vendredi, 15 octobre 2021

Une étude du puits à la roue met en évidence la nécessité d’inclure l’énergie du cycle de vie et les émissions de GES dans les plans de transport net zéro

Une nouvelle étude de Zemo Partnership recommande que la politique gouvernementale se concentre davantage sur les émissions de gaz à effet de serre (GES) du puits à la roue (WTW) et sur les performances globales d’efficacité énergétique des nouveaux carburants pour le transport.

Bien que l’hydrogène, l’électricité et les carburants renouvelables (produits à partir de matières premières à base de déchets) puissent tous réduire considérablement les émissions par rapport à leurs homologues diesel, il existe des variations importantes dans leur efficacité et leur efficacité en termes de réduction des émissions en fonction des choix effectués sur le cycle de vie complet du puits à la roue. L’étude met en garde contre le fait de se concentrer uniquement sur l’atténuation des émissions d’échappement peut risquer de négliger tous les impacts et la consommation d’énergie globale du système.

Avec des ressources biogéniques limitées et des approvisionnements en électricité renouvelable, il est essentiel d’adopter des solutions écoénergétiques pour maximiser les avantages du système dans la mesure du possible. La nouvelle étude se penche spécifiquement sur l’hydrogène, étendant l’analyse fournie dans l’étude récemment
publiée (également par Zemo) Low Carbon Hydrogen Well-to-Tank Pathways Study. Le travail arrive à point nommé car il intervient peu de temps après la publication de la stratégie du gouvernement britannique sur l’hydrogène, un élément potentiellement important du plan global de décarbonisation des transports. Les principaux éléments constitutifs de la stratégie hydrogène sont actuellement en cours de consultation et le travail du partenariat Zemo vise à contribuer à les éclairer.

L’analyse Zemo combine les données sur les GES et la consommation d’énergie pour une variété de véhicules à hydrogène : camions, bus, camionnettes et voitures. Il présente les résultats du puits à la roue pour les architectures de groupes motopropulseurs de véhicules à hydrogène les plus prometteuses utilisant des carburants électriques, diesel et renouvelables à batterie à des fins de comparaison. L’étude examine l’hydrogène produit pour les transports par électrolyse, la gazéification de la biomasse avec capture et stockage du carbone (CSC) et le reformage du méthane avec CSC (toutes des solutions potentiellement très faibles en carbone et en GES) ainsi qu’à partir de combustibles fossiles sans atténuation du CSC. Le travail explore la sensibilité des émissions de GES et de la consommation d’énergie à une gamme d’intrants et d’options, avec plus de 250 scénarios du puits à la roue modélisés dans la période 2020-2035.

L’analyse révèle que chacune des architectures de véhicules à hydrogène examinées peut fournir des solutions d’émissions de GES à faible teneur en carbone, et dans certains cas négatives, du puits à la roue au cours de la prochaine décennie pour de nombreux types de véhicules, mais cela dépend de l’utilisation d’hydrogène à faible teneur en carbone. De manière significative, les travaux montrent que l’efficacité énergétique du puits à la roue des véhicules à hydrogène est inférieure à celle des véhicules diesel à combustion interne (IC) ou à batterie électrique et de ceux utilisant des carburants renouvelables dans les moteurs IC.

Dans le cas des poids lourds alimentés par des piles à combustible à hydrogène – largement évoqués comme une solution potentielle de HDV en raison des défis techniques posés par l’électrification des batteries – l’efficacité énergétique du puits à la roue est quatre à six fois pire que celle d’une batterie électrique comparable véhicules.

Quelle que soit la manière dont l’hydrogène à faible teneur en carbone est fourni, le processus de production est énergivore et aggrave donc considérablement l’efficacité énergétique globale de WTW. Le directeur général de Zemo Partnership, Andy Eastlake, a déclaré : « Lorsque nous examinons l’efficacité énergétique des voies potentielles d’utilisation de l’hydrogène dans les transports, nous voyons des défis. Ces véhicules devront démontrer des avantages complémentaires considérables tels que
une plus grande autonomie, une charge utile supérieure ou des coûts d’exploitation inférieurs pour compenser l’augmentation de la consommation d’énergie par rapport à d’autres solutions de groupe motopropulseur à zéro émission telles que les véhicules électriques à batterie. »

Gloria Esposito, responsable du développement durable de Zemo et co-auteur de l’étude, a déclaré : « Les émissions de la chaîne d’approvisionnement en hydrogène sont dominées par la méthode de production de carburant, la distribution et la distribution ayant moins d’impact. « L’hydrogène dit « vert » (produit par électrolyse alimenté par de l’électricité renouvelable) produit actuellement les émissions de GES WTW les plus faibles pour un véhicule à hydrogène. Cependant, les véhicules utilisant de l’hydrogène «gris» fabriqué à partir de la reformation actuelle du méthane à la vapeur fonctionnent moins bien que les véhicules diesel conventionnels alimentés par des fossiles sur une base de GES du puits à la roue
. »

L’étude recommande que d’autres travaux de faisabilité, y compris une analyse énergétique, soient effectués pour évaluer l’adéquation de différents véhicules à différents cas d’utilisation afin d’éclairer le rôle potentiel de l’hydrogène dans le secteur des poids lourds. Les facteurs pertinents incluraient la charge utile et la capacité du véhicule, l’autonomie, le temps de ravitaillement/recharge et l’infrastructure. Le travail pourrait potentiellement être intégré dans les essais de fret zéro émission (ZERFT) en cours du gouvernement, que Zemo soutient également.

Le choix des facteurs d’intensité carbone pour l’électricité du réseau, à la fois maintenant et dans l’avenir, est une sensibilité critique dans l’analyse et un domaine nécessitant des données beaucoup plus cohérentes. D’autres recommandations sont incluses dans l’étude qui peut être téléchargée ici.

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