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Le gaz naturel pour véhicules. Quels intérêts écologiques, dans quel contexte économique, avec quelles possibilités juridiques de développement ?

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par Dominique Capdevielle
Université de Toulouse 1 Capitole - Master 2 Ingénierie du Développement durable 2016
  

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Section I - Le Gaz Naturel en concurrence :

L'appellation de gaz naturel date du début du XX? siècle pour désigner le gaz issu de formations géologiques et le distinguer du gaz de ville qui était issu de charbon et de houille.

Comme la majeur partie des produits technologiques, le Gaz Naturel pour Véhicule comporte des risques, quelques accidents ont fait l'objet de la une des médias, mais rapportés aux 40 millions de véhicules en circulation dans le monde ces incidents apparaissent comme particulièrement rares. Le gaz naturel est hautement plus inflammable que le gazole, le point d'éclair étant de - 188 °C, contre 70 °C. Il a été recensé de très rares accidents, notamment de bus, un au Japon, quatre en France, et quelques autres de véhicules de particuliers au Pakistan, mais les éléments de sécurité drastiques (19) impliquent un facteur de risque si faible qu'au contraire d'autres motorisations les assureurs minorent le montant des primes, ce surtout dans les pays ou le réseau est déjà implanté (20).

I - Une diversité de caractéristiques  :

Le gaz pour véhicules existe sous différentes formes prenant des appellations en corrélation avec celles-ci. Pour les véhicules légers il est fourni sous forme comprimée, il est ainsi dénommé Gaz Naturel Comprimé, en anglais Natural Gas for Vehiculs, ou Compressed Natural Gas, en Italie, pays le plus utilisateur en Europe, Metano, du fait de sa composante principale. Pour les véhicules lourds il est utilisé sous forme liquide, dénommé donc Gaz Naturel Liquide, en anglais Liquefied Natural Gas. Par commodité il sera ici généralement utilisé l'acronyme de GNV,

Le GNV peut être utilisé dans tous types de véhicules, par prédilection voitures, camions, bus, mais également moto, mobylettes, tricycles, très développés au Bangladesh, (21) voir l'avion, dont une expérimentation avec un A 380 (22), les trains, les engins de levage, ou les bateaux. Il peut présenter donc la même universalité d'utilisation que son principal concurrent, le pétrole.

Afin d'en mesurer les intérêts écologiques il convient de le comparer avec les autres procédés énergétiques de motorisations. Puis d'examiner quelles sont les possibilités d'implantations sur le marché au regard de ce qui a pu être réalisé dans des pays relativement similaires à la France.

18 - http://www.economie.gouv.fr/facileco/joseph-schumpeter

19 - http://www.aral.de/fr_lu/luxembourg/carburants-et-prix/autres-carburants/le-gaz-naturel-pour-vehicules.html

20 - http://www.vehiculeagaz.ch/economiser/assurance/

21 - http://www.tricycle-bsc.com/cng-auto-rickshaw-bangladesh/

22 - http://www.lefigaro.fr/societes-francaises/2008/02/02/04010-20080202ARTFIG00143-premier-vol-au-gaz-naturel-pour-l-airbus-a-.php

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A - Les incidences des différentes énergies en perspectives avec le gaz :

Pour pouvoir être appréhendé de manière globale il est intéressant de réaliser une comparaison des différentes émissions directes et indirectes, de la production à la roue, dite également bilan du puits à la roue ou WTW « from Well To Wheel ». Dans cette mesure est pris en compte le bilan carbone qui comprends également la source énergétique. Or, celle-ci est différente suivant les pays, notamment pour la production d'électricité, pour ceux qui utilisent des centrales au charbon le bilan des GES est alors nettement plus défavorable dans l'utilisation de véhicules électriques :

Même si de nouvelles solutions, pour les centrales au charbon, sont envisageables pour réduire leurs conséquences environnementales (23).

Par ailleurs, dans des sources optimales, grâce à la méthanisation, le GNC, ici en anglais, affiche un bilan encore plus favorable :

23 - http://www.lemonde.fr/energies/article/2014/11/11/au-canada-une-centrale-a-charbon-presque-propre_4521785_1653054.html

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- Gaz en comparaison avec les motorisations pétrole :

Trois carburants sont issus du pétrole, le gazole, l'essence, et le GPL. Les récentes révélations quant aux émissions réelles du premier amènent à mesurer et comprendre en premier lieu la réalité des émissions du GNV. Puis celles des carburants pétroliers.

a - Aspect général de l'impact écologique du GNV :

Les avantages classiquement présentés du gaz naturel sur la santé et l'environnement sont nombreux, mais peuvent être tempérés pour certains. Communément il est relevé :

- « le GNV ne contient pas de soufre, de trace de plomb ou de métaux lourds. Il n'est pas toxique ni corrosif et ne contamine pas non plus les eaux souterraines. Il n'y a donc aucun risque environnemental en cas de fuite, contrastant avec les dégâts qu'un déversement de pétrole engendre » (24). Ceci est inexact. Le GNV présente une teneur de 95% en méthane (CH4). Or, l'effet de serre est plus « de 20 fois supérieur à celui du CO², avec toutefois un temps de séjour moins long dans l'atmosphère » (25). D'autres risques pourraient être relevés, mais même si leur fréquence est relativement importante, aucun accident de gravité similaire à celles des marées noires a été recensé, tout du moins pour les transports, il en sera évoqué un en production ;

- les moteurs GNV produisent 25 % de moins de dioxyde de carbone, le CO², que les moteurs à essence et 35 % de moins que les diesels, ceci est corroboré par l'ensemble des sources consultées, toutefois, certaines font état de réduction de 23 et 15 % avec les nouvelles normes, dans le cas où elles seraient respectées, mais dépends aussi de la provenance du gaz, ce qui sera envisagé plus loin, une ajoute un autre avantage le fait que « Le gaz d'échappement est inodore » (26) ;

- « rouler au GNV permet une réduction de 95 % des émissions de monoxyde de carbone », sur ce point d'autres sources font état de près de 100%, les traces des tests pouvant êtres le fait d'autres facteurs que la combustion. « Réduction de 80 % des émissions d'hydrocarbures » (imbrûlés), en fait ceci dépend du type de combustion utilisé par le moteur, donc peut varier d'un modèle à l'autre, de plus, cela peut être affecté par la qualité du gaz,

- quant aux NOx, il y a une « réduction de 30% d'oxydes d'azote que les essences », d'autres sources font état de 80% sur ce point (27) ; en fait la réalité dépend du véhicule et de la provenance du gaz, ce dernier point sera abordé dans la partie relevant de la production,

- autre pollution, certes peu dangereuse, mais source de nuisance et d'incommodité, le bruit. La combustion particulière du gaz permet de diviser son niveau par deux par rapport à un moteur diesel (28).

24 - http://www.cirrus-compresseurs.fr/gnv-biomethane

25 - http://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/gaz-naturel-quels-dangers

26 - http://www.bosch-mobility-solutions.fr/fr_fr/fr/powertrain_9/powertrain_systems_for_passenger_cars_10/bi_fuel_cng_port_fuel_injection_9/bi_fuel_cng_port_fuel_injection_1.html

27 - http://www.wh2.fr/index.php/technologies/gaz-nat-vehicule-gnv/2-non-categorise

28 - http://www.actu-environnement.com/ae/dictionnaire_environnement/definition/gaz_naturel_pour_vehicules_gnv.php4

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b- Les incidences des motorisations thermiques :

Les différentes motorisations actuelles sont issues de recherches qui ont commencées au XVIIème siècle, pour aboutir à la fin du XIXème au développement technologique permettant la production de véhicules automobiles(29). Durant cette période, les trois principales motorisations actuelles, électriques, gaz, et pétrole sont déjà en concurrence dans les brevets.

Présentation :

Au début du XX ème siècle la motorisation pétrole commence à suplanter l'électrique. Permettant une plus grande autonomie, plus facile à stocker, bon marché , abondant, les avantages en étaient alors nombreux. La production en série, selon les théories de Taylor, de la Ford T en 1908, abaissant le prix des automobiles, marque l'avènement de cette propulsion. (30).

Aspects écologiques :

D'autres pollutions plus spécifiques à celles atmosphériques, évoquées jusqu'ici peuvent être prises en comptes, les pollutions terrestres des sols et des eaux marines ou fluviales. Les premières sont constantes, les secondes la plupart du temps accidentelles, mais certaines ayant une fréquence si élevée qu'elles pourraient être classées avec les premières. Ainsi pour le Transport des Matières Dangereuses, dont les dérivés de pétrole, sont recensés 100 à 200 accidents de la circulation par ans (31, page 5), 72% des accidents de TMD mettent en cause des camions citernes, dont 60% du tonnage de ce type de transport est constitué de produits pétroliers (32), le risque est donc important. En cas de réalisation il y a des effets « primaires immédiats », certains ayant eut des conséquences particulièrement graves (33) et des et des « effets secondaires », dont des conséquences environnementales.

La consultation de la base de donnée des accidents technologique « Aria » (34) permet de visualiser leurs fréquences par type de conséquences. En omettant la dimension économique, généralement aisément réparable par le mécanisme de l'assurance, il apparaît que la fréquence écologique est la plus importante.

29 - http://www.museedumoteur.fr/le-musee/lhistoire-du-moteur

30 - http://www.voiture-electrique-populaire.fr/vehicule/histoire

31 - http://www.inrs.fr/media.html?refINRS=ND%202292

32 - http://www.irma-grenoble.com/PDF/05documentation/brochure/risques_majeurs2007/12Risque_Transport.pdf

33 - http://www.risquesmajeurs.fr/le-risque-de-transport-de-matieres-dangereuses

34 - http://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/wp-content/uploads/2015/11/inventaire-2015_pour_site_ARIA.pdf

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La pollution des sols a directement des conséquences sur la qualité du sol et nécessitent des travaux d'excavation (35), mais généralement se répand en profondeur et peut contaminer les nappes phréatiques, affecter la faune et la flore.

La pollution des eaux peut être la conséquence de l'accident d'un pétrolier ou d'une station pétrolière, mais représente seulement 6 à 10 % des rejets. Les autres causes, comme les chargements et déchargements des pétroliers, les rejets industriels, les accidents dans les raffineries, sont plus fréquentes et représentent la majeur partie des pollutions aquatiques. Ce type de déjections « souille l'eau en en continu et réduisent la fertilité de la faune marine » (36).

Actuellement :

Malgré les progrès techniques, qui ont pu permettre depuis le début des années 2000 une inflexion des émissions de gaz carbonique, et sans prendre en compte la réalité des émissions telle qu'elle a pu être montré avec les tests qui ont suivis le « diesel gate », « Les émissions moyennes de CO2 des voitures continuent d'augmenter (+ 0,4 g/km à 110,6 g/km) en lien avec la poursuite de la progression de la part des voitures affectées d'un malus (+ 0,8 point à 12,0 %) » (37). En mettant en lien ces donnés avec l'augmentation du trafic, en France relativement stable depuis quelques années (38), mais qui sera exponentielle au niveau mondial avec l'augmentation du nombre de véhicules en circulation, qui selon les Nations Unies devrait atteindre 3 milliards de voitures d'ici 2050 (39) les effets peuvent être appréhendés.

Dans un futur proche :

Les carburants pétroliers pourraient connaître des améliorations. Les progrès notamment du diesel pourraient remettre en cause les investissements d'aujourd'hui dans les énergies concurrentes. Il offre déjà, par son principe de combustion, une consommation en carburant inférieure d'environ 20 à 25 % à celles d'un moteur à essence de même performance. De plus, les moteurs diesel modernes sont équipés de turbocompresseur et peuvent ainsi bénéficier de la technologie "downsizing" qui améliore sensiblement le rendement du moteur, permet moins de consommation du fait de la réduction de la cylindrée. A ce stade, accroître la suralimentation offre un potentiel de progrès supplémentaire. Mais le véritable enjeu du moteur diesel sera de respecter les futures normes d'émissions d'oxydes d'azote (NOx) et de particules, en s'appuyant sur : des systèmes de commande d'injection plus précis et efficaces., une optimisation des chambres de combustion., des systèmes de post-traitement adaptés : pièges à NOx ou catalyse SCR avec injection d'un agent réducteur spécifique, l'urée., la catalyse 4 voies qui permet d'éliminer simultanément 4 polluants (oxydes d'azote, hydrocarbures imbrûlés, CO et particules), mais générera des surcoûts de production, donc à l'achat également. Enfin, de nouveaux procédés de combustion qui permettront de réduire, à la source, les émissions d'oxydes d'azote et de particules, respectivement dans des rapports de 100 et 10 (40). L'intégration d'agrocarburants et de nouvelles méthodes de raffinage, les progrès des systèmes électroniques amélioreront également leurs performances environnementales. De plus, comme le soulignent certains articles de presse (41), ainsi que cela peut être déterminé par l'article 36 de la loi, un objectif national de 2 litres aux 100 kilomètres est attendu.

35 - http://www.geotech-fr.org/sites/default/files/revues/blpc/BLPC%20146%20pp%2057-66%20Bergue.pdf

36 - http://tpe.petrole.free.fr/consequences.htm

37 - http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/publications/p/2570/877/motorisations-emissions-cosub2sub-voitures-particulieres-7.html

38 - http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/LPS118.pdf

39 - https://www.notre-planete.info/ecologie/transport/placeauto.php

40 - http://www.ifpenergiesnouvelles.fr/Espace-Decouverte/Les-grands-debats/Quel-avenir-pour-l-automobile/Ameliorer-les-moteurs-et-carburants-conventionnels

41 - http://www.leparisien.fr/environnement/energies/la-france-se-dote-de-budgets-carbone-pour-reduire-ses-emissions-de-co2-18-11-2015-5289663.php#xtref=https%3A%2F%2Fwww.google.fr

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Aspects juridiques : différentes limites d'émissions

Le marché français étant intégré au marché européen il est utile de remarquer que les limites d'émissions des véhicules présentent des différences au niveau mondial.

La norme communautaire est dénommée sous le terme de « Euro » suivit du chiffre déterminant son ordre de sortie. Un double régime est applicable suivant le type de véhicules, automobiles ou poids lourds. Depuis le 1er septembre 2014 c'est « l'Euro 6 » qui s'applique pour l'homologation des premières, la vente de ceux estampillés « Euro 5 » ayant pu perdurer jusqu'au 31 août 2015. Mais, Bruxelles, a assoupli cette norme « Euro 6 » en publiant le 26 avril 2016 au Journal officiel de l'Union une tolérance aux seuils d'émissions de Nox. « Ainsi, entre 2017 et 2019, les véhicules, lors de ces tests « en situation réelle », pourront émettre jusqu'à 2,1 fois le plafond de NOx autorisé dans l'Union (soit 168 mg/km). A partir de 2020, le seuil sera ramené à 1,2 fois le plafond de la norme (soit 120 mg/km) (42). Ce qui vaut à la Commission européenne d'être poursuivie devant la CJUE par vingt grandes villes de l'UE.

Or, d'une part il existe au surplus une distinction entre véhicules essence et diesel, et d'autre part le « diesel gate » a permis de révéler que les émissions réelles sont bien plus importantes. Dès lors, comparer des émissions théoriques par rapport à des émissions réelles perd de son sens, surtout quand celles-ci sont inexistantes comme dans le cas des Nox pour les véhicules GNV. Cependant, l'un des principaux problème est le niveau des normes, certes celui-ci est édicté sous l'influence et la résistance des lobbys des constructeurs, mais il a pu être relevé que les normes sont respectées dans des conditions de tests en conformité avec les prescriptions « Mais plutôt que de voir les mauvais chiffres, il faut voir la disparité entre les tests. L'UTAC en effet a procédé à 3 tests distincts. Sur le Renault Captur, entre le test D1 et le test D3, les émissions de NOx varient de 1 à 8. Sur l'Opel Zafira, elles varient de 1 à 15. On comprend que les émissions de NOx dépendent de l'usage d'un véhicule, et donc du test, de la méthode avec laquelle on mesure ». (42).

A partir de septembre 2017 une nouvelle norme « Euro » sera mise en place, qui prendra en mesures de test les conditions réelles de circulation (43). La question induite est de savoir quel constructeurs pourraient être mis en difficultés (44) de part la charge d'investissements nécessaires au développement de nouveaux moteurs, vu les coûts de développements de nouvelles motorisations, et quels seront les rapprochements nécessaires pour permettre des économies d'échelle (45, 46), tout en prenant en compte l'évolution du marché qui s'orientera d'avantage, en principe, vers les pays émergents (47).

Le droit peut également être un facteur de limitation des rejets atmosphériques polluants. Il existe, depuis longtemps, des contraventions en ce domaine. Ainsi, l'article 2 de l'arrêté ministériel du 12 novembre 1963 relatif aux fumées produites par les véhicules automobiles dispose : « Les véhicules en stationnement doivent avoir leur moteur arrêté, sauf en cas de nécessité, notamment lors des mises en route à froid », ceci est constitutif d'une infraction pouvant entraîner une amende de 135€, d'autres pays sont beaucoup plus strictes quant aux seuils des durées d'immobilisation ou au montant de la peine (48).

42 - http://www.lemonde.fr/planete/article/2016/05/10/pollution-vingt-villes-attaquent-bruxelles-pour-son-laxisme_4916506_3244.html

43 - http://www.moteurnature.com/actu/uneactu.php?news_id=28352

44 - http://www.consilium.europa.eu/press-releases-pdf/2015/11/40802204530_fr_635828493000000000.pdf

45 - http://www.lemonde.fr/economie/article/2013/06/17/dix-usines-automobiles-de-trop-en-europe_3431256_3234.html

46 - http://www.usinenouvelle.com/article/combien-coute-le-developpement-d-une-plate-forme-commune-dans-l-automobile.N337684

47 - http://www.fiches-auto.fr/articles-auto/tendances-de-l- auto/s-1194-plateformes-modulaires.php

48 - http://www.planeteautomobile.com/filiere-automobile/tendances/tendances

49 - http://www.forum-auto.com/automobile-pratique/motorisation-energie/sujet386189.htm

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Mais la réalité des constatations est très faible 982 infractions ont été relevées en 2009 seulement 649 en 2014, tout en considérant qu'un comportement plus vertueux des automobilistes peut en être la cause, à moins que la baisse des effectifs des forces de l'ordre le soit (50). Pourrait être détaillés également d'autres infractions tel l'utilisation en agglomération du moteur à des régimes excessifs ou la circulation de véhicule à moteur sur une voie verte (Bilans statistiques des infractions au code de la route, ministère de l'intérieur).

En ce qui concerne le GPL, pour des contraintes de format il sera omis du champ de l'étude, il peut toutefois être indiqué qu'il présente un bilan environnemental défavorable (51).

- Le Gaz en concurrence avec les motorisations réputées propres :

Certaines de ces idées ne sont pas nouvelles, mais les progrès technologiques, en matière de mécanique et de thermodynamique, ou de poids, grâce à des matériaux modernes, permettent de remettre au-devant des développements d'autres sources d'énergies. Deux sont potentiellement concurrentiels et techniquement aboutit, électrique et éthanol ; deux sont plus en projets ou anecdotique ce sont la pile à combustible et le bois.

a -les véhicules électriques : L'impact écologique en question

Quelques éléments sont à prendre en considérations. Non seulement l'approche WTW, mais également le traitement des véhicules en fin d'utilisation.

Présentation :

Le concept de voiture électrique est ancien (52), historiquement ils ne peuvent être qualifiés de nouveau, de nombreux véhicules électriques ayant été conçus dès le XIXè siècle, dont les vitesses étaient plus élevées que celle des thermiques d'alors, mais présentaient des autonomies et inconvénients similaires à ceux rencontrés aujourd'hui.

Aspects de développement durable :

C'est le point le plus problématique dans la comparaison avec les autres motorisations. Abordé uniquement au niveau des émissions directes du véhicule électrique l'avantage est indéniable. Mais en prenant en compte tous les éléments de la chaîne ACV, comme l'exploitation des matériaux permettant son élaboration, les batteries utilisant des ressources rares, difficiles à produire et à traiter en fin de cycle d'utilisation, les sources d'électricité émettant dans la majorité des pays du Co², même pour les centrales nucléaire (53) le bilan carbone total est très discuté et discutable. A tel point que les autorités de régulation de la publicité ont émis des avis défavorable à la présentation écologique des véhicules électriques (54)

50 - http://www.lefigaro.fr/politique/le-scan/decryptages/2015/01/22/25003-20150122ARTFIG00181-effectifs-de-police-nicolas-sarkozy-a-l-epreuve-des-chiffres.php

51 - http://www.moteurnature.com/actu/2008/gpl-le-moins-cher-pour-polluer-plus.php

52 - http://www.cabinetmagazine.org/issues/21/editorial.php

53 - http://www.terraeco.net/Oui-le-nucleaire-emet-bien-du-CO2,16535.html

54 - http://www.lemonde.fr/planete/article/2014/06/26/publicite-la-voiture-electrique-n-est-pas-ecologique_4445251_3244.html

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Les pollutions induites par la production de véhicules électriques

Un point critique porte sur celle induite par la fabrication des batteries.

La pollution induite est une acidification atmosphérique, à l'origine des « pluies acides » qui peuvent se traduire par exemple par une perte d'éléments minéraux nutritifs pour les arbres et la végétation. Les substances participant à ce phénomène sont, entre autres : SO2, NOx, NH3, HCl, HF. Les émissions de SO² pendant la phase d'extraction des métaux nécessaires à l'élaboration de la batterie sont en effet importantes. L'implication de ce gaz dans des causes de cancers, et décès est avéré, par contre les impacts directs sur l'environnement proche sont difficiles à mesurés (55).

La source principale de SO² vient de la production du cobalt et du nickel utilisés dans la masse active de la batterie (56). Or, la France, du fait de la Nouvelle Calédonie, est un producteur de Nickel à hauteur de 7% au niveau mondial. Mais également possède des réserves de Cobalt, L'étude ACV de l'ADEME relève que le potentiel d'acidification du véhicule électrique est « très nettement supérieur à celui des véhicules » utilisant des carburants pétrolifères. Les véhicules GNV sont absents de cette étude. Pourtant comme il a été précédemment évoqué, leurs émissions sur ce point sont largement en leur faveur. Bien entendu, les pluies acides ne s'arrêtent pas aux frontières.

Actuellement elles sont fabriquées également à partir de Lithium. Les quantités découvertes sont suffisantes pour assurer la production de l'ensemble du parc mondial actuel et futur d'automobiles (57). Dans des sites moins propices à son extraction une utilisation excessive de l'eau en découle, ainsi que des pollutions des cours d'eau (58). Toutefois, les pollutions environnementales peuvent être réduites considérablement si un circuit de récupération et de recyclage est mis en place (59).

Au surplus, le transport des matières premières rares engendrerait des pollutions, mais compte tenu d'une baisse de celui des hydrocarbures, le bilan sur ce point est difficile à mesurer.

Les pollutions induites par l'alimentation de véhicules électriques

De plus, une généralisation à l'ensemble du parc nécessiterait une augmentation de la capacité de production gigantesque. Il est parcouru en France environ 785 milliards de kilomètres par ans (60). Compte tenu de la consommation moyenne des véhicules actuellement sur le marché il faudrait produire 7 850 000 000 de kilowatts de plus par ans. Etant donné la capacité de production moyenne actuelle d'une centrale nucléaire 7 500 000 000 kilowatt (61), cela revient à énoncer qu'il en faudrait au moins une de plus.

55 - www.ineris.fr/substances/fr/substance/getDocument/2787

56 - http://www.global-chance.org/IMG/pdf/gc36p18-34.pdf

57 - http://www.consoglobe.com/fin-du-lithium-cg

58 - https://sites.google.com/site/fesherierjojkoqdr/partie-ii-les-batteries-li-ion-un-virage-parfois-dangereux/un-bilan-contraste

59 - http://voiture-electrique.durable.com/a-la-production-et-le-transport-du-lithium

60 - http://www.planetoscope.com/automobile/114-nombre-de-kilometres-parcourus-les-francais.html

61 - http://ethicologique.org/index.php/750-eoliennes-1-reacteur-nucleaire/

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Or, le gouvernement actuel, dans la loir TECV de 2015 prévoit de réduire la part du nucléaire dans la production à 50% à l'horizon 2025. Alors que « La Cour des comptes estime, dans son dernier rapport annuel, que baisser la part de l'atome à 50 % du bouquet électrique revient à arrêter « de dix-sept à vingt réacteurs » sur les cinquante-huit que compte l'Hexagone » (62). L'implantation des éoliennes étant sujet à controverses la généralisation de cette motorisation avec cette production apparaît utopique. Celle par des panneaux solaires pourrait être possible, et leur bilan environnemental (63) et leur proximité de production les rends attractifs. Mais la France accuse un très gros retard dans la production d'énergies renouvelables par rapport à ses voisins européens (54).

La production grâce à des procédés d'énergies renouvelables induirait également des impacts, tout du moins indirects quant à la fabrication de ceux-ci. D'un point de vue global avec une production électrique grâce à des énergies renouvelables le bilan environnemental, pour certains, est plutôt positif par rapport aux véhicules essence ou gazole (64) et pourrait être amélioré grâce à de nouvelles batteries (65).

Dans le cas de production d'électricité nucléaire les déchets des combustibles, dont le traitement et le stockage ultime est controversé poserait des difficultés.

La dimension éthique

l'extraction de matières premières pour la production de véhicules électriques

L'extraction de Cobalt minerai principalement exploité dans des conditions humaines précaires, contrairement à tout principe éthique (66), ou la corruption, dans les pays d'extraction (67) présente un bilan sociétal défavorable.

Aspects économiques :

D'autres aspects peuvent être évoqués, les coûts de développement, les coûts d'achat de ce type de véhicule, leur rentabilité à l'usage, dont la praticité dégradé par des temps de charge très longs, les coûts pour la collectivité (68), que ce soit par les aides à l'achat, l'incidence sur la production électrique, ou le traitement en tant que déchets, mais sur ce point une internalisation au marché, du fait du recyclage possible, pourrait être mise en place de manière efficace.

62 - - http://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2016/04/14/hollande-pourra-t-il-tenir-sa-promesse-de-fermer-les-centrales_4902454_4355770.html

63 - http://www.actu-environnement.com/ae/pdt/panneaux-solaires-impact-environnement-edf-enr-667.php4

64 - http://www.consoglobe.com/voiture-electrique-ou-thermique-le-bilan-environnemental-complet-cg/3

65 - https://mrmondialisation.org/la-voiture-electrique-nest-pas-ecologique-vraiment/

66 - http://www.jeuneafrique.com/294849/societe/rdc-amnesty-denonce-lexploitation-denfants-mines-de-cobalt/

67 - https://www.reporterre.net/Corruption-pollution-consommation-les-ravages-du-lithium-en-Argentine

68 - http://multinationales.org/Voitures-electriques-des-aides-publiques-genereuses-sans-etude-serieuse-de-leur

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Quant aux coûts de développement, dans une économie libérale, ce serait en principe aux constructeurs à prendre en compte ceux-ci. Pourtant, les Etats sont intéressés, car au final c'est leur compétitivité qui est en jeu. Il peut donc être remarqué ici le plan de soutien à la filière automobile, dont une contribution des finances publiques par l'intermédiaire du « programme « Véhicule du futur » des investissements d'avenir opéré par l'ADEME » (69) dont le montant est de 950 millions d'euros (70). A cela s'ajoute 600 millions d'euros de financements « pour répondre aux besoins d'investissement et de liquidités à court terme, tournés en priorité vers les PME du secteur automobile ». « Afin de consolider la filière automobile, son innovation et sa production en France ». Mais également, la prise de participation de l'Etat de 800 millions d'euros dans le groupe PSA dont l'actualité récente permet de montrer le choix d'orientation vers les véhicules électriques de l'Etat (71).

Les voitures électriques bénéficient également d'aides à l'achat. Cette mesure a une incidence sur les finances publiques, certes aujourd'hui positive (72), l'excédent, 336,56 M€, du Compte d'Affectation Spéciale étant reversé au budget général (73), ce rapport de la Cour des comptes indiquant que « Cette situation s'explique par les difficultés de prévision de l'évolution des comportements d'achat ». Il indique également que les conditions d'accès aux primes « super-bonus » avaient été resserrées, aboutissant à un un nombre très réduit de versements, le marché des véhicules électriques ne représentant que 4% des ventes. Et soulever également que cette mesure prend en compte uniquement les émissions de GES.

Un autre aspect est la baisse corrélative des sources de financement de l'Etat. Ce tableau issu de l'étude de l'ADEME en illustre les baisses :

69 - http://www.entreprises.gouv.fr/secteurs-professionnels/automobile/plan-soutien-a-filiere-automobile

70 - http://www.developpement-durable.gouv.fr/Le-programme-d-investissement-d.html

71 - http://www.lemonde.fr/economie/article/2016/05/12/voitures-electriques-le-courant-passe-entre- psa-et-dongfeng_4918166_3234.html

72 - http://www.lefigaro.fr/conjoncture/2015/06/03/20002-20150603ARTFIG00143-l-etat-fait-des-benefices-sur-le-bonus-malus.php

73 - https://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiAy7aY77rMAhWMAxoKHa7UAqYQFggmMAE&url=https%3A%2F%2Fwww.ccomptes.fr%2Fcontent%2Fdownload%2F82022%2F2016061%2Fversion%2F4%2Ffile%2FNEB-2014-Aide-acquisition-vehicules-propres.pdf&usg=AFQjCNEhXeMWkh3tIhWQfVRIHSlAqqxBqw&sig2=K8l2wa__NNJUo5SvRYNV_A 12

« Alors que la mise sur le marché d'un véhicule essence est porteuse d'une rentrée d'argent totale pour l'État de 7 650 € sur 10 ans au rythme de 765 euros par an et de 4 000 € (au rythme de 400 € par an) pour un véhicule diesel, la mise sur le marché d'un véhicule électrique est source de dépenses significatives pour l'État, dont 9 500 ou 13 200 € préalablement à sa mise en service. Ces dépenses initiales sont loin d'être compensées par les taxes perçues sur l'électricité pendant la vie du véhicule ». L'étude comparative entre les bénéfices écologiques réalisés par cette motorisation et des efforts en matière d'habitat permet de déterminer que l'Etat « semble donc prêt à financer à une hauteur près de dix fois plus élevée les mesures d'économie d'énergie par cette politique que ceux d'économies de combustibles fossiles dans l'habitat ».

Renforcement du réseau :

L'extension du parc de véhicules électriques, outre la mise en place de bornes de rechargement, nécessiterait « dans un grand nombre de cas un renforcement local du réseau de distribution » en l'absence de celle-ci des mises hors circuit d'éléments du réseau adviendrait, ce qui signifie que certains utilisateurs, quartiers, villes ou villages subiraient des coupures de courant. Cela implique des coûts de renforcement, qui pour les basses tensions, seraient « mutualisés » entre les consommateurs via « les tarifs d'utilisation des réseaux », et pour les tensions élevées seraient en partie, 60%, à la charge des collectivités locales (74). Il en résulte que les communes ayant des budgets difficilement à l'équilibre devraient soit augmenter les impôts locaux soit s'endetter. Pour les consommateurs, également contribuables, cela implique dans tous les cas une hausse du coût de l'électricité par une variation de la taxe de Contribution au Service Public de l'Electricité et de la taxe de Tarifs d'Utilisation des Réseaux Publics d'Electricité.

Dans le cadre de la comparaison effectué ici avec les véhicules GNV, des surcoûts d'adaptation du réseau serait à prendre en considération et aboutiraient sur ce point à une conclusion similaire. Néanmoins, comme il sera évoqué plus tard, celle-ci va être rendue obligatoire indépendamment d'un choix français.

Bilan tonnes de carbone non émise

En considérant la source de production le bilan économique diffère d'un pays à l'autre. Pour le Royaume Uni, la comparaison des véhicules GNV avec les véhicules électriques est très favorable pour les premiers, « la tonne de carbone non émise, par rapport à l'utilisation de carburants conventionnels, revient à 400 £ contre 1000 £ en utilisant des véhicules électriques alimentés par le réseau. Cette étude indique que la production de gaz à distribuer par le réseau est un débouché préférable pour l'exploitation du Bio-SNG, si l'objectif est de réduire au maximum les émissions de dioxyde du carbone à moindre coût » (75).

74 - https://www.senat.fr/questions/base/2010/qSEQ101116177.html

75 - http://www.bioenergie-promotion.fr/10277/royaune-uni-etude-sur-le-potentiel-du-gaz-naturel-synthetique-issu-de-la-biomasse/

13

Consommation d'énergie primaire

L'étude ADEME relève qu'il faut en France « en moyenne, avec le parc actuel, plus de 3 kWh d'énergie primaire pour distribuer 1 kWh à l'usager. La consommation d'énergie primaire d'un petit véhicule électrique se situe donc en moyenne en France entre 38 et 63 kWh/100 km, soit l'équivalent de 3,6 à 6,1 litres aux cent km d'essence, du même ordre de grandeur que celle des voitures thermiques de même gamme ». Ces chiffres peuvent être discutés, d'une part les véhicules électriques semblent consommer aujourd'hui moins d'électricité (76), mais d'autre part ils sont destinés, de par leur autonomie, leur capacité de charge utile, à des déplacements urbain ou inter-urbain. De plus l'ensemble des études font part d'une augmentation de la consommation pour les besoins de chauffage ou de climatisation de l'habitacle, aucune semble prendre en compte celles induites par une utilisation du véhicule chargé plus lourdement.

Il faut également considérer le transport d'électricité sur de longues distances, qui connaît des pertes, de l'ordre de 8 à 15 %, ce qui augmente son prix, soit par la prise de mesures techniques, soit en intégration dans le prix de l'énergie.

Rentabilité pour les usagers :

Combiné à l'abandon progressif du nucléaire, la rentabilité de cette motorisation pour ses utilisateurs serait alors compromise. D'autant qu'une augmentation des taxes sur cette énergie utilisée en tant que carburant est déjà envisagée et sera facilité grâce aux compteurs intelligents. D'autre part, une baisse du prix du pétrole peut encore être opérée, pour certains analystes le cours du brut devrait atteindre les 20$ en 2016, et peut-être les 10$ en 2018 (77), ce qui affecterait le prix des carburants pétrolier et donc la rentabilité des véhicules électriques. En ce qui concerne le gaz, il suit généralement une courbe de prix similaire à celle du pétrole, du fait d'une indexation de nombreux contrats à long terme sur les prix du pétrole, (L1 en annexe, ou : 78) ses avantages économiques et écologiques en seraient d'autant plus intéressants.

76 - http://automobile.challenges.fr/dossiers/20120807.LQA3178/la-verite-sur-la-consommation-des-voitures-electriques.html

77 - http://www.latribune.fr/economie/international/petrole-et-si-l-iran-faisait-plier-l-arabie-saoudite-545742.html

78 - http://www.gasinfocus.com/indicator/evolution-des-prix-du-gaz-naturel-sur-les-principales- zones-de-marche/

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Aspects juridiques :

Outre les normes juridiques instaurant des aides financières directes ou indirectes, peuvent être relevé des textes incitant à l'achat de véhicules électriques. Parmi celles-ci seront abordés la mise en place de zone « low emissions » (79) à l'image d'autres pays européens.

Les Zones d'Action Prioritaires pour l'Air avaient été mises en place à titre expérimental dans quelques villes (80), mais son inefficacité ayant été actée il fut abrogé (81). Actuellement le Ministère de l'écologie a mis en place un appel à projets "Villes respirables en 5 ans", les collectivités devront notamment préfigurer ou mettre en place une zone à circulation restreinte (ZCR). « Les lauréats bénéficieront d'un appui technique et financier » (82). Le texte du projet d'arrêté(83), permettant les distinctions de véhicules pour la mise en place des ZCR, a été publié le 27 mai 2016. Il crée six catégories, une classe à part est celle des véhicules électriques (84).

Si la mesure est de prime abord une avancée, il peut en être soulevé des limites. Essentiellement, elle se base uniquement sur l'âge des véhicules, ce qui pénalisera les ménages populaires utilisateurs de véhicules anciens, et laissera en circulation des véhicules récents de forte cylindrée, émetteurs importants de CO².

La loi TECV, instigatrice de cette mesure, a adjoint à l'article L. 123-1-12 du code de l'urbanisme, une disposition permettant une réduction de 15% de l'obligation d'affectation en contrepartie de la mise à disposition « de véhicules électriques munis d'un dispositif de recharge adapté ou de véhicules propres en auto-partage ». Il s'agit donc là d'une aide indirecte, dont l'intérêt sera d'autant plus important pour les promoteurs que le prix du mètre carré constructible sera élevé. Il peut être soulevé que cette mesure favorisera certainement plus les véhicules électriques, visés par la loi, dont la recharge adaptée est moins contraignante, par exemple, que les véhicules GNV. Alors que parallèlement, les compresseurs pour les particuliers ont été interdits il y a quelques années.

79 - http://www.paca.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/14_06_01_REX_LEZ_Europe_ADEME.pdf

80 - http://www.lefigaro.fr/actualite-france/2011/06/28/01016-20110628ARTFIG00734-les-propositions-du-conseil-de-l-air-contre-la-pollution.php

81 - http://www.actu-environnement.com/ae/news/zapa-concertation-janvier-revision-16620.php4

82 - http://www.paca.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/15_08_31_Fiche_ZCR.pdf

83 - http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/16-0340_5B_arrete_classification_CQA_version_definitive.pdf

84 - http://www.actu-environnement.com/ae/news/nouveau-projet-nomenclature-vehicule-pollution-air-zcr-26890.php4

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b - L'éthanol en tant que carburant :

Présentation :

Il peut être également envisagé le remplacement des carburants actuels par des biocarburants qui peuvent être des hydrocarbures ou bien d'autres substances comme l'éthanol, les esters...). Ils sont synthétisés à partir de la biomasse par le procédé Fischer-Tropsch s'il s'agit d'hydrocarbures (cf les autres filières de production) ou bien par d'autres procédés, éventuellement biochimiques (catalyse enzymatique). L'avantage à long terme de la biomasse est de constituer une source d'énergie renouvelable, elle permet donc un développement soutenable.

Source : Ministère du développement durable

Aspects écologiques :

Sur cet aspect les avis sont partagés. Des avantages et des inconvénients peuvent être soulevés.

Actuellement

Au niveau des rejets par les véhicules, les moteurs accusent de moindres émissions de Co² que l'essence, et il nécessite pour être produit et distribué moins de dépenses d'énergies que pour produire un litre de pétrole, ce qui améliore son bilan sur ce point (85).

En considérant l'énergie déployée pour leur culture, leur rendement à l'hectare suivant les plantes utilisées, la région de production, le transport induit, et le mode de transformation, le Changement d'Affectation des Sols, le bilan CO² est plus que mitigé (86, page 10). Même en prenant en compte le gaz carbonique absorbé pendant leur culture.

Dans un futur proche

Une solution d'avenir peut être l'utilisation de déchets agricoles, issus de déchets et résidus viniques (87) ou de ceux du maïs (88).

85 - http://www.auto-moto.com/actualite/environnement/biocarburant-lethanol-en-6-questions-30288.html#item=1

86 - http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/ED79.pdf

87 - https://www.dyneff.fr/Actualites/Bio-Advanced-Energy

88 - http://www.leblogenergie.com/2009/05/08/etatsunis-le-cours-de-lessence-repasse-au-dessus-de-celui-de-lethanol/

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Aspect sanitaire :

Une étude de l'université de Stanford (89) soulève la possibilité de rejets cancérigènes, avec du benzène et du butadiène.

Les cultures nécessaires pour produire les plantes qui seront transformées en alcool entre en concurrence avec celles destinées à l'alimentation, certes au niveau mondial, seul 1% des terres sont utilisées en ce sens, mais dans certains pays, au Brésil notamment, ce sont 20% des terres qui sont cultivées pour le produire, affectant le prix des terres et des denrées alimentaires. De plus, avec une croissance démographique mondial, il apparaît peu judicieux d'affecter des terres à cette culture. La motorisation de l'ensemble des véhicules compte tenu des terres nécessaires semble également quasiment impossible.

Aspects économiques :

Une généralisation de l'utilisation de ce carburant auraient donc des effets économiques significatifs et a déjà des effets.

Les prix de certaines denrées alimentaires en sont affectés. Ainsi le mais connaît une hausse tendancielle de son prix du fait de la demande en éthanol (90). D'autres denrées ont des hausses potentielles prévisibles, des estimations prévoient : « +41% pour le maïs d'ici à 2020 ; » aliment sacré au Mexique (91), « +76% pour les oléagineux (colza, soja, tournesol) ; +30% pour le blé ; +135% pour le manioc qui est pourtant un aliment crucial dans les pays les plus pauvres d'Afrique subsaharienne, d'Amérique latine ou d'Asie » (92).

Source : Parlement Canadien

Selon les professionnels de la filière éthanol, un hectare permet d'alimenter en carburant un véhicule pour 100 000 km (93), sachant que la distance moyenne parcouru par an par un Français, cela permet de fournir en carburant un peu plus de sept véhicules par ans. Le parc étant de près de 38 408 000 véhicules il faudrait près de 5 millions d'hectares (4 994 538) pour couvrir l'ensemble des besoins, soit près du quart des terres cultivées. Actuellement c'est moins de 1% des terres agricoles en France qui est consacré à ces cultures. L'affectation des cultures alimentaires serait alors inéluctable.

89 - http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es062085v

90 - http://www.bdp.parl.gc.ca/content/lop/ResearchPublications/2013-02-f.htm

91 - http://www.lemonde.fr/economie/article/2008/08/08/l-ethanol-tire-du-mais-fait-polemique-au-mexique_1081569_3234.html

92 - http://www.encyclo-ecolo.com/Ethanol

93 - http://www.lefigaro.fr/conjoncture/2015/09/25/20002-20150925ARTFIG00010-comment-le-bioethanol-profite-de-la-crise-du-diesel.php

17

De plus, l'atteinte par ce procédé des objectifs d'abaissement des GES, contrairement à l'affirmation des professionnels du secteur dans l'article sus-visé, est selon la Cour des comptes, dans son rapport public annuel 2016, constate des résultats en progrès, mais souligne la nécessité d'adaptations (94) indiquant que les cibles d'incorporation à respecter pour l'éthanol sont impossibles à atteindre. La justification du maintien de cette filière peut apparaître comme une volonté de financement d'un secteur agricole et d'entrées fiscales, près de 470 millions d'euros pour 2015, 8 900 emplois, et 815 millions de valeur ajoutée en 2010 (95).

Aspect juridiques :

La possibilité d'inclure cet alcool dans les carburants pétroliers a été élargie sous l'impulsion d'une directive européenne n° 98/70/CE du 13/10/98 concernant la qualité de l'essence et des carburants diesel et modifiant la directive 93/12/CEE du Conseil. En France c'est depuis le 1er avril 2009 que l'E10, ou mélange d'essence additivée de 10% d'éthanol, est autorisé à la vente dans les stations-service. L'E85 a été commercialisé ici deux ans plus tôt.

La TICPE sur ce produit est depuis la loi de finance 2016 de 7,96 € par hectolitres pour l'E85 et de 62,12 € pour la même quantité, pour le SP 95-10.

La Taxe Générale sur les Activités Polluantes, Les distributeurs français ont l'obligation d'incorporer 7 % d'énergie renouvelable dans leur essence, faute de quoi ils doivent s'acquitter d'une lourde taxe, la TGAP. Ouvrir une pompe d'E85 leur fait ainsi économiser 150?000 € environ, mais seulement s'ils atteignent cet objectif note la Cour des comptes. (96).

Au vu des différents aspects que présente ce carburant, son développement est d'intérêt limité.

c - La pile à combustible en motorisation :

Présentation :

Parfois abrégé en moteur PAC. L'énergie provient de la réaction de formation de l'eau par oxydoréduction entre le dihydrogène et le dioxygène. L'énergie chimique est dans ce cas transformée en énergie électrique avant d'être convertie en énergie mécanique.

Aspects écologiques :

Son fonctionnement s'accompagne d'émission de polluants très faible par rapport à celles des moteurs thermiques actuels. (97).

Actuellement :

Le combustible utilisé est l'hydrogène, qui peut également être ajouté au GNV. Le rejet du véhicule est de l'eau.

En ce qui concerne le bilan d'Analyse du Cycle de Vie, aujourd'hui 95% de sa production repose sur la transformation d'énergies fossiles, bois, charbon, pétrole ou gaz naturel (98). La solution actuelle présente donc une bilan environnemental défavorable.

94 - https://www.ccomptes.fr/Accueil/Publications/Publications/Rapport-public-annuel-2016

95 - http://www.agpm.com/communique000126ed.php

96 - http://www.auto-moto.com/actualite/environnement/biocarburant-lethanol-en-6-questions-30288.html#item=1

97 - http://www.olympiades-chimie.fr/Concours%202008/Caen/DOCORC07-08.pdf

98 - http://www.planete-energies.com/fr/medias/decryptages/comment-fabriquer-l-hydrogene

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Dans un futur proche :

Des projets sont en cours pour réaliser de nouvelles piles à combustibles, certains apparaissent prometteurs (99), mais la mise en place des systèmes de production et la généralisation à l'ensemble des véhicules prendrait environ 25 ans. Dès lors elle relève d'un futur qui est trop lointain pour atteindre les objectifs de réductions des GES.

Aspects économiques :

Séduisante dans le concept et les avantages écologiques cette motorisation présentent toutefois plusieurs inconvénients économiques. Notamment les coûts de développement, ou l'installation d'un réseau de distribution (100). Il existe très peu de modèles commercialisés, et sont à des tarifs largement supérieurs à ceux d'autres types de motorisations, « 59 700 euros, superbonus déduit, pour la ix35 Fuel Cell de Hyundai » (101).

d - Le retour de la vapeur de bois :

Parmi les développements de carburants alternatifs celui-ci apparaît comme anecdotique, mais ce sont les moyens mis en oeuvre qui peuvent permettre des progrès dans l'efficience d'utilisation. Deux catégories sont apparues dans les recherches, tout comme cela sera abordé plus loin dans l'utilisation de la biomasse, le bois, brûlé, dégage de la vapeur qui devient source motrice (vapeur mais au GPL : 102, moto à la vapeur de bois : 103), ou l'utilisation des gaz pour alimenter un moteur thermique conventionnel, c'est alors un gazogène, certains ont pu démontrer les performances d'un système moderne à base de granulés de bois (104).

99 - http://www.lepoint.fr/automobile/innovations/nissan-parie-sur-la-pile-a-ethanol-pour-2020-15-06-2016-2046863_652.php

100 - http://www.liberation.fr/futurs/2016/03/10/automobile-hydrogene-le-cout-de-l-envie_1438830

101 - http://www.lemonde.fr/m-voiture/article/2015/11/18/l-hydrogene-plan-b-de-la-voiture-electrique_4812541_4497789.html

102 - http://www.leblogauto.com/2008/07/un-record-de- vapeur.html

103 - https://www.youtube.com/watch?v=ij8Mq8VvClY

104 - http://www.bioenergie-promotion.fr/8463/premier-record-du-monde-de-vitesse-homologue-pour-une-voiture-propulsee-aux-granules-de-bois/

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- Comparaison du coût de revient kilométrique :

Les véhicules légers sont généralement présentés comme ayant un prix de revient kilométrique plus faible. Une rechercher sur une base de donnés alimentée par des déclarations volontaires (105) permet de confirmer cette affirmation. La position dominante de l'entreprise Engie en France a pour effet d'avoir un prix homogène quelle que soit la station, seuls quelques distributeurs indépendants ont des pratiques tarifaires plus basses. Le prix de vente du kilo, unité de mesure du gaz à la pompe, peut être retenu à 1,26€. Les groupes dominants sont ici présentés, les groupes très peu représentatifs du parc automobile français sont exclus du champ de l'étude, selon un principe similaire à celui de l'étude médiane.

Groupe

Par groupes dominants

En motorisation

Nombre

Moyenne

Prix de revient

Moyenne

totale

Prix de

revient

G

N

V

1

376

3,5

4,41

5,3

6,67

2

1 416

5,1

6,42

3

704

6,4

8,06

Diesel

1

41 967

5,3

6,14

6,56

7,6

2

80 178

7,3

8,46

Essence

1

69 888

6,5

8,45

8,02

10,42

2

87 136

9,4

12,22

Sources de bases d'étude : Prix moyens des carburants sur six mois (106)

La très faible consommation de quelques voitures GNV a d'ailleurs été médiatisé, indiquant des prix de revient aux 100 kilomètres de 3,10€ (107). A peine plus élevé donc que les voitures électriques subventionnées.

105 - http://www.spritmonitor.de/fr/apercu/0-Tous_les_constructeurs/0-Tous_les_mod%C3%A8les.html?fueltype=4&fuelsort=13&vehicletype=1&powerunit=2

106 - http://www.zagaz.com/evolution-prix.php

107 - http://www.moteurnature.com/actu/2013/skoda-citigo-CNG-GNV-greentec-Gerhard-Plattner-record-drive.php

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