batteries. Ces derniers auront dans TOUS les cas des émissions de CO2 globales bien supérieures, tout en sachant que les émissions sont isolées, et sans parler des particules ou NOx, inexistants lors de la production et de l’utilisation de dihydrogène.

Quel avenir ?

Les modèles ne pullulent pas malgré une technologie éprouvée. Hyundai a présenté son séduisant NEXO, mais il rejoint une famille se comptant en 2018 sur les doigts d’une main. La faute au prix (80 000 euros en Europe pour une Mirai), et au manque d’infrastructure.

La filière hydrogène, comme l’électrique l’a reçu voilà 10 ans, nécessite une véritable impulsion politique pour l’infrastructure en bornes publiques (la plupart sont privées), l’achat voire une ligne directrice forcée (comme en Chine avec part d’électrification dès 2019). Une obligation, car même au Japon – où le premier ministre paradait en Mirai – et en Californie, le souffle retombe en faveur de l’électrique. Seule la Corée du Sud semble s’en donner les moyens, avec 16.000 véhicules et 310 stations en 2022 au travers d’un investissement de 2.600 milliards de wons (2 milliards d’euros).

En France, le plan Hulot annoncé le 1er juin 2018 montre certes une volonté, avec la décarbonisation partielle de la production d’hydrogène (10% en 2023, 30% en 2028) et la volonté d’être un leader mondial en la matière. La France possède bien le n°2 mondial du domaine Air Liquide, mais le budget alloué via l’ADEME est trop faible : 100 millions d’euros pour 2019 renouvelables pendant cinq ans, et sans prévision au-delà. C’est 1/10è du nécessaire selon le cabinet McKinsley ou le DG Hyundai France Lionel French Keogh. Pour rendre compte du manque de moyens, le projet « Zero Emission Valley » en Auvergne-Rhône-Alpes – 1 000 véhicules, 20 stations et 15 électrolyseurs – requiert 70 millions d’euros à lui seul sur 10 ans.

Station à hydrogène pour véhicules

Le plan Hulot vise 5.000 véhicules à hydrogène d’ici 2023 contre 250 fin 2017, devant se résumer à des taxis, camions, engins de chantier ou bus (une ligne est prévue en 2019 à Versailles). Enfin 100 stations seraient disponibles dans le pays à la même échéance, là aussi un objectif limité sans financement adapté, une station coûtant 2 millions d’euros. Autre ordre de grandeur (ou petitesse), le Japon prévoit 160 stations et 40 000 véhicules d’ici 2020, face au million d’électriques sur les routes selon les analystes et environ 23.000 bornes électriques déjà installées aujourd’hui.

L’hydrogène dans l’automobile semble lointain et devrait le rester à court terme sans coup de pouce, la filière piétinant ces 20 dernières années en termes de pollution, de rentabilité et d’investissement. La poussée des énergies solaires/éoliennes sera un autre facteur déterminant. Comme évoqué sur POA dès 2015, l’énergie « verte » est fluctuante, dans le réseau d’électricité de nos foyers (idéale pour stocker l’énergie éolienne/solaire dans les pics et la redistribuer lors des creux

Il reste quand même une réalité hors du segment automobile, d’abord dans les bus ou chariots élévateurs. Il est produit à 60 millions de tonnes par an dans le monde, notamment pour les secteurs de la chimie (ammoniac), électroniques (écrans plats), métallurgique ou du verre. Sans lui, jamais l’homme n’aurait marché sur la Lune, les fusées ayant des moteurs alimentés en oxygène et hydrogène. On évoque aussi la pile à combustible dans l’aviation sur de petits aéronefs voire de support (Boeing Phantom Works, Hycarus), dans le ferroviaire pour remplacer les locomotives diesel (Alstom Coralia iLint) ainsi que dans le secteur maritime (sous-marin Type 212, ferry Hydrogenesis, projet Energy Observer).

L’hydrogène en automobile : une vieille idée

Contrairement à la propulsion électrique, qui dominait l’essence dans les premières heures de l’automobile, l’hydrogène a toujours été une curiosité se résumant à de rares modèles. Une curiosité née dès 1807 avec une création signée du Suisse François Isaac de Rivaz, une véritable voiture 79 ans avant la Benz « Patentwagen » puisqu’à quatre roues et propulsée par un moteur à combustion.

Dispersés sur près d’un siècle, l’Hippomobile du Français Etienne Lenoir (1860) était animée par de l’hydrogène né de l’électrolyse de l’eau, un pickup Norsk Hydro le mettait directement dans le moteur en 1933 et un GAZ-AA fut converti et produit en série pendant la Seconde Guerre Mondiale. En 1959, est apparu le premier véhicule à pile à combustible (PAC). Horreur pour les bagnolards, c’était un tracteur Allis-Chalmers du Milwaukee, puissant de 20 chevaux et capable de tracter quelques 1.300 kg.

L’approche par un constructeur a débuté aux Etats-Unis en 1966 par la fourgonnette General Motors Electrovan avec pile à combustible, avant que Jack Nicholson ne présente une Chevrolet Caprice carburant à l’hydrogène 12 ans plus tard, tout en parlant d’une production par l’énergie solaire. Au Japon, l’aventure ne démarre qu’à partir de 1974 via l’institut technologique de Tokyo Musashi, qui a développé plusieurs prototypes à bicarburation jusqu’en 1997, tandis qu’en Allemagne étaient exposées les BMW 520h et Mercedes-Benz 280 TE. Les années 1990 se résument à quelques protos Mazda, Mercedes, BMW et même une Renault Laguna Nevada « Fever » en association avec PSA (40 ch, 110 km/h de pointe).

L’hydrogène a vécu sa première vraie vague entre 1997 et 2008, avec quelques exemplaires de la BMW 750hL à bicarburation (204 ch, bicarburation, 350 km), du Toyota Highlander FCHV (107 ch, PAC, 250 km), et des Honda FCX (82 ch, PAC, 355 km) et FCX Clarity (130 ch, PAC, 435 km). En parallèle, les concepts de salons ont pullulé sur les stands Honda, Mazda, Ford, Hyundai/Kia, Volkswagen, Mercedes, Peugeot ou Fiat, ainsi qu’en exemplaires de démonstration comme l’oublié Renault Scénic ZEV H2 de 2008.

La crise financière ayant mis un coup d’arrêt à partir de 2009, l’hydrogène a disparu des cartes, puis a repris sa place en salons. En pratique, le Hyundai ix35/Tucson FCEV a écoulé des centaines d’unités depuis 2014 (136 ch, PAC, 500 km), en parallèle des débuts de la Toyota Mirai (154 ch, 650 km d’autonomie). Plus récemment, la Honda Clarity est réapparue en 2016 (175 ch, 750 km) et le Hyundai NEXO (184 ch, 800 km) a pointé sa large calandre en mars 2018 en Corée. En parallèle, Riversimple a créé multiples prototypes, dont le dernier Rasa pèse seulement 580 kg pour 483 km d’autonomie.

On le voit, l’histoire se résume à des prototypes très espacés, avec une émergence de projets depuis la fin des années 1990. Malgré davantage de présence sur les salons que l’électrique avant 2009, cette technologie n’a pas franchi le cap de la série, seuls quelques modèles ayant pris le chemin de petites flottes professionnelles ou d’administration.

Aussi rapides à ravitailler qu’une voiture thermique tout en étant silencieuses, moins lourdes et à l’autonomie supérieure à une électrique, sans rejet polluant sur route, les voitures à pile à combustible à hydrogène ont une technologie prête pour le futur, spécialement pour les grandes berlines/SUVs ou utilitaires. Mais il reste encore énormément de travail et surtout de volonté, surtout que la filière hydrogène a peu progressé depuis 20 ans et a été mise dans l’ombre par la vague électrique.

Comme cette dernière, plus qu’un plan Hulot, il faudra un sacré coup de pouce pour l’infrastructure ainsi que des programmes d’incitation à l’achat afin de devenir une énergie alternative. L’hydrogène devra en plus assurer sa production propre et renouvelable, pourquoi pas à base d’électrolyse à source solaire/éolienne. Chiche ?

Voitures volantes : une mobilité mythique enfin réalité ?

Par Matthieu Lauraux. Mirage depuis un siècle et peuplant les films de science-fiction, la voiture volante va-t-elle enfin profiter de la nouvelle ère de mobilité, de la technologie autonome et des propulsions alternatives ? A quoi pourrait-elle servir et serait-elle sûre ? Si elle semble être toujours plus proche grâce à une certaine Pal-V, les drones risquent de tuer ses ambitions.

Roulantes, volantes mais rarement les deux à la fois, les voitures volantes n’ont jamais rempli le ciel malgré des décennies de rêve. Après de rares projets, il semble que nous assistions à un décollage du segment, notamment via les drones recevant des investissements colossaux. Une rupture technologique qui ne va pas sans s’interroger sur l’intérêt de cette mobilité en trois dimensions, sa sécurité, sa comparaison face aux autres transports.

Un fantasme centenaire

2037, New York City. Des gratte-ciels toujours plus élevés, une ambiance grise et fumeuse, percée par des voitures volantes…

Non, ce n’est pas une accroche d’un nouveau film d’anticipation, mais une constante trouvée dans nombre d’œuvres du genre. Or tous se sont passablement plantés : les bus volants de Star Trek (1979) à la DeLorean de Retour vers le futur II (1989) en passant par la chasse aux répliquants en Flying Spinner à Los Angeles en 2019 dans Blade Runner (1982). Et que dire de la science-fiction des années 50 et 60 nous les promettant pour l’an 2000, ou de l’utopique engin de Carl Harry Claudy imaginé de 1917.

On ne peut leur jeter la pierre, imaginer le transport à plus de 30 ans est un exercice périlleux, et l’aspect spectaculairement visuel des voitures volantes est plus que tentant. Certains plus réalistes les ont mis de côté, à l’instar de Minority Report (2001) ou Demolition Man (1990), privilégiant des véhicules roulants, mais autonomes.

Mobilité - Retour vers le Futur 2 - Owosso Pulse

Au fait, vous aviez remarqué la rare Owosso Pulse dans Retour Vers le Futur 2 ?

Pour finir en curiosité, dans le film « Ready Player One » tout juste en salles, la DeLorean ne vole pas vraiment. Même dans un univers virtuel de 2045, les voitures roulent. Les temps changent.

Le lent décollage de la voiture volante

En dehors du 7ème art, l’humain a toujours été drainé par la volonté de s’extirper de sa condition de terrien. Rapidement en parallèle des premiers avions, des projets de voitures volantes sont nés dont le plus connu Autoplane de Glenn Curtiss en 1917, qui n’a jamais vraiment décollé, malgré son envergure de 12 mètres.

Trente ans plus tard, une poignée d’avion peu adaptés à la route émergent : l’Arrowbile de Waldo Waterman (sorte d’Isetta aux ailes détachables, 5 exemplaires), l’Airphibian (première voiture recevant une autorisation de vol de l’aviation civile), dont l’arrière de la cabine roulante peut s’emboîter au reste du fuselage, les Convair Model 116/118 et Aerocar (ci-dessous) ressemblant vraiment à une voiture, chapeautées par les ailes et hélice (les deux n’ont pas dépassé le stade du prototype).

Suite à une ère de soucoupes volantes (enfin à peine lévitantes), la voiture volante a de nouveau émergé vers l’an 2000 avec la Skycar M400 de Paul Moller dont les quatre turbines permettaient un décollage vertical et promettait les cieux à 500 km/h. Or sans autorisation officielle de vol (ni de roulage d’ailleurs), son avenir a sombré, et ce malgré des dizaines de millions de dollars investis.

L’espoir perdu a repris vers 2010 avec Terrafugia et Aeromobil, projets simultanés venant des États-Unis et de Slovaquie.

Une première, probablement la dernière ?

En 2018, jamais les projets n’ont été aussi nombreux, passant d’une poignée voilà une décennie à une trentaine aujourd’hui. Cette escalade tient surtout dans l’apparition des drones à passagers que l’on doit clairement distinguer des avions-voitures.

Chez Terrafugia, le premier vol de la Transition (monoplace, 160 km/h dans les airs, 700 km de distance) date de 2009, mais aucune nouvelle de la plus moderne TF-X depuis plusieurs années, mais le rachat par le groupe chinois Geely pourrait amener du concret. Malgré le crash de la 3.0, l’Aeromobil est passée au modèle 4.0 (biplace, 260 km/h en vol, 750 km de distance) espéré en 2020, sa plus séduisante succession 5.0 (4 places, décollage vertical) étant attendu en 2025. Quant à la KrossBlade Skycruiser originaire de l’Arizona (8 rotors et 2 ailes escamotables, 5 places, 500 km/h en vol, 120 km/h sur route), il croise les doigts pour devenir réalité avant la fin de la décennie.

Ces voitures volantes sont donc rares, la faute aux très imposantes dimensions. La plupart taillent près de 6 mètres (imaginez le garage allant avec) et ont l’obligation de décoller depuis un aérodrome, limitant donc l’utilisation aérienne au quotidien. Ils nous promettent aussi le ciel depuis des années, mais sont toujours en développement.

Finalement la première voiture volante est le Pal-V, un drôle d’engin apparenté à un hélicoptère venu des Pays-Bas, ayant passé la barre de la production, limitée à 90 exemplaires. Roulant et volant jusqu’à 160 km/h, il se révèle compact avec la taille d’une 208 en mode route. Mais coûte 300.000 euros minimum, soit une Ferrari 812 Superfast. A vous de choisir.

Pal-V 2018

La PAL-V en mode volant

Si elle présente un aboutissement long d’un siècle, la Pal-V va devoir s’incliner face à une vague de véhicules bien plus attractifs.

Les drones prennent le relais

Face aux fantasques projections de voitures volantes, un autre type de véhicule a émergé à la frontière entre le drone, l’hélicoptère, et parfois l’avion. Lilium fut un des premiers engins engagés dans la course aux VTOL (Vertical Take-Off and Landing) ou ADAV en français (Aéronef à Décollage et Atterrissage Vertical). Compact, simple d’apparence, le Jet biplace aux quatre ailes et 32 turbines électriques s’autorise le décollage vertical et le vol jusqu’à 300 km/h, pour 300 km d’autonomie et un bruit inférieur à celui d’une moto (thermique bien entendu).

Or nous allons devoir arrêter ici le rêve de nombreux amateurs la considérant comme une voiture volante : à l’instar du drone d’Uber Elevate, du Volocopter 2X du Kitty Hawk Cora ou de l’eHang 184, les drones ne roulent pas. Sauf un.

Le seul projet de drone roulant vient de l’association Italdesign-Airbus où la Pop.Up (2017 puis 2018 avec Audi) consiste en une cabine biplace emboîtée sur une plateforme roulante électrique soit sous un drone à 4 rotors, or n’a aucun avenir en soi. Car entre ce taxi volant, le drone autonome Vahana et le presque hélicoptère CityAirbus, Airbus nous précise « développer les technologies pour ensuite faire un choix de véhicule qui nous paraitra le mieux adapté au marché ». Même Porsche y réfléchirait, afin de créer une version sportive.

Enfin, il faut s’attendre à un développement exponentiel des drones à passagers. Face aux voitures volantes quasi-artisanales, certains empires investissent lourdement dans les VTOL : Uber, Airbus, Toyota, Daimler via Volocopter, Boeing ou la NASA. Conséquence, « nous pourrions voir cette mobilité urbaine une réalité autour de 2022-2023″ affirme Airbus, Uber Elevate assurant que des vols auront lieu « en 2020 à Los Angeles et Dallas ».

Ça sert à quoi au final ?

Outre la dimension « cool » des voitures volantes, il va logiquement de leur intérêt. La question est donc : pourquoi ?

Les projets viennent souvent de pilotes d‘avion à l’image de Carl Dietrich, fondateur de Terrafugia, voulant « faire de l’aviation personnelle un mode de transport pratique pour tout le monde ». Plus qu’un gain de temps, « changer de plan à n’importe quel moment amène au final plus de liberté que d’avoir une voiture et un avion hautes performances » raconte l’Américain, « le confort et la polyvalence ont davantage de valeur que la performance pure ».

L’autre principal argument avancé dans le cas de services au particuliers est la rapidité, comparé à nos autos prises dans les circulations infernales (à Paris, un véhicule roule en moyenne à 24 km/h). Exemple concret avec l’Airbus Pop.up Next, nécessitant seulement 5 minutes entre les aéroports new-yorkais JKF et Newark (équivalent à un Roissy-Orly), contre une heure pour une voiture ou un train. Seuls les drones pourront se vanter de cette qualité grâce à leur faculté de vol vertical (si les héliports se multiplient).

Existe un domaine non-civil où cette mobilité se révèleraient utile : les secours. Au lieu de zigzaguer dans les bouchons et plus compacts que les hélicoptères, les véhicules d’urgence interviendraient bien plus rapidement, et même plus efficacement dans les lieux difficiles d’accès (montagne, grands immeubles).

Une solution sûre et régulée ? Sera-t-elle accessible ?

Étonnamment, le lancement d’une voiture volante ou l’imminence d’un drone roulant à passager coïncide avec l’arrivée d’un système « terrien » encore plus efficace. On vous en parlait, l’Hyperloop pourrait offrir l’avantage de la vitesse et sans leurs inconvénients. Elon Musk, porteur du projet, les critiquaient même dans une conférence TED en mai 2017 : « les voitures volantes sont particulièrement bruyantes, entraînent des turbulences d’air importantes ». Le thème des nuisances sonores est clairement questionnable, et l’on imagine déjà des manifestations de riverains envers les drones, face aux voitures se faisant plus rares et silencieuses via la technologie électrique et autonome. Détruisant au passage l’argument de l’évitement des bouchons et de surcroit la légitimité du drone et encore plus celle de la voiture volante.

Musk parle également de « l’anxiété » à voir un nombre significatif d’aeronefs au-dessus de nos têtes, les comparant des potentielles « guillotines ». En réponse aux propos tranchés – le jeu de mot est voulu 😉 – les drones à usage civil seraient majoritairement autonomes afin d’éviter toute erreur humaine.  Attaquer la sécurité n’est-il pas simplement ringard ? Devant l’inconnu, le célèbre entrepreneur utilise le sentiment humain mais déraisonnable de la peur, alimenté par le vide règlementaire. Mais chez Airbus, on assure être « engagé dans des discussions avec les autorités » concernant les certifications nouvelles à créer pour ces nouveaux aéronefs.

Majoritairement électriques dont le taxidrone Airbus, les drones rencontrent un frein technologique : celui des batteries. « L’utilisation intensive en service d’autopartage est impossible aujourd’hui » indique Uber, la technologie actuelle n’autorisant pas de longs trajets – surtout au vu de la consommation d’énergie beaucoup plus importante qu’une voiture – et les recharges étant encore trop lentes. Peut-être les batteries stationnaires (ou « à l’état solide ») bien plus capacitives et rapides combleront ce point faible.

UberAIR vol San Francisco-San José

Simulation d’un trajet UberAIR face aux autres transports

Enfin un taxidrone roulant pourrait s’avérer élitiste financièrement, notamment à court terme. La simulation d’un trajet San José-San Francisco (80 km en 15-18 minutes) est estimée à 60 euros par Airbus Vahana et 105 euros en UberAIR, contre 12 euros en train (2h). Cependant, Uber Elevate estime qu’à long terme le tarif serait abaissé à 16 euros.

En résumé, la commercialisation de la PAL-V ne doit pas cacher que la voiture volante n’existera pas, car non pratique. Seul le drone à passager dispose d’un avenir, mais peu se révèlent roulants, et cette mobilité serait limitée à des services précis pour un tarif initialement peu accessible. Si vous comptiez délaisser votre Tiguan ou votre Clio pour un aéronef particulier, une seule solution : replongez dans Retour vers le Futur II et rêvez d’embarquer dans un taxi Citroën DS volant.