Voiture

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Voiture électriquevraiment plus vert ?

• Association Claude Bernard Ecologie

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Sommaire

• Pollution des voitures thermiques, p.3
• Conception des voitures électriques, p.15
• Impacts sur lenvironnement, p.21
• Conclusion, p.28
• Glossaire, p.29

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Sommaire

• Pollution des voitures thermiques, p.3
• Conception des voitures électriques, p.15
• Impacts sur lenvironnement, p.21
• Conclusion, p.28
• Glossaire, p.30

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La pollution des voitures thermiques

• 1. LE RECHAUFFEMENT CLIMATIQUE
• La Terre reçoit entre 360 à 510 watt par m² par
  le soleil à l'équateur. Plus on se rapproche des
  pôles plus le nombre de watts au m² diminue.
  Cette énergie permet entre autre de chauffer la
  planète. La Terre utilise cette énergie et la
  transforme en rayons infrarouge qui vont rebondir
  sur le sol puis qui vont être réfractés par
  l'atmosphère et revenir sur terre. Le problème
  est que plus cette couche (atmosphère) est
  épaisse, plus les rayons infrarouges vont être
  réfléchis vers la surface de la planète. C'est
  ainsi que l'on obtient un effet de serre
  responsable en partie du réchauffement
  climatique. Cependant il faut noter que cette
  énergie n'est pas utilisée par le panneau
  photovoltaïque pour créer de l'électricité.
• Par ailleurs, il y a également le rôle de
  l'ozone qui est un gaz, soit issu naturellement
  du catabolisme des molécules de dioxygène par les
  rayons Ultra Violet, soit par le biais des gaz
  formés par l'activité (voitures, industries) ou
  par l'activité animal et végétale (décomposition
  organique, respiration). L'ozone (O3) est une
  molécule qui contribue aussi à accentuer l'effet
  de serre car elle est présente en grande quantité
  dans les couches qui forment l'atmosphère.Le but
  de la voiture électrique est de diminuer cet
  apport en ozone dans l'atmosphère. 
•  

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La pollution des voitures thermiques

• Le problèmeAujourd'hui, en Europe, le secteur
  des transports est le seul à voir ses émissions
  de CO2 augmenter depuis 1990 (26 ). À elles
  seules, les voitures particulières sont
  responsables de 12 des rejets de gaz à effet de
  serre. En France, la situation n'est pas
  meilleure à l'origine de 26 de nos émissions
  (dont 14 pour les véhicules particuliers), le
  secteur des transports est le plus polluant. Pour
  respecter les objectifs du protocole de Kyoto,
  l'Union européenne (UE) doit réduire ses
  émissions de 8 entre 2008 et 2012, par rapport
  aux niveaux de 1990. Or, pour l'instant, en
  quinze ans, elle n'a réussi à les faire diminuer
  que de 2 . Il est donc plus que temps de mettre
  les bouchées doubles pour réduire les émissions
  de CO2 de vos voitures !
• 2. REDUIRE LE POIDS DES VOITURES POUR MOINS
  REJETER DE CO2
• Depuis une vingtaine d'années, l'industrie
  automobile a amélioré l'efficacité des moteurs.
  Malheureusement, au lieu de développer des
  modèles légers, plus économes et émettant le
  moins de CO2, elle en a profité pour construire
  des voitures de plus en plus puissantes et
  lourdes. Le poids moyen des voitures augmente de
  1,5 par an. On pense à tort que plus un
  véhicule est lourd, plus il est sûr. De
  nombreuses marques commercialisent déjà des
  modèles qui, à performances, sécurité et confort
  égal, consomment moins. Certains prototypes ou
  lesmodèles exposées lors des salons automobiles
  et mises en valeur sur les publicités, prouvent
  qu'il est techniquement possible, dès
  aujourd'hui, de produire des véhicules plus
  efficaces et moins polluants. Mais ce ne sont pas
  ces voitures-là que les constructeurs vendent au
  plus grand nombre...

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La pollution des voitures thermiques

• A. Rejet de CO2 dans l'atmosphère pour les
  voitures thermiques
• Dans cette partie nous allons essayer de
  calculer en quantité les rejets de CO2 dans
  l'atmosphère.La voiture représente 85 des
  émissions (littéralement la voiture rejette 85
  de 150 millions de tonnes de CO2) soit environs
  127.5 millions de tonnes de CO2 rejeté par les
  voitures thermiques en France.Le calcul ((85x
  150)/100) 127500000
• On peut se dire que la France va rejeter 127.5
  millions de tonnes de CO2 en moins dans
  l'atmosphère chaque année grâce à la voiture
  électrique. Il n'en est rien car les voitures
  électriques fonctionnent à l'aide d'électricité
  qui elle-même est fabriquée par l'intermédiaire
  de systèmes dégageant du CO2 dans l'atmosphère.
  La production d'électricité demande donc une
  dépense énergétique qui se traduit par des rejets
  important en CO2.
• B. Les gaz d échappement
• La pollution automobile est immédiatement liée
  aux gaz d'échappement. Si un moteur pouvait
  fonctionner parfaitement, il ne rejetterait que
  de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone
  (CO2). - La vapeur d'eau (un moteur en rejette
  en moyenne 1 kilogramme par litre decarburant
  consommé) est rejetée près du sol et se condense
  rapidement par échanged'énergie avec le milieu
  ambiant. C'est une pollution thermique la
  condensation de lavapeur d'eau libère une
  énergie d'environ 2,2 MJ/kg ce qui correspond à
  l'énergie cinétique d'un camion de 10 tonnes
  circulant a 75 km/h - Le dioxyde de carbone
  (selon sa motorisation, un moteur en rejette
  entre 2,4 et 2,7 kilogrammes par litre de
  carburant consommé) n'est pas considéré comme un
  polluant mais c'est un gaz à effet de serre. En
  fait, ce sont les rejets massifs de CO2 qui
  posent problème du fait de l'incapacité de la
  nature à recycler ces énormes quantités. 

7
La conception de la voiture électrique

• Les moteurs sont rarement parfait d'une part
  les mécaniques modernes sont conçues pour
  fonctionner avec un mélange pauvre (moteur
  atmosphérique) ou un excès d'air (moteur
  suralimenté), d'autre part les conditions de
  température et de pression atmosphériques sont
  perpétuellement changeantes, tout comme le régime
  du moteur et sa charge qui varient selon le
  parcours et les conditions de circulation.
  Ajoutons à cela que les quantités de carburant
  injectées ne sont jamais constantes puisqu'elles
  dépendent de la volonté du conducteur et de la
  pression qu'il exerce sur l'accélérateur.
• 3. LA POLLUTION AUTOMOBILE
• Quand on parle de pollution automobile, on pense
  d'abord aux émissions de gaz polluants, mais il
  ne faut pas oublier que la construction d'une
  voiture est aussi une étape polluante. À cela, on
  peut aussi ajouter la pollution sonore. A.
  Principaux polluants émis par les voitures
• Le monoxyde de carbone (symbole chimique CO).
  C'est un gaz incolore, inodore mais toxique. Il
  se forme lorsque le mélange est temporairement
  trop riche, par exemple à cause d'un filtre à air
  encrassé, d'un défaut de tarage des injecteurs,
  d'une surconsommation d'huile, sous une forte
  accélération ou lorsque la voiture circule en
  altitude. Normalement, la sonde lambda placée
  dans le conduit d'échappement détecte l'anomalie
  et corrige l'injection. Le catalyseur à oxydation
  fait le reste en transformant le monoxyde de
  carbone toxique en dioxyde de carbone inoffensif

8
La conception de la voiture électrique

• Le dioxyde d'azote (symbole chimique NO2).
  C'est un gaz de couleur rouge, suffocant et
  toxique. Il se forme lorsque le mélange est
  temporairement trop pauvre, par réaction de
  l'oxygène et de l'azote de l'air. Ses propriétés
  chimiques en font un précurseur de l'ozone, autre
  gaz toxique. Les particules carbonées. Ces
  particules sont comme des ''grumeaux''
  microscopiques qui se forment au moment où le
  carburant est mélangé à l'air. Ces particules
  sont stoppées par le filtre à particules, si le
  véhicule en est muni. De nouveaux additifs
  incorporés aux carburants permettent de réduire
  ou supprimer ce phénomène avec, comme corollaire,
  une baisse de la consommation (exemple
  ''excellium''). Ces micro-particules, qu'il ne
  faut pas confondre avec les particules carbonées,
  sont d'origine métallique, elles proviennent du
  frottement et de l'usure de certaines pièces du
  moteur qui, au cours de sa vie, peut perdre ainsi
  plusieurs dizaines de grammes d'alliages divers
  (cylindres, segments, paliers, coussinets,
  soupapes, cames, portées d'arbre à cames, etc.).
  Ces micro-particules sont normalement entraînées
  par l'huile de graissage et recueillies dans le
  filtre à huile, mais une partie est évacuée
  directement par les gaz d'échappement, en
  particulier si l'étanchéité du moteur est
  défectueuse. Incolores et inodores, extrêmement
  fines et difficiles à détecter, ces
  micro-particules passent au travers du filtre à
  particules et restent en suspension dans l'air.
  Elles finissent dans nos poumons et sont
  soupçonnées d'être cancérigènes.
• B. Pollution de l'air
• L'impact environnemental le plus connu est la
  pollution atmosphérique due aux gaz
  d'échappements, qui cause des maladies
  respiratoires et contribue au réchauffement de la
  planète. L'automobile est devenue le principal
  responsable des smogs urbains. Selon l'Agence
  française de sécurité sanitaire environnementale,
  la pollution atmosphérique, liée pour près d'un
  tiers aux rejets polluants des voitures, serait
  responsable chaque année du décès de 6 500 à 9
  500 personnes en France.

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La pollution des voitures thermiques

• 4. LES PROBLEMES DE SANTE POUVANT ETRE CAUSES PAR
  CES DIFFERENTS GAZ
• Le dioxyde de carbone CO2 qui contribue à
  l'effet de serre, au réchauffement planétaire et
  à une modification du climat, mais n'est pas un
  polluant au sens d'un gaz toxique ou irritant. Le
  monoxyde de carbone (CO). Il provoque migraines,
  vertiges, troubles de la vision et diminue
  l'oxygénation du sang. À forte concentration, il
  est mortel, d'où le danger de laisser tourner un
  moteur au ralenti dans un garage clos. Il est
  rapidement dilué puis dégradé en CO2 dans
  l'atmosphère. Les oxydes d'azotes (NOx) chez
  l'homme, ce gaz irritant diminue les défense
  immunitaires et altère les fonctions pulmonaires.
  Il est le précurseur à la formation d'ozone dans
  les basses couches de l'atmosphère, par sa
  décomposition en présence du rayonnement solaire.
  L'ozone est un gaz irritant, et toxique à forte
  concentration. Les hydrocarbure (HC) ils
  provoquent des affections des voies respiratoires
  et des allergies. Ils sont les autres précurseurs
  à la formation de l'ozone. Les particules en
  suspensions, liées à la combustion dans les
  moteurs diesel. Les particules de suies par
  exemple, accroissent le risque de maladie
  respiratoire et probablement de cancer selon des
  études épidémiologiques. Le dioxyde de soufre
  SO2. Du plomb. Dans les pays et régions où
  l'adjonction de plomb dans l'essence n'est pas
  interdite, une large proportion (entre 65 et 99
  des enfants vivant des zones à risque, et environ
  50 même parmi ceux moins exposés) seraient
  intoxiqué au plomb de manière chronique.
  L'introduction de l'essence sans plomb dans les
  pays développés s'est en effet rapidement
  traduite par une diminution environ de moitié de
  la plombémie chez les adultes citadins, pourtant
  moins sensibles à l'absorption de plomb que les
  enfants. Du benzène. Les transports routiers en
  général sont de loin les plus gros émetteurs de
  benzène, et on a constaté en Europe un lien
  direct entre la baisse de la teneur maximale en
  benzène dans les carburants (divisée par deux en
  2000) et une baisse de la concentration de fond
  de benzène dans l'atmosphère.

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La pollution des voitures thermiques

• Pollution danger à lintérieur des voitures
• Selon les résultats d'une étude menée par une
  équipe de l'Inserm, et que le JDD livre en
  exclusivité, la pollution à l'intérieur des
  véhicules peut atteindre des niveaux extrêmes, et
  particulièrement dangereux, particulièrement dans
  les bouchons.La pollution dans l'habitacle des
  voitures en circulation peut atteindre des
  niveaux extrêmes, très largement supérieurs aux
  niveaux acceptés par les autorités sanitaires.
  C'est ce que montre la plus importante étude
  menée sur le sujet en Europe, dont des résultats
  provisoires ont été dévoilés avant-hier à Paris..
  Elle fait apparaître un problème à la fois
  méconnu de l'opinion publique et sous-estimé par
  les pouvoirs publics et l'industrie
  automobile.En plaçant des capteurs à l'intérieur
  d'un véhicule-laboratoire, une équipe de
  chercheurs de l'Inserm, a réussi pour la première
  fois à mesurer en temps réel la pollution
  respirée par un conducteur. Les résultats ont
  étonné les chercheurs eux-mêmes. Alors que
  l'Organisation mondiale de la santé (OMS)
  recommande de ne pas dépasser 200 µg/m3 de
  dioxyde d'azote, l'un des principaux polluants
  routiers (sur une heure d'affilée plus de
  dix-huit heures par an), la concentration moyenne
  mesurée dans l'habitacle du véhicule a été
  précisément d'environ 200 µg/m3. 

11
La conception de la voiture électrique

• 5. LES PROBLEMES CAUSES PAR LES DIFFERENTES
  PARTIES DUNE VOITURE
• Embrayage et freins
• Ces deux organes mécaniques ont en commun de
  fonctionner par frottement sec et à l'air libre.
  Leur usure, leur utilisation intempestive
  notamment en milieu urbain (c'est là que les
  démarrages, les coups de freins et les manœuvres
  sont les plus nombreux), ont comme conséquence
  des émissions massives dans l'atmosphère de
  micro-particules extrêmement fines qui restent en
  suspension dans l'air et finissent au plus
  profond des poumons des citadins. Autrefois
  garnis d'amiante désormais prohibé, les
  embrayages et les freins modernes sont fabriqués
  avec des matériaux dont personne ne peut garantir
  l'absence de toxicité à long terme. On estime que
  chaque voiture émet en moyenne au cours de sa vie
  environ 15 kilogrammes de micro-particules rien
  que pour l'embrayage et les freins, et il y a des
  millions de voitures en circulation...
• Pneumatiques
• Les pneumatiques travaillent au contact du sol.
  En effet, c'est dans la surface de contact au
  sol que se créent les quatre forces nécessaires
  au mouvement et à la trajectoire de la voiture.
     

12
La conception de la voiture électrique

• Ce travail et le glissement qui peut parfois en
  résulter sont à l'origine de l'usure de la bande
  de roulement. Si le glissement du pneumatique est
  important (patinage ou blocage de roue) et de
  surcroît par temps chaud et sec, de la fumée peut
  apparaître. C'est le signe que des
  micro-particules de gomme ont été émises dans
  l'atmosphère. Les plus fines finissent
  elles-aussi au plus profond de nos poumons. On
  estime que chaque voiture rejette en moyenne dans
  l'environnement au cours de sa vie environ 20
  kilogrammes de particules de gomme en provenance
  des pneumatiques, et il y a des millions de
  voitures en circulation...
• Motocyclette
• Les motocyclettes munies d'une transmission
  secondaire par chaîne fonctionnant à l'air libre
  sont à l'origine d'une pollution spécifique. En
  effet, ce type de transmission exige un
  graissage permanent avec un lubrifiant qui se
  disperse dans l'environnement au fil des
  kilomètres. Or ces lubrifiants contiennent des
  additifs hautement toxiques, notamment pour les
  organismes aquatiques. Une directive européenne
  devrait prochainement les interdire et imposer
  aux constructeurs l'adoption de carters étanches.
• Pollution sonore La circulation des voitures,
  des motos et des camions génère des nuisances
  sonores incessantes auxquelles il est difficile
  de s'habituer. Ces nuisances dépendent
  évidemment du nombre de véhicules à moteur en
  circulation, mais surtout de leur vitesse. Ce
  facteur est généralement sous-estimé,
  probablement parce que l'accroissement de bruit
  n'obéit à aucune loi simple.
•   

13
La conception de la voiture électrique

• Pollution thermique
• La pollution thermique, qu'il ne faut pas
  confondre avec l'effet de serre, est une autre
  forme de pollution dont on parle peu mais qui est
  pourtant bien réelle. Celle-ci désigne
  l'élévation inutile de la température d'un milieu
  dans lequel fonctionne un système destiné à
  fournir autre chose que de la chaleur. Et c'est
  précisément le cas avec les véhicules à moteur en
  circulation ! Le milieu en question, c'est
  l'atmosphère terrestre ! En effet, la combustion
  du carburant libère une énergie qui apparaît sous
  deux formes énergie thermique (chaleur) et
  énergie mécanique (mouvement). Mise à part
  chauffer l'habitacle, cette chaleur ne sert
  strictement à rien, il faut impérativement s'en
  débarrasser dans l'environnement à l'aide d'un
  radiateur !...
• Que devient l'énergie apparue sous forme de
  mouvement ?
• Une partie sert à remuer l'air au passage de la
  voiture. Ces turbulences finissent en chaleur
  lorsque les molécules d'air cessent de s'agiter
  pour retrouver leur calme. L'autre partie, c'est
  l'énergie cinétique. Elle aussi se transforme en
  chaleur au moment du freinage, si bien qu'on peut
  affirmer que la totalité de l'énergie libérée par
  la combustion d'un hydrocarbure quelconque (35
  mégajoules par litre en moyenne) apparaît, à un
  moment ou à un autre, sous forme de chaleur.
  Ainsi chaque véhicule à moteur en circulation
  peut être vu comme un réchauffeurde l'atmosphère
  terrestre, ce réchauffement s'ajoutant à celui
  généré par l'effet de serre.  

14
La conception de la voiture électrique

• Comment réduire la pollution automobile ?
• Lutter contre le gaspillage de carburant ou sa
  consommation inutile apparaît désormais comme un
  impératif majeur. Les constructeurs devront
  alléger les voitures, améliorer leurs
  performances aérodynamiques ainsi que le
  fonctionnement des moteurs et leur rendement.Les
  aménageurs de la voirie devront réduire ou
  supprimer les causes de ralentissements inutiles.
  La synchronisation des feux tricolores, par
  exemple, évite l'usure des freins et des pneus
  pour l'arrêt, économise le carburant brûlé
  pendant le temps d'attente, puis supprime la
  sollicitation de l'embrayage au redémarrage ainsi
  que l'usure des pneus et la consommation de
  carburant qui lui est associée. C'est donc une
  solution à généraliser d'urgence.Les
  automobilistes devront apprendre à conduire avec
  modération, par exemple en évitant les démarrages
  puissants, les accélérations inutiles et les
  coups de freins intempestifs. Et il faudra aussi
  apprendre à circuler moins vite ! On sait en
  effet que les gains en consommation de carburant
  les plus significatifs sont obtenus en réduisant
  la vitesse... Or ces économies de carburant sont
  essentielles car elles entraînent en cascade
  d'autres économies moins visibles au niveau du
  moteur, des pneumatiques, de l'embrayage, des
  freins et donc de la pollution globale générée
  par la circulation automobile
•   

15
Sommaire

• Pollution des voitures thermiques, p.3
• Conception des voitures électriques, p.15
• Impacts sur lenvironnement, p.21
• Conclusion, p.28
• Glossaire, p.30

16
La conception de la voiture électrique

• 1. LA  JAMAIS CONTENTE
• La voiture électrique ne date pas
  d'aujourd'hui, elle date en effet du 19e siècle
  vers 1881. D'ailleurs la première voiture à avoir
  dépasser les 100km/h était électrique, la
   Jamais Contente , construite en Belgique par
  un ingénieur belge en 1889.Dans les années 1900,
  plus d'un tiers des voitures sont électriques.
  Mais en raison de l'évolution de la voiture
  thermique, du faible cout du pétrole et le fait
  que la voiture électrique n'ait pas une grande
  autonomie et soit très chères, leur production
  est en déclin et va s'arrêter.

17
La conception de la voiture électrique

• 2. RELANCER LA VOITURE ELECTRIQUE
•  Toutes les pièces du puzzle sont aujourd'hui
  réunies pour faire du véhicule électrique un
  véhicule de masse à brève échéance autonomie de
  la batterie, optimisation de la consommation
  énergétique, performance et plaisir de
  conduite                Carlos Ghosn, Président
  de Renault, Mondial de l'automobile 2008.Pour
  réduire les émissions de gaz à effet de serre,
  les constructeurs automobiles proposent
  différentes solutions avancées telles que les
  voitures fonctionnant aux carburants biologiques
  (ex éthanol) ou celles fonctionnant avec une
  batterie la voiture électrique.La voiture
  électrique est surtout pour la population urbaine
  du fait de la faible autonomie de la batterie et
  que les déplacements en ville sont assez courts,
  ce qui favoriserait la voiture électrique. 
• La position de France Nature Environnement (FNE)
  
• En tant que partie prenante de la société civile
  et représentant les intérêts publics de la
  protection de la nature et de l'environnement,
  FNE intervient dans le débat à plusieurs titres
   - Lorsque toute nouvelle technologie
  représente un risque sérieux contre la protection
  de lanature et de l'environnement. C'est le cas
  notamment de la promotion des agro-carburantsde
  première et seconde génération. - Lorsque toute
  nouvelle technologie est promue comme LA solution
  miracle, notammentdans le domaine automobile.
  FNE en profite pour rappeler les priorités
  d'action en matière de transports et de
  mobilité. 

18
La conception de la voiture électrique

• 3. AVANCEE TECHNOLOGIQUE
• En  l'état  actuel  des  connaissances,  le
   moteur  électrique  constitue  indéniablement
   une avancée technologique dans le domaine de
  l'efficacité énergétique. Il permet en effet,
  d'améliorer le rendement énergétique par rapport
  à un moteur thermique classique.
• L'introduction  d'un  moteur  électrique  avec
   batterie  entraîne  un  rendementmécanique
  d'environ 90 quelque soit le régime auquel il
  travaille, contre environ 40 pour un moteur
  thermique.  
• A. Le moteur en général
• La conception de la voiture électrique est basée
  autour d'un moteur, d'une batterie, d'un système
  de commande électronique et de l'électricité.Les
  batteries servent à emmagasiner l'énergie pour
  faire fonctionner le moteur du véhicule.Ces
  dernières peuvent être en nickel-cadmium ou en
  plomb. Celles en nickel-cadmium ont l'avantage de
  pouvoir être entièrement recyclées. Mais selon
  les constructeurs automobiles, c'est une autre
  matière qui semble être la mieux adéquate au
  fonctionnement de la voiture électrique le
  lithium.
• La batterie en lithium, dont la durée de vie est
  d'environ sept ans aurait une autonomie d'environ
  200km. Cela favorisera la baisse des couts de
  consommation liés aux voitures et donc plaira aux
  acheteurs. Cette batterie libère de
  l'électricité par échange réversible des ions
  lithium entre deux électrodes une anode en
  graphite et une cathode en oxyde métallique. Cet
  échange se fait au sein d'un électrolyte liquide
•  

19
La conception de la voiture électrique

• B. La batterie au lithium
• Cest le type de batterie qui nous intéresse
  ici, nous allons donc développer ce point.
• Les batteries au lithium traditionnelles
  contiennent une solution organique de sels de
  lithium qui agit comme un électrolyte en
  permettant le passage du courant électrique par
  déplacement d'ions entre les électrodes positives
  et négatives. Les autres batteries utilisent une
  solution aqueuse d'électrolyte. L'électrolyte
  organique est l'un des points faibles des
  batteries au lithium car elle peut facilement
  prendre feu et présente un risque d'explosion en
  cas de forte augmentation de la température de la
  batterie. Cependant, sa très forte densité
  énergétique (énergie par unité de volume) et son
  importante énergie massique (énergie par unité de
  masse) font quelle reste indétrônable.
• A la longue, l'utilisation des batteries au
  lithium entraîne des détériorations qui se
  traduisent par une perte de capacité et une perte
  d'énergie non seulement la durée de vie des
  batteries diminue, mais les risques de surchauffe
  augmentent. Pour pallier à ces problèmes, les
  batteries au lithium modernes sont équipées d'une
  micro puce qui contrôle la charge et la décharge.
  De plus, certains additifs dans l'électrolyte
  organique préviennent les phénomènes de
  décomposition, surcharge, ou surchauffe.
• L'industrie automobile utilise des batteries au
  lithium ion beaucoup plus fiables que celles des
  technologies de l'information. La batterie d'une
  voiture est près de 1.000 fois plus grosse que
  celle d'un téléphone portable et elle est soumise
  à des conditions beaucoup plus difficiles.
• Les batteries lithium ion classiques contiennent
  du cobalt, qui coûte cher, est peu abondant et
  toxique. Dans les batteries lithium ion de
  nouvelle génération, ce cobalt est remplacé par
  du phosphate de fer, bon marché, ne posant pas de
  problèmes de ressources et écologique.  

20
La conception de la voiture électrique

• C. Le moteur électrique
• Il existe deux types de moteur électrique qui
  peuvent permettre à une voiture de rouler - Les
  moteurs à courant alternatif - Les moteurs à
  courant  continuLes moteurs à courant continu
  ont l'avantage par rapport aux moteurs à courant
  alternatif. Tout d'abord leur coût de fabrication
  nettement moins élevé que celui des moteurs à
  courant alternatif. Ils ont également l'avantage
  de la puissance, le conducteur peut se sentir
  comme s'il avait une voiture à essence( sauf le
  bruit). Il y a quand même un risque assez facile
  de  casser  le moteur en utilisant trop cette
  puissance.Ces deux types de moteurs sont
  également recherchés par les constructeurs car
  ils peuvent augmenter l'autonomie de la
  batterie.Le ou les moteurs électriques sont
  reliés aux roues motrices. Le système de commande
  électronique contrôle, gère et régule la
  puissance.

21
Sommaire

• Pollution des voitures thermiques, p.3
• Conception des voitures électriques, p.15
• Impacts sur lenvironnement, p.21
• Conclusion, p.28
• Glossaire, p.30

22
Les impacts de la voiture électrique

• 1. IMPACT SUR LE RESEAU ELECTRIQUE
•  Y-aura-t-il des conséquences importantes sur le
  réseau électrique ?
• A. Plus de voiture électrique, plus de demande
  en électricité 
• Si le développement de la voiture électrique est
  important, il y aura forcément beaucoup plus de
  demande, voir des problèmes sur le réseau
  électrique. Or l'électricité est une énergie que
  nous ne savons pas stocker en quantité
  importante. Il faut donc toujours ajuster l'offre
  à la demande. Mais la demande varie constamment
  en fonction de la saison, de l'activité
  économique, de la période de la journée, de la
  durée du jour et de la nuit... La consommation en
  électricité est donc très irrégulière, et la
  production doit s'y adapter.
• En France, la consommation en électricité est
  décrite ci-dessous, elle comprend deux pics de
  consommation en électricité.
•  

23
Les impacts de la voiture électrique

• La voiture électrique est principalement faite
  pour couvrir des trajets domicile/travail. Nous
  pouvons supposer que le véhicule électrique est
  rechargé la nuit lorsqu'il est au domicile de
  façon à être opérationnel le matin, et
  éventuellement en milieu de journée sur le
  parking du lieu de travail, c'est à dire entre
  les pics de consommation. On évite ainsi la
  demande supplémentaire due aux voitures
  électriques au moment des pics de consommation.
  Ainsi, les problèmes de disponibilité du réseau
  électrique paraissent donc improbable.
• B. La voiture électrique de nature à  lisser 
  la demande en électricité.
• Dans le point précédent, nous avons mis en
  évidence le fait que la voiture électrique serait
  principalement rechargée pendant la nuit et
  éventuellement dans laprès midi. Elle aurait
  donc tendance à "lisser" la demande en
  électricité. Or l'électricité étant une énergie
  dure à stocker et dont la demande est difficile à
  prévoir, ce "lissage" permettrait de réguler la
  consommation d'électricité, d'améliorer le
  rendement des centrales et de limiter les pertes
  inutiles. On peut même imaginer que la voiture
  électrique produise une baisse du cout de
  l'électricité...
• C. Un réseau intelligent  le smart-grid 
• Et si au contraire, la voiture électrique
  permettait de diminuer la production
  d'électricité ?
•  Nous avons mis en évidence que le problème
  de l'électricité était l'impossibilité de la
  stocker. Or, le véhicule électrique, c'est aussi
  une batterie ! Il est donc possible d'imaginer
  que la charge de la voiture électrique soit
  intelligente les voitures pourraient servir de
  stockage tampon pour limiter les variations de
  consommation.
• Lorsque la demande est faible, comme la nuit,
  les véhicules électriques sont chargées au
  maximum pour éviter les surproductions. A
  l'inverse, lors de brefs pics de demande, les
  voitures électriques pourraient décharger
  quelques kilowattheures sur le réseau pour gommer
  ces pointes. Ainsi, nous économiserions la
  construction d'une centrale nucléaire ! Nul
  doute que l'investissement dans un réseau
  intelligent de ce type, qui fait communiquer la
  demande délectricité avec les voitures
  électriques connectées est moindre, comparé au
  coût de développement et de construction d'une
  centrale nucléaire.

24
Les impacts de la voiture électrique

• 2. LIMPACT ENVIRONNEMENTAL DE LA VOITURE
  ELECTRIQUE
• Bien que la voiture électrique rejette moins de
  pollution directe que la voiture thermique,
  est-elle réellement une grande avancée
  environnementale ?
• A. Le mix énergétique
• L'électricité est une énergie propre en
  elle-même, cependant, sa production entraine une
  consommation de CO2. Elle est donc un tant soit
  peu polluante mais tout dépend de sa provenance
  (centrale thermique, barrage hydraulique,
  éolienne).

25
Les impacts de la voiture électrique

• La pollution dépend des pays. En effet, si un
  pays X a 15 d'électricité produite par les
  barrages hydrauliques, et qu'un pays Y a
  seulement 10 d'électricité produite par les
  barrages hydrauliques, l'électricité dans le pays
  X pollue moins que celle du pays Y. En bref, la
  pollution de la voiture électrique dépend de la
  quantité de CO2 nécessaire à la production d'un
  kWh d'électricité dans le pays dans laquelle on
  la recharge.Dans presque tous les pays, le mix
  énergétique semble favorable à la voiture
  électrique. De toute façon, au niveau pollution,
  la voiture électrique sera toujours au moins
  aussi rentable que la voiture thermique, mais le
  plus souvent bien plus rentable. De plus, il est
  toujours plus efficace de produire de l'énergie
  de façon centralisée (comme pour les voitures
  électriques) que d'en produire dans les
  "mini-centrales" que sont nos voitures
  thermiques.
• B. La limitation des centrales thermique
• En France, nous utilisons des centrales
  thermiques pour réguler la production
  d'électricité, et pouvoir répondre au pointe de
  consommation plus facilement. Or ce sont de ces
  centrales que viennent les principales émissions
  de CO2 dues à la production d'électricité. Les
  voitures électriques pourraient donc aider à
  limiter l'usage de ces centrales, et ainsi faire
  baisser les émissions de CO2 par kWh produit.
• En plus de cela, le déploiement des voitures
  électriques pourraient être accompagné de
  plusieurs autres facteurs d'amélioration
  environnemental tels que la meilleure qualité du
  parc énergétique d'EDF, qui investirait dans la
  modernisation du parc thermique, et dans la
  création de centrales à Cycles Combiné Gaz
  (CCG).
• Ces améliorations, permettraient de - diviser
  par deux les émissions de dioxyde de carbone
  (CO2).          - diviser par trois les
  émissions d'oxydes d'azote (NOx).              
    - supprimer les émissions d'oxyde de soufre
  (SO2).     

26
Les impacts de la voiture électrique

• Le déploiement de la voiture électrique pourrait
  aussi favoriser le développement des énergies
  renouvelables. En effet, le problème majeur des
  systèmes photovoltaïques et éoliens est le
  stockage de l'énergie produite. Or les batteries
  automobiles pourraient avoir une deuxième vie -
  après leur utilisation normale - en servant au
  stockage des énergies renouvelables, et ainsi
  pallier à l'intermittence de ces énergies.
  L'électricité supplémentaire consommée par les
  voitures électriques pourrait donc venir de
  sources renouvelables dont le développement
  serait la conséquence de leur existence ! Il est
  également intéressant de se pencher sur la
  géothermie les marges de progression de cette
  technique sont importantes. Cette technologie
  fonctionne bien en agglomération pour injecter de
  l'eau chaude dans les réseaux de chaleur. Il est
  également possible de développer la géothermie
  pour produire de l'électricité à partir de la
  chaleur, là où il n'existe pas de réseau pour
  l'exploiter directement.
• Grâce à toutes ces pratiques, nous pourrions
  passer d'une voiture où nous forons le sol pour
  trouver du pétrole, à une voiture où nous
  utilisons presque exclusivement des énergies
  renouvelables, et qui aide ces dernières à ce
  développer !
• C. La centralisation de la pollution 
• Le modèle de la voiture électrique permet enfin
  de centraliser les émissions de polluants au
  niveau des centrales électriques. Il en résulte
  deux conséquences - En termes de santé
  publique, la pollution est déplacée en dehors des
  centres urbains. Il en résulte un gain social sur
  le confort, la santé, et les dépenses qui y sont
  associées, - La pollution induite par la voiture
  électrique est concentrée sur quelques sites. A
  cette échelle, des actions correctrices peuvent
  être mises en place, comme le traitement des
  fumées des centrales électriques pour capter le
  carbone et les autres polluants.

27
Les impacts de la voiture électrique

• D. Une voiture silencieuse 
• La voiture électrique permettra de révolutionner
  les centres urbains. D'abord, plus d'huiles de
  moteurs qui ruissèlent avec les eaux de pluies.
  Mais surtout, la voiture électrique est
  absolument silencieuse (à l'exception de quelques
  bruits de roulage). Finis les démarrages en
  trombes au feu ou les abords de périphériques
  bruyants.
• Comme une voiture silencieuse pourrait être
  dangereuse pour les pétons, des acousticiens
  travaillent à sonoriser le véhicule électrique en
  fonction de sa vitesse. La révolution électrique
  sera aussi sonore !

28
Sommaire

• Pollution des voitures thermiques, p.3
• Conception des voitures électriques, p.15
• Impacts sur lenvironnement, p.21
• Conclusion, p.28
• Glossaire, p.30

29
Conclusion

• Roulons électrique, roulons plus vert
•  
• ??????

30
Glossaire

1. Centrales à Cycles Combinés Gaz (CCG) Centrale
   thermique à très haut rendement, la Centrale à
   Cycle Combiné au Gaz naturel cumule une turbine à
   gaz et une turbine à vapeur afin de produire
   l'électricité tout en minimisant le combustible
   utilisé et surtout les émissions de CO2. Ainsi
   les émissions de gaz à effet de serre sont deux à
   trois fois inférieures aux centrales thermiques
   fonctionnant au fioul et au charbon. Les cycles
   combinés constituent à ce jour et de très loin la
   technologie la plus propre et efficace pour
   produire l'électricité de semi-pointe, de façon
   flexible et réactive.
2. Géothermie Technique utilisant la chaleur
   sous-terraine pour créer de l'électricité.
3. LithiumMétal alcalin blanc argent. C'est le
   solide le plus léger que l'on connaisse.
   Chimiquement, il ressemble à du sodium mais il
   est moins actif. Il entre dans la composition des
   alliages et ses sels ont des usages très variés.
4. Mix énergétique Origine de la création
   d'énergie. Par exemple pour la création
   d'électricité -X via centrales nucléaires.-Y
   via centrales thermiques.- Z via énergies
   renouvelables. 

31

• Co-auteurs
• Yasmina ???, consultante en urbanisation chez
  Véolio
• Jimmy ??, ingénieur-concepteur de moteur
  électrique chez Citroin
• Even Le Barazer, chercheur en environnement à
  luniversité dOrsay
• Edité par lassociation Claude Bernard Ecologie
  dans le cadre du TPE de 1eS1
• Février 2011