Analyse de cycle de vie des énergies alternatives pour l'automobile et propositions méthodologiques pour une meilleure évaluation des impacts locaux

Life cycle assessment of alternative automobile fuels and methodological propositions for a better assessment of local impacts

• Auteur / Autrice : Florent Querini
• Direction : Patrick Rousseaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Energétique, thermique, combustion
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique

Mots clés

Mots clés contrôlés

Véhicules électriques

Biocarburants

Mobilité quotidienne

Alimentation en carburant

Automobiles

Transport

Études d'impact (administration publique)

Environnement

Analyse du cycle de vie

Résumé

Cette thèse, réalisée dans le cadre d'un contrat CIFRE entre l'entreprise Renault et l'Institut PPRIME (UPR CNRS 3346, ISAE-ENSMA-Université de Poitiers), porte sur les analyses de cycles de vie des carburants et énergies alternatives. Le secteur de la mobilité individuelle fait face à de nombreux défis : réchauffement climatique, pollution urbaine, épuisement des ressources, etc. Par conséquent, différentes alternatives se présentent pour répondre à ces défis : agrocarburants, hydrogène, véhicule électrique, etc. L'AVC permet d'évaluer les impacts environnementaux d'un produit ou d'un système. La thèse porte sur la prise en compte des impacts locaux liés à la production et à la consommation des énergies automobiles alternatives en retenant particulièrement les carburants de référence que sont le diesel et l'essence mais aussi les agrocarburants de première génération et l'électricité. Elle traite en particulier des problématiques de pertinence de ces impacts, notamment en cherchant à établie quels impacts retenir et comment les améliorer (prise en compte de la différentiation entre milieu urbain et milieu rural et entre sources hautes et basses). La seconde partie de la thèse étudie l'impact de l'usage du véhicule, en s'intéressant spécialement aux polluants locaux émis selon la norme de dépollution du véhicule et le cycle de roulage utilisé. Le tout vise à obtenir des résultats d'AVC scientifiquement plus robustes et plus facilement interprétables pour une prise de décision fiable, valide dans la durée et cohérente avec les grands enjeux stratégiques de Renault. Les résultats montrent une empreinte environnementale complexe à analyser : alors que l'électricité renouvelable apporte de vrais gains vis-à-vis des carburants conventionnels, l'électricité fossile possède un bilan mitigé selon l'impact regardé. Par ailleurs, les agrocarburants présentent un bilan globalement négatif vis-à-vis des carburants conventionnels. Enfin, la distinction urbain / rural permet de mettre en évidence les gains sur la santé associés au véhicule électrique.

This PhD thesis conducted thanks to a CIFRE contract between the company Renault and the PPRIME Institute (UPR CNRS 3346, ISAE-ENSMA-Université de Poitiers), is focused on life cycle analyses for automotive fuels and alternative energies. The individual mobility is facing numerous challenges: global warming, urban pollution, depletion of resources, etc. Therefore, different alternative are now proposed to cope with these challenges: biofuels, hydrogen, electric vehicles, etc. LCA is a tool that allows assessing the environmental impacts of a product system. This PhD thesis is focused on taking into account the local impacts linked with the production and the consumption of diesel, gasoline (these two latters being the reference fuels), biofuels and electricity. It especially deals with the issues associated with the relevance of these impacts, for instance by trying to establish which impacts to select and how to enhance them (difference between urban and rural emissions or between high and near-ground sources). The second part of this PhD thesis studies the impact of the car use, by particularly focusing on the local pollutants emitted according to the aftertreatment standards and the driving cycle. All of this aims at obtaining LCA results that are more relevant and that can be more easily interpreted for a reliable decision-making process compatible with Renault's main strategic issues. The results show a complex environmental footprint: while renewable electricity provides true benefits compared with conventional fuels, fossil electricity has a mixed result, depending on the impact which is considered. Moreover, biofuels have a stronger environmental impact than fossil fuels. Finally, the rural / urban distinction highlights the benefit on human health associated with electric vehicles.