La voiture électrique est-elle vraiment verte ?

Les voitures électriques (EC) sont-elles vraiment plus écologiques ? Ils semblent être une excellente solution pour lutter contre le changement climatique et on dit même qu’ils n’émettent aucune émission. Mais en valent-ils la peine ? Est-il vrai qu’ils sont inoffensifs pour la planète ?

« Le changement climatique est tout simplement une menace existentielle pour la plupart des vies sur la planète, y compris, et surtout, la vie de l’humanité ». A déclaré António Guterres, Secrétaire général des Nations Unies, en mai 2018. Mais il n’est pas seul. Du GIEC à la NASA, en passant par le WWF ou le CDP, toutes ces entités importantes s’accordent sur le spin-off de ce phénomène et s’engagent à le combattre.

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De la perte de glace de mer et de l’élévation du niveau de la mer à la survenue d’événements extrêmes tels que des ouragans, des sécheresses ou des vagues de chaleur intenses, il est difficile de nier l’ampleur de ce que nous combattons ici. Et il y a encore plus à venir si nous atteignons l’augmentation de température de 2° Celsius.

Pour tenter de minimiser ces conséquences, les scientifiques se sont penchés sur les principales causes du changement climatique. Ils ont découvert que les gaz à effet de serre (GES) comme le dioxyde de carbone, le méthane ou le protoxyde d’azote et les aérosols modifient l’atmosphère et rendent la planète plus exposée.

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Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) a souligné que sur les 49 Gt d’équivalent CO2 libérés dans l’atmosphère en 2010, 14 % l’ont été par les véhicules de transport. Et bien qu’il s’agisse déjà d’un nombre important, cela ne tient même pas compte de l’impact CO2 d’activités complémentaires telles que la fabrication de véhicules ou l’usure des revêtements routiers.

Comme les voitures représentent 72 % des émissions de CO2 dans ce secteur (suivies par les avions, avec 10 %), le marché des voitures électriques est en croissance et semble être une bonne solution pour lutter contre le changement climatique. Mais est-il vrai que les véhicules électriques n’émettent aucune émission ?

Les véhicules électriques sont-elles plus écologiques que les voitures alimentées par des combustibles fossiles ?

La différence fondamentale entre les voitures conventionnelles, thermiques et électriques tient au processus de transformation de l’énergie potentielle (stockée) en énergie cinétique (mouvement). Dans les voitures thermiques, cette énergie est stockée sous forme chimique et est libérée par une réaction chimique à l’intérieur du moteur.

D’autre part, bien qu’elles aient également stocké de l’énergie chimiquement, les voitures électriques la libèrent électrochimiquement sans aucune sorte de combustion, grâce aux batteries lithium-ion. Cela signifie qu’il n’y a pas de carburant brûlé et qu’il n’y a donc pas de pollution atmosphérique due au CO2 pendant la conduite. Ils sont également plus efficaces que les voitures fossiles. Est-ce donc une nette victoire pour le mouvement électrique ? Les voitures et véhicules électriques sont-ils plus écologiques ?

Pas forcément. Ou mieux dit, pas toujours. Si la source d’énergie pour alimenter ces voitures ne provient pas de panneaux solaires, d’éoliennes ou même d’énergie nucléaire ou hydroélectrique, leurs émissions de CO2 sera beaucoup plus élevé. Par exemple, si l’électricité utilisée pour recharger les voitures provient de la combustion de combustibles fossiles, peu importe que la CE ne soit pas polluante en conduisant, car cette pollution a déjà été libérée dans une centrale électrique éloignée.

Cela signifie que si vous conduisez une voiture électrique aux États-Unis, où les combustibles fossiles représentaient 62,7 % de la production d’énergie du pays en 2017, vous dégagerez probablement plus de CO2 dans l’atmosphère que si vous la conduisez en Islande, qui fonctionne presque entièrement à l’énergie hydroélectrique, géothermique et solaire.

En ce qui concerne l’UE28, les prévisions sont encourageantes, car on s’attend à ce que le mix réseau de l’UE passe de 300 g d’eq/km en 2015 à 200 g d’eq/km en 2030, et à 80 g d’eq/km en 2050. Mais supposons un scénario où les voitures sont alimentées à 100 % à l’énergie renouvelable ou propre. Pourrions-nous alors dire que les voitures électriques n’ont aucune émission ?

La fabrication de voitures électriques n’a-t-elle aucune émission ? Dans quelle mesure le processus est-il respectueux de l’environnement ?

Le cycle de fabrication d’une voiture commence par l’extraction, le raffinage, le transport et la fabrication des matières premières en plusieurs composants qui seront assemblés pour produire la voiture elle-même. Ce processus est très similaire dans les voitures classiques et électriques. Néanmoins, à la fin du processus de fabrication, ce sont les voitures électriques qui génèrent le plus d’émissions de carbone, selon l’Union of Concerned Scientists.

Pourquoi est-ce que c’est ? Parce que les voitures électriques stockent l’énergie dans de grosses batteries (plus elles sont grandes, plus leur autonomie est grande) qui ont des coûts environnementaux élevés. Cela se produit parce que ces batteries sont constituées d’éléments de terres rares (REE) comme le lithium, le nickel, le cobalt ou le graphite qui n’existent que sous la surface de la Terre et dépendent donc d’activités minières avec des processus très polluants. C’est pourquoi on se demande si les voitures électriques sont plus vertes ou non vient avec une réponse facile.

Par exemple, pour produire 1 tonne de terres rares, 75 tonnes de déchets acides (qui ne sont pas toujours traités de la bonne façon) et 1 tonne de résidus radioactifs sont également fabriqués, selon la Société chinoise des terres rares. Malgré ces problèmes de pollution, les recherches nous indiquent de ne pas nous inquiéter de la disponibilité de ces terres rares et, en ce qui concerne le lithium, des données estiment suffisamment de réserves mondiales pour les 185 prochaines années, même si le marché communautaire triplera, selon la Deutsche Bank. Quant au cobalt, au graphite et au nickel, ils semblent également être dans une situation confortable, car la demande pour les années à venir devrait rester loin des réserves que la Terre a à offrir. Bien qu’il semble que tout se passe bien, n’oublions pas l’impact environnemental négatif de l’extraction des REE.

Outre le poids du REE, l’énergie utilisée pour produire les batteries elles-mêmes est également responsables de près de la moitié de leur impact environnemental puisque la majeure partie de cette énergie ne provient pas de sources à faible émission de carbone. Néanmoins, les prévisions montrent que la production d’électricité s’améliore et que davantage de sources renouvelables entrent dans le réseau, ce qui contribuerait à réduire l’empreinte écologique de la construction de ces batteries.

D’autre part, le développement de systèmes d’énergie renouvelable a également son impact, toujours en utilisant l’énergie et les énergies renouvelables. En fin de compte, nous devrions être raisonnables à ce sujet et, malgré leur empreinte initiale, l’impact des batteries lithium-ion, par rapport aux voitures conventionnelles, est compensé dans un délai de 6 à 16 mois de conduite moyenne (utilisant de l’énergie propre) aux États-Unis ou de 2 ans dans l’UE. À partir de ce moment, EC continue d’être une meilleure alternative écologique aux voitures conventionnelles jusqu’à ce que leur batterie atteigne la fin de son cycle de vie. Mais que se passe-t-il ensuite ? Comment les batteries lithium-ion sont-elles gérées lorsqu’elles ne sont plus utiles pour les appareils électriques ? Des voitures ?

Où vont les batteries des voitures électriques ? Sont-ils recyclés de manière écologique ?

Dans l’industrie automobile conventionnelle, selon une étude de l’International Council of Clean Transportation (ICCT), 99 % des batteries au plomb-acide (celles qui fonctionnent dans des voitures à combustibles fossiles) sont recyclées aux États-Unis. Ce n’est pas le cas des batteries lithium-ion qui contiennent un mélange très spécifique de composants chimiques et de petites quantités de lithium, ce qui n’en fait pas une opportunité de marché attrayante. Par exemple, sur le marché de l’UE, en 2011, seulement 5 % du lithium était collecté et le reste était soit incinéré, soit déversé dans des décharges (cela ne rend pas les voitures électriques plus vertes du tout), car le prix ou la réglementation ne justifiait pas sa récupération par des procédés hydrométallurgiques.

Néanmoins, plus il y a de batteries qui existent, étant donné que le marché des voitures électriques est en pleine croissance, plus il devient intéressant d’essayer de trouver un moyen de les recycler ou de récupérer des éléments de terres rares. Il y a donc de fortes chances qu’une forte industrie de recyclage de ces batteries continue de se développer et de permettre aux voitures électriques de devenir plus écologiques.

En attendant, une autre solution pourrait consister à réutiliser ces batteries et à leur donner une seconde vie puisqu’elles sont en mesure de soutenir le réseau électrique des bâtiments et de stocker de l’énergie provenant de sources d’électricité éolienne ou solaire. Cela permettrait également de compenser les impacts environnementaux de la fabrication des batteries en premier lieu, car elles sont amorties sur une période plus longue.

En fin de compte, les voitures électriques sont-elles vraiment respectueuses de l’environnement et zéro émission ?

Non, les voitures électriques, ce ne sont pas des véhicules à zéro émission. Nous avons constaté que, bien qu’ils n’émettent pas de CO2 pendant leur conduite, ils pourraient le faire en trois autres étapes : pendant la fabrication, la production d’énergie et à la fin de leur cycle de vie. Dans le premier cas, la nécessité pour les activités minières d’extraire les métaux des terres rares utilisés dans les batteries est très énergivore et polluante.

En ce qui concerne la production d’énergie, si la voiture est alimentée par de l’énergie provenant de combustibles fossiles, elle libère toujours du CO2 dans l’atmosphère, non pas par le tuyau d’échappement, mais par une centrale électrique éloignée. En ce qui concerne le recyclage des batteries, il s’agit toujours d’un processus coûteux et continu et la plupart des batteries ne sont pas encore recyclées.

Malgré cela, des solutions visant à rendre les voitures électriques plus vertes, plus écologiques et durables sont en cours de développement. Et bien que des améliorations soient possibles, nous avons également constaté que les voitures électriques, telles qu’elles le sont aujourd’hui, sont déjà, en général, plus respectueuses de l’environnement tout au long de leur cycle de vie que les voitures à combustibles fossiles conventionnelles, surtout s’ils sont alimentés à l’électricité propre. Certains pays en sont déjà conscients et c’est pourquoi ils favorisent la croissance du marché des voitures électriques, principalement en offrant des avantages fiscaux qui rendent les voitures plus compétitives sur le plan économique. En fait, des pays comme la Norvège, l’Allemagne ou le Costa Rica augmentent simultanément leur pari sur les énergies renouvelables et fixent des délais pour la fin des voitures conventionnelles sur leurs routes.

Mais en fin de compte, les véhicules électriques sont-ils la solution à notre problème de durabilité sur la mobilité ? Nous courons pour éviter l’augmentation de la température de 2° Celsius et éviter les conséquences néfastes du changement climatique. Mais la prévention du mal est-elle la même chose que la planification pour le mieux ?

Nous avons des REE depuis un certain temps, mais en avons vraiment assez pour le long terme ? Selon les prévisions de l’ONU, 68 % de la population mondiale vivra dans des zones urbaines en 2050. Les problèmes tels que la circulation, le stationnement et les taux de consommation élevés devront donc être gérés comme bien.

La vérité est que les transports en commun sont une meilleure option que l’utilisation de véhicules individuels si nous voulons réduire notre empreinte carbone. Ne devrions-nous donc pas nous inquiéter davantage de le réinventer ? Dans le même temps, certains scientifiques affirment que l’économie du partage des voitures, voire des motos ou des vélos, sera la prochaine étape de l’évolution de la mobilité, de nouveaux modèles économiques étant déjà en cours de développement. Adoptons le changement ?