Les transports. du futur sont déjà : DOSSIER LES TRANSPORTS

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1 DOSSIER LES TRANSPORTS Les transports du futur sont déjà là TOYOTA Les comportements sont appelés à changer Les transports représentent tout à la fois, la liberté, les échanges et le progrès. Les transports du futur seront ceux que leurs utilisateurs décideront en changeant leurs modes de vie. Aucune révolution des transports ne se fera sans eux. Or, nous l avons vu dans le premier dossier (Ma Planète n 17), la mobilité ne cesse d augmenter : les transports sont en mutation, thème de notre second dossier (Ma Planète n 19), et les conséquences des choix à venir seront lourdes sur l aménagement du territoire. Choisir les transports en commun en ville plutôt que la voiture? Le succès des trams est prometteur à cet égard. Et pour les inconditionnels de l automobile, ils pourront pratiquer le covoiturage, ou mieux, utiliser les petites électriques en libre service. POUR EN SAVOIR : Une solution d avenir, la pile à combustible Les artistes pensent la voiture du futur Le télétravail réduira-t-il les transports? L invention de la vitesse, regard sur le siècle Améliorer l existant Nul doute que les transports du futur existent déjà dans les cartons. Et les progrès attendus des nouvelles technologies viendront de l amélioration des véhicules existants, davantage que de l invention d un nouveau mode de transport miracle. On attend beaucoup de l injection directe, déjà appliquée pour les moteurs diesels, des piles à combustibles et enfin, des véhicules hybrides, déjà commercialisés au Japon. Le télétravail va-t-il réduire les trajets domicile-travail et ainsi diminuer la pollution de l air? Les réflexions sont à peine amorcées. L environnement est devenu un défi majeur pour les transports de demain, même les designers automobiles s y mettent. A l aube de ces innovations, il n est pas inutile de lancer un "autre regard" vers le passé, pour éclairer le cheminement de ce qui fut le siècle de l invention de la vitesse. JUILLET-AOÛT 1998 Ma Planète n 21 7

2 DOSSIER LES TRANSPORTS / Le futur Rouler en polluant moins Qu elle soit à essence, électrique ou à gaz, la voiture de demain polluera beaucoup moins. À la clé de cette amélioration se trouvent les innovations technologiques et la formulation de carburants plus propres. Common rail : nouveau mode de distribution du diesel sur les injecteurs. L alimentation en carburant, optimisée, est dosée indépendamment du régime du moteur. Additif oxygéné : accroît le taux d oxygène du carburant. Il permet une combustion plus complète et limite le recours à certains produits très polluants, notamment le benzène et les hydrocarbures aromatiques. Mélange pauvre en carburant : les futurs moteurs à essence à injection directe utiliseront un mélange air/essence avec une faible proportion d essence. C est une innovation importante car elle suppose que les deux composés ne soient pas mélangés de façon homogène dans la chambre à combustion. Composites : matériaux faits par assemblage de plusieurs composants. Les plus communs comportent une armature (fibre de verre, de carbone, de polyamide... ) noyée dans une résine. Ils peuvent entrer eux-mêmes dans la composition d éléments multimatériaux (composite/métal, par exemple). Le dérivé de l huile de colza, l ester méthylique, est un biocarburant. S i l on veut que la pollution générée par les transports cesse de faire la Une des journaux, il faut en passer par l innovation technologique. Des moteurs moins gourmands, des carburants plus propres ou complémentaires du pétrole et des systèmes de dépollution plus performants permettront d agir à la source, en complément aux transferts modaux et à la maîtrise des besoins de transport. Dans l aventure, l automobile, secteur où la demande d énergie a crû depuis dix ans avec l essor du transport routier, est en première ligne (voir Ma Planète n 17). Les constructeurs automobiles sont ainsi mis au défi de trouver une réponse technologique qui permette de concilier les demandes croissantes de mobilité avec une forte aspiration sociale à une bonne qualité de vie. D autant que les législations européennes du XXI e siècle se durcissent (voir encadré). Déjà réduites de vingt fois par rapport à 1970, les émissions des moteurs neufs devront diminuer encore de moitié d ici l an Le pot catalytique, qui détruit beaucoup de polluants contenus dans les gaz d échappement, le monoxyde de carbone et une partie des hydrocarbures imbrûlés, a bien changé les choses. Mais il ne détruit pas complètement les NOx des moteurs à injection directe, il laisse passer les particules, et il n est efficace qu à "chaud", lorsque le véhicule a parcouru 3 km environ. Des moteurs moins gourmands Les moteurs à essence ou à diesel ont aussi évolué. Leur architecture interne a été redessinée pour favoriser le rendement énergétique en améliorant la combustion et en éliminant les frottements de pièces : à la clé, moins de pertes d énergie, moins d imbrûlés. Une meilleure distribution du carburant et le contrôle électronique de la qualité de combustion ont complété la panoplie. Résultat : les moteurs sont plus "propres", puisqu ils consomment moins et brûlent mieux. Les citadines ampératrices de Renault, prototype de petites urbaines électriques. Les derniers développements de l injection directe, un mode d alimentation du moteur sobre en carburant, vont très bientôt encore améliorer ces performances. Déjà utilisée sur les véhicules diesel, l injection directe consiste à pulvériser à haute pression le carburant dans la chambre de combustion du moteur sans passer par une pré-chambre de mélange air/carburant. A la clé : 10 % de pertes d énergie en moins. Avec le futur système common rail d injection Biocarburants : l ester méthylique et l éthanol Il existe des carburants de substitution aux carburants d origine fossile. Ce sont les biocarburants, produits à partir de plantes. Ils permettent de réduire les polluants liés à la combustion des hydrocarbures et ne contribuent pas au renforcement de l effet de serre. Deux familles de carburants sont aujourd hui bien développées : L éthanol (un alcool) et son dérivé l ETBE, sont produits à partir de betterave ou de blé (F), de maïs (US), de canne à sucre (Brésil). L ester méthylique de colza (EMC- Diester) est un dérivé de l huile de colza. C est en tant qu additifs que l EMC et l ETBE trouvent leur meilleure application. Mélangé à l essence, l ETBE remplace un additif oxygéné, le MTBE, dérivé du méthanol et fabriqué à partir de gaz naturel. L EMC, en mélange à 30% dans le diesel, fait baisser de 20% les particules et les fumées, et de 13% les gaz précurseurs de l ozone. C est aussi un bon remplaçant du soufre, qui devrait être à brève échéance totalement éliminé D. HALLEUX - BIOS 8 Ma Planète n 21 JUILLET-AOÛT 1998

3 directe à très haute pression (HDI) la consommation des moteurs diesel devrait encore beaucoup baisser. Pour les moteurs à essence, l arrivée de l injection directe se prépare. La technologie, très difficile à mettre en œuvre avec l essence, part de zéro. Elle permet de faire brûler un mélange pauvre en carburant. Les avantages combinés de l injection directe, peu gourmande en carburant, et du mélange pauvre devraient avoir des résultats spectaculaires en termes de consommation d essence : - 30 à - 35 %, même si tout n est pas sont bien partis des carburants. ETBE et EMC ont cependant une faiblesse : ils ne permettent pas de réduire les NOx, et dans certains cas, en produisent un peu plus. Contrôler leurs écobilans Évidemment, la production de biocarburants impose d utiliser des engrais et des produits phytosanitaires, avec des risques de pollution des nappes phréatiques. En termes d écobilan, cet aspect peut faire douter de leur impact positif. Toutefois, l Ademe estime qu une agriculture limitant les apports au strict minimum diminuerait suffisamment ces risques pour conserver aux biocarburants leur intérêt. Ils ont en outre un impact socio-économique non négligeable, permettant de créer des emplois en milieu rural (agriculture, stockage, négoce) et de développer des industries de transformation associées. Leur production s accompagnerait des sousproduits valorisables en alimentation animale. RENAULT encore maîtrisé pour les émissions de polluants. Des modèles de moteur japonais en diesel HDI et essence à injection directe ont déjà vu le jour en 97. Les Européens prévoient de sortir des modèles en 1998 pour le diesel et 1999 pour l essence. Ces deux nouveaux développements de l injection directe ont toutefois un défaut : ils accroissent les émissions d oxydes d azote (NOx) et de particules, et ne satisfont pas aux exigences normatives actuelles. Un pot catalytique pour réduire les NOx Un nouveau pot catalytique, le Denox et des filtres à particules performants devraient bientôt voir le jour, même si leurs conditions de fonctionnement ne sont pas encore fiabilisées. Les recherches visent aussi à développer des pots de précatalyse (des pièges à NOx) qui diminueront les rejets au démarrage à froid (70 % de l émission a lieu à ce moment-là). Mais pour que ces technologies s imposent, il faudra que les pétroliers y contribuent en reformulant les carburants. En effet, elles nécessitent des produits plus stables (de qualité constante), à très faible teneur en soufre (rédhibitoire pour les pots catalytiques Denox). Cette perspective est d autant plus à l ordre du jour que, injection directe ou pas, pour respecter les futurs niveaux d émissions de 2005, il faudra que les teneurs en benzène, en hydrocarbures polyaromatiques et en oléfines du carburant soient beaucoup plus basses. Des voitures obèses Pourtant, tout ce qu elle gagnera avec les technologies et les carburants reformulés, la voiture pourrait le perdre parce qu elle est obèse. Entre 1988 et 1994, elle a pesé jusqu à 200 kg de plus. La faute en revient au confort, à la sécurité, aux performances : airbags, ceintures, aide à la conduite, climatisation, électronique, insonorisation, etc. Plus lourde, elle redevient gourmande. Les constructeurs élaborent donc des régimes minceur. Les moteurs ont déjà fondu de 30 % en quelques années, les structures monocoques comportent un minimum de pièces assemblées. Tous les espoirs sont permis, sachant que des prototypes de moins de 100 pièces (au lieu de 288) ont été réalisés. Aluminium, magnésium, composites et plastiques montent en puissance, suivis par les tôles d aciers dits "à haute limite d élasticité" et INTERVIEW FRANCO SBARRO «Bientôt des voitures maltraitables?» Designer automobile, Franco Sbarro a travaillé avec les plus grands, Fiat, Lancia, Citroën, et invente aussi des prototypes pour des amoureux de la bagnole comme lui. L environnement, c est un peu la part de raison dans votre métier-passion? L environnement est une nécessité éthique. Je crois en effet qu il ne faut pas gaspiller le patrimoine que l on nous a donné. Et le sens profond de mon travail, celui que j enseigne dans mes écoles de design, est de concilier les aspects techniques, esthétiques et éthiques. Mais l irruption de l environnement dans mon métier est aussi une contrainte. Il me faut respecter des critères de rejets polluants et sonores fixés par la loi en dessinant des prototypes moins puissants, moins lourds donc moins consommateurs d énergie et dont l aérodynamique n est plus la priorité. Une des plus grandes pollutions, dans mon domaine, c est le gaspillage de matériaux : il n est pas nécessaire de recourir systématiquement à des matériaux "nobles". Par exemple, des progrès spectaculaires ont été enregistrés dans le domaine du plastique. Pourquoi ne pas utiliser ces nouveaux composés plastiques plus souvent? L idéal serait un véhicule qu on pourrait démonter pour en faire des chaises de jardin, un véhicule "maltraitable" en quelque sorte. Et c est l une des grandes tendances actuelles. Quels types de véhicules vous demande-t-on le plus actuellement? J ai deux types de clients. Les grandes entreprises me demandent indéniablement des véhicules non polluants. Mais je crée aussi des prototypes pour des particuliers, amis ou rencontres fortuites. Et ceux-là exigent du rêve, ils veulent un "proto" pour le seul amour de l automobile. En général, ces engins-là ne sont pas "conformes" aux normes environnementales. Mais inversement, ils ne sont pas destinés non plus à circuler plus de 100 km par an. Donc ils ne sont pas responsables d une grande pollution... Si vous aviez à dessiner un véhicule idéal sur le plan écologique? Le véhicule de rêve est indissociable de son environnement urbain. Il serait hybride : sur route, il roulerait à essence, mais il serait autorisé à pénétrer dans des zones urbaines semi-piétonnes où il se mêlerait aux piétons en roulant à 15 km/h sur le mode électrique. Dans ces quartiers, il y aurait suffisamment de places de parking pour éviter l encombrement de la chaussée. Je crois qu il faut multiplier les îlots urbains où la qualité de vie serait une priorité. Mes dernières créations (une Berlingo pour Citroën et un coupé de Mégane pour Renault, présentées lors du dernier salon mondial de l automobile à Genève) sont des petites urbaines, presque silencieuses et à faible consommation. Mais il leur faut les villes qui vont avec! Pascale d Erm DR JUILLET-AOÛT 1998 Ma Planète n 21 9

4 DOSSIER LES TRANSPORTS / Le futur Rouler en polluant moins Les bornes électriques font partie du paysage urbain de certaines villes, comme ici, à La Rochelle. La vraie solution d avenir viendra de la pile à combustible la fibre de carbone. Qu il s agisse de carrosserie, d équipements intérieurs, de structures, avec ces matériaux légers, l amincissement peut friser les 50 %. Les obstacles? Le coût du matériau, de sa mise en œuvre, du recyclage ou bien de mauvaises performances techniques. Autant de raisons qui poussent à imaginer des éléments multimatériaux, alliant les avantages de chacun. Bonnes performances pour le GPL et le GNV Reste que la voiture "verte" à essence ou à diesel, ou le carburant reformulé ne sont pas les seules solutions à la réduction des émissions et, plus encore, de l effet de serre. Parallèlement à un usage généralisé des transports en commun modernisés, place aux voitures au gaz et électriques. On les aime peu parce qu elles manquent de puissance et d autonomie. Le véhicule électrique d aujourd hui doit être rechargé tous les 100 km et ne roule pas à plus de 130 km/h en pointe. Une Twingo au gaz ne dépasse pas 120km/h. Qui plus est, réservoir à gaz J.-M. CHARLES - EDF ou batteries sont encombrants. Mais en ville, cœur de la pollution, elles sont bien adaptées (voir Ma Planète n 17). Les performances environnementales des véhicules neufs au GPL (Gaz de pétrole liquéfié) ou au GNV (Gaz naturel pour véhicule) sont bonnes : pas d émissions de particules, pas d évaporation, et une diminution de polluants par rapport à l essence allant jusqu à 60% pour les NOx, et le CO. La propulsion électrique est encore meilleure élève du point de vue de la pollution de l air locale. Zéro émission. Voire zéro consommation de ressources fossiles, si l énergie provient de centrales nucléaires ou hydrauliques. Et un silence total du moteur. Pour remédier au manque d autonomie, les fabricants de batteries planchent dur : on devrait parvenir à 135 km en 2005 grâce aux piles Lithium- Ion, voire 200 km avec le Lithium- Carbone. Piles à combustibles et véhicules hybrides Mais une voie majeure s ouvre avec la pile à combustible, déjà utilisée dans le spatial, et testée sur des prototypes automobiles (Mercédès classe A ou Laguna de Renault entre autres). Elle produit de l électricité par électrolyse de l hydrogène et de l oxygène gazeux qui, mis en présence, dégagent de l énergie et... de l eau. Ses avantages : elle se recharge immédiatement, hydrogène et oxygène sont des ressources inépuisables et son autonomie égale celle des véhicules conventionnels. Toutefois, le stockage de l hydrogène pose un problème d encombrement et de sécurité. Pour le réduire, on pourrait produire de l hydrogène à bord. L inconvénient : des émissions supplémentaires de CO 2. En attendant, déjà commercialisé par Toyota et en prototype chez les autres constructeurs, le véhicule hybride électrique-thermique offre une alternative. Doté de deux moteurs, l un thermique, l autre électrique, il s adapte à la ville comme à la route. Le véhicule individuel n est bien entendu pas le seul concerné par ces progrès technologiques. Bus et poids lourds ont même été les premiers véhicules industrialisés fonctionnant au gaz ou à l électricité; mais les exemples de tels véhicules restent très rares en France, et absents des flottes de camions. Les effets positifs des technologies doivent être relativisés. Pour respirer vraiment mieux, il faudra déjà attendre que le parc automobile, dont la moyenne d âge est de sept ans, ait été entièrement renouvelé. Ensuite, l augmentation vraisemblable du trafic risque de peser négativement dans la balance. Reste donc à transformer les habitudes des utilisateurs citadins qui prennent leur voiture pour aller acheter du pain à trois cents mètres et à les convaincre d utiliser les transports en commun. Et si on leur offrait une voiture électrique à louer en libre-service? St-Quentinen-Yvelines teste le système Praxitèle piloté depuis un an par la CGEA et Renault et PSA pilote le projet Tulip (Transport urbain libre individuel et public) : un réseau basé sur l utilisation d une petite voiture biplace toute en composites qu on emprunte avec un "pass". L idée fait d ailleurs école : Mercédès à son tour envisage d utiliser ce concept pour commercialiser la Swatch Mobile. Anne Lombard Les polluants de l air et leurs effets NOx (oxydes d azote) : combinaison oxygène/azote de l air ; pluies acides, smog, ozone, problèmes respiratoires. HC (hydrocarbures) : imbrûlés ou gaz d évaporation ; particules, composés organiques volatils (COV). Certains sont nocifs. Le benzène, notamment, est cancérigène. Le diesel en émet beaucoup. Particules : imbrûlés, cancérigènes. Le diesel en émet beaucoup. CO (oxyde de carbone) issu de la combustion incomplète. CO 2 (dioxyde de carbone) non réglementés : produit naturel de la combustion, gaz à effet de serre. Aldéhydes non réglementés : produits notamment par les additifs oxygénés incomplètement brûlés. Le petit livre blanc de la voiture "verte" Les réglementations La directive CEE 94/12 du fixe, pour les véhicules légers, les seuils d émission (à l échappement) des polluants suivants : CO, NOx, HC, et particules. Ces seuils seront réduits de 2 à 4 fois selon les polluants en Projet de directive sur la qualité des carburants. Elle se base sur le programme européen Auto-Oil. Deux étapes sont prévues : 2000 et L objectif : diminuer les teneurs en benzène, soufre et hydrocarbures polyaromatiques, et augmenter la teneur en oxygène (qui favorise la combustion). Les formulations de la Commission et du Parlement européen, plus exigeant pour les carburants, diffèrent : les réductions d émissions peuvent varier de - 5 à - 6 % pour les NOx, de - 5 % à - 17 % pour les HC, de - 8 % à - 22 % pour le CO. La loi sur la qualité de l air et l utilisation rationnelle de l énergie (déc. 1996) prévoit de développer l usage des véhicules "propres. Avant janvier 1999 les établissements publics, l État et les collectivités territoriales des villes de plus de habitants utiliseront des carburants à taux d oxygène relevé, et des véhicules électriques, GPL ou GNV (pour au moins 20% de chaque renouvellement du parc). Avant le 1 er janvier 2000, tous les carburants devront contenir un taux minimal d oxygène. La directive européenne du sur la qualité de l air a étendu à 13 (au lieu de 5) les polluants atmosphériques réglementés. 10 Ma Planète n 21 JUILLET-AOÛT 1998

5 Micro-boulot-dodo Les enjeux du télétravail se déclinent aussi sur le mode environnemental. Il permettra peut-être de réduire les trajets domicile/travail et les pollutions atmosphériques induites. I l est 18 h, Éric débranche le modem, éteint l ordinateur et quitte son bureau pour rejoindre sa famille. Durée du trajet : à peine quelques secondes pour une distance totale de trois mètres. Car ce salarié d une entreprise de maintenance informatique a installé son bureau dans sa maison : il est ainsi devenu un télétravailleur. Comme individus en France, Éric a choisi cette «modalité d organisation ou d exécution d un travail exercé à titre habituel par une personne physique (...) à distance (...) et au moyen de l outil informatique ou des outils de télécommunications», selon une définition donnée par Thierry Breton, auteur d un rapport pour le gouvernement français sur le sujet. La voiture au garage Ainsi, ce n est plus le salarié qui se déplace vers le travail, mais le travail qui se rapproche du salarié. Au rectorat de l Académie de Bordeaux, 34 agents administratifs se sont portés volontaires pour travailler chez eux deux jours par semaine. Ces jours-là, leur véhicule reste au garage. Outre un considérable gain de temps, le télétravail permet ainsi de limiter la pollution atmosphérique liée à l usage de la voiture. Les centres-villes, quotidiennement envahis par le trafic routier des salariés traditionnels, respireraient mieux si le télétravail se développait. A l inverse les zones rurales, aujourd hui délaissées parce que trop éloignées des bassins d emplois, pourraient à nouveau attirer une population qui n aurait plus besoin de se déplacer pour travailler. Car le télétravail offre à chacun la possibilité de choisir son lieu d habitation en fonction de choix personnels, et non des emplois disponibles à proximité. L aménagement du territoire, dont un des objectifs est de maintenir l équilibre démographique entre la campagne et la ville, peut trouver dans le télétravail un allié précieux. C est du moins l espoir de nombreux élus et acteurs de l aménagement du territoire. En 1993, la Datar (Délégation à l aménagement du territoire et à l action régionale) lançait un programme auprès des collectivités locales rurales : depuis, celles qui investissent dans les nouveaux outils de télécommunication pour développer le télétravail, bénéficient d un soutien financier. Bénéficier des mêmes soins que l on habite une grande ville ou un village isolé : c est l un des enjeux de la télémédecine. Le télétravail pourra générer de nouveaux comportements dans l utilisation des transports. La télémédecine a vu le jour avec le téléphone : grâce à lui, le médecin a pu communiquer avec ses patients et ses confrères, prodiguer ses conseils aux uns et écouter les avis des autres. Depuis, la télécopie, puis l informatique et les hauts débits des réseaux de télécommunications ont démultiplié ces possibilités d échanges d informations. Un médecin généraliste peut désormais transmettre des images ou des sons (radiographie, scanner, électrocardiogramme...) en temps réel à n importe quel spécialiste dès lors qu il est connecté à un réseau. Les diagnostics sont ainsi affinés, et les hospitalisations parfois Un outil pour l aménagement du territoire Le Conseil général d Indre-et-Loire, la Caisse primaire d assurance de Nantes ou le Tribunal de grande instance du Havre ont suivi ces incitations. Malgré tout, la France reste en retard face au leader européen du télétravail, la Grande-Bretagne, et plus précisément l Écosse. Avec neuf habitants au km 2, cette région a la plus faible densité de population de l Union européenne. C est donc très logiquement que le télétravail y est devenu, avec succès, l un des outils de l aménagement du territoire. Enfin les technologies de l informatique et des télécommunications ont favorisé l essor d une pratique nouvelle : le partage des bureaux. Très en vogue aux États-Unis, ce phénomène apparaît aussi dans les capitales européennes. Chaque bureau est à la disposition de 2 à 4 salariés : pendant que l un occupe effectivement ce bureau, les autres travaillent à leur domicile ou auprès de clients. Ce partage génère d importantes économies de loyers pour les entreprises et permet une plus juste occupation de l espace, autre domaine sensible de l environnement urbain. Mais nous sommes encore loin de ce type de constat en France. Étant donné la faible proportion de télétravailleurs, il est difficile de quantifier les avantages pour l environnement, du télétravail. La Commission européenne prévoit 10 millions de télétravailleurs européens vers l an 2000: les effets du télétravail seront d ici là mieux identifiés. Mais on observe déjà que de nombreux télétravailleurs, plus libres d organiser leur temps, se déplacent souvent pour de petits trajets, et souvent en voiture! Catherine Geiss La médecine à distance POUR EN SAVOIR PLUS Le télétravail en France, Thierry Breton, 1994, La Documentation française. Sur Internet : Le site de l Association pour le développement des moyens informatiques de la région Auvergne, dédié surtout au télétravail ( so.fr/). Vous accéderez à de nombreux autres sites avec l aide des moteurs de recherche. évitées. Dans les services de la médecine d urgence, les nouveaux outils de communication ont aussi très vite trouvé leur place et montré leurs avantages. L équipe du Samu Auvergne transmet un scanner de chaque patient pris en charge aux neurochirurgiens du CHU de Clermont-Ferrand : pour près d un tiers d entre eux, le transfert au CHU s est révélé inutile. Enfin pour de nombreux malades, la télémédecine permet de rester chez soi. Surveillance permanente des rythmes cardiaques et soins commandés à distance peuvent être gérés par les équipes des centres hospitaliers, sans que quiconque ait besoin de se déplacer. Télédiagnostic, téléobservation, télésoin : autant de réalités qui modifient considérablement les rapports entre médecins de même qu entre les médecins et leurs patients. Pour la santé de tous. C.G. D. PRIX - SUNSET JUILLET-AOÛT 1998 Ma Planète n 21 11