Conduire une voiture électrique revient-il à diriger une verrerie ?

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Alors que l'industrie du verre envisage l'impact de l'accord de Paris et comment la tendance à la réduction des émissions de CO2 des parties prenantes et des clients affectera l'entreprise, un certain nombre de questions se posent. René Meuleman explore les considérations les plus importantes.

Il n’est pas facile de se faire une opinion quand tous les faits sont inconnus. Au cours des 30 prochaines années, la technologie se développera, l’environnement des affaires changera et la politique changera. Mais les durées de vie des fours de +15 ans resteront un défi, obligeant les personnes impliquées dans la technologie de conception des fours à penser beaucoup plus loin que les décideurs financiers ne le font généralement. Être conscient des nombreuses incertitudes aidera à trouver une direction réalisable dans l’avenir et à minimiser les problèmes qui pourraient survenir lors des manœuvres dans un environnement en développement.

Concernant l’utilisation de l’énergie électrique pour les fours par rapport à l’hydrogène, l’analogie avec les voitures semble évidente, du moins d’un point de vue rendement. Pourquoi, par exemple, y a-t-il autant de voitures à batterie sur la route et pourquoi si peu de modèles alimentés à l’hydrogène ? Pourquoi les voitures à hydrogène ont-elles des piles à combustible ? Et enfin, qu’en est-il des émissions ?

Considérez les deux premières questions, en gardant ces deux choses à l’esprit : Quel est le lien avec la fabrication du verre ? Et les réponses seront fluides car, comme mentionné précédemment, la technologie se développera, l’environnement des affaires changera et la politique changera.

Une voiture à batterie a besoin d’électricité pour se recharger, tandis qu’une voiture à hydrogène a évidemment besoin d’hydrogène. L’énergie électrique peut provenir de sources d’énergie renouvelables, de la combustion de combustibles fossiles et de l’énergie nucléaire. Les énergies renouvelables et l’énergie nucléaire sont presque sans carbone. Et actuellement, l’énergie nucléaire est considérée comme une source d’énergie durable qui pourrait, grâce à des changements commercialement viables dans sa production, devenir une source d’énergie renouvelable à l’avenir. Une fois que l’énergie électrique est générée, il y a des pertes dues au réseau, à la conversion de tension et à la mécanique, mais dans l’ensemble, la voiture à batterie est très économe en énergie.

Pour produire de l’hydrogène, il faut soit du gaz naturel, soit de l’électricité à partir d’énergies renouvelables, des combustibles fossiles ou de l’énergie nucléaire. Malheureusement, l’étape supplémentaire de conversion du gaz naturel/de l’électricité en hydrogène réduit l’efficacité énergétique. Cela est dû au fait que l’hydrogène doit être comprimé ou refroidi pour atteindre une taille de volume acceptable pour le stockage. Une fois que l’hydrogène sous haute pression est disponible, l’énergie doit être convertie pour alimenter le véhicule sur la route et pour cela, il y a deux options : le brûler dans un moteur à combustion, ou l’alimenter dans une pile à combustible pour le convertir en énergie électrique , puis dans un onduleur et enfin dans un moteur électrique connecté via des engrenages à la route.

Bon d’accord, pourquoi ne pas utiliser le moteur à combustion très sophistiqué ? Cette technologie est bien développée et familière à tous. Malheureusement, le moteur à combustion n’est pas très économe en énergie. En fait, comparé à la combinaison de piles à combustible et de moteur électrique, il est deux fois moins efficace. Par conséquent, pas une bonne option. Et un effet secondaire désagréable est que la combustion d’hydrogène avec de l’air entraîne des émissions de NOx qui nécessitent des mesures spéciales pour être éliminées.

En réponse à la dernière question, en supposant que la solution la plus rentable et la plus économe en énergie est utilisée ; qui est la méthode à batterie. Prenons l’exemple d’un véhicule électrique Mercedes-Benz EQC, consommant 20,9 kWh/100 km avec une efficacité de charge de 89 %, ce qui portera ce chiffre à environ 23,5 kWh/100 km. Comparez cela à l’exemple d’un modèle diesel Citroën C5 avec une consommation de carburant de 3,9 l/100 km, soit 39 kWh/100 km. La Mercedes électrique dans ce cas est 40% plus économe en énergie.

Comparez les deux véhicules sur un court trajet en voiture. Le diesel Citroën émettrait 103 g/km de CO2 partout où la voiture est conduite. Cependant, compte tenu de la quantité de CO2 émise par la production d’électricité dans différentes régions, la Mercedes électrique émettrait 138 g/km si elle était conduite aux Pays-Bas, 114 g/km en Allemagne, 17 g/km en France et 112 g/km aux Etats-Unis.

Conclusion

Bien que simplifiés à l’extrême, ces calculs montrent que dans l’ensemble, la combustion des combustibles fossiles est extrêmement inefficace. Les systèmes électriques fonctionnent bien mieux, mais la manière dont l’énergie électrique est générée et son emplacement importent. Du point de vue de l’efficacité énergétique et des émissions de CO2, il existe de nombreuses analogies entre l’usage automobile et la fusion du verre. Par conséquent, cela semble un bon endroit pour commencer à mieux comprendre les problèmes en cause. Les avis sont les bienvenus. Les autres sont-ils d’accord ?

A propos de l’auteur :

Remerciements particuliers à notre ancien collègue Eurotherm, René Meuleman, Global Glass Manager, pour avoir rédigé le contenu original de cet article.

La version complète de cet article paraît dans le numéro de novembre/décembre 2020 de Glass Worldwide aux côtés d’une large sélection croisée d’éditoriaux qui aident dans tous les domaines de la production et du traitement.

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