Comment réduire les gaz à effet de serre de la mobilité à l’université ?
CUMIN (C) Mars 2023
Quelle est la répartition des GES de l’Université ?
Le bilan carbone de l’Université de Lille évalue à 52 000 tonnes de CO2 équivalent les Gaz à Effet de Serre (GES) pour 2020 [1]. La mobilité domicile-travail représente 51% des GES, l’énergie 33% et la mobilité professionnelle (dont les trajets en avion) seulement 2,3% [2]. Si une réduction des GES sur tous les secteurs est nécessaire, celles sur la mobilité domicile-travail et l’énergie sont prioritaires.
Quelle est la répartition des GES « domicile-travail » ?
Sur ce bilan carbone, le véhicule automobile thermique représente seulement 24% des trajets effectués (en km), 12% pour le bus et 71% pour l’ensemble métro/tramway/train. Mais, l’automobile thermique [3] représente 81% des GES de cette mobilité, et le bus thermique 12%. Sur le campus cité scientifique (périmètre de CUMIN), cela correspond à 5 000 véhicules par jour, environ ¼ pour les personnels et ¾ pour les étudiants.
Comment réduire les GES « domicile- travail » ?
Par rapport au véhicule thermique (VT) personnel, diverses alternatives sont possibles, en fonction du domicile et des contraintes de chacun. Les facteurs d’émission moyens de l’ADEME [4] sont utilisés pour comparer ces solutions. Utiliser le vélo annule les GES de sa mobilité, mais une distance de plus 10 km est un frein. Le covoiturage à 2 personnes divise les GES par 2. Le véhicule électrique (VE) divise par plus de 2 les GES (voir Annexe). Le bus à GNV présente un gain de GES de 45% seulement. Le métro ou le tramway ou le train régional sont plus efficaces, mais le développement d’infrastructures est très long et très coûteux. Plusieurs alternatives peuvent être combinées : VE avec covoiturage, bus électrique, multimodalité (VE jusqu’à la station de métro, puis métro), etc.
Si chaque conducteur de véhicule thermique réduisait ses GES par l’une de ces alternatives ou une combinaison de celles-ci, cela permettrait une réduction importante de GES de l’Université de Lille.
Le véhicule thermique induit 81% de GES de la mobilité domicile travail. Plusieurs alternatives sont possibles, dont le vélo et le véhicule électrique.
Annexe – Les GES du VE
Les GES du VE dépendent fortement de la manière de produire l’électricité (cf. fiche CUMIN sur les GES des véhicules). Le calculateur de l’ADEME [4] est très général et donne des indicateurs moyens, par exemple pour le véhicule thermique, il n’y a pas de différence entre véhicule à essence et véhicule diesel.
CUMIN a réalisé des études d’Analyse de Cycle de Vie (ACV) [5] [6], plus fines sur la base de véhicules réels instrumentés (Renault Clio et Renault Zoe) avec des cycles réels. Le gain de réduction des GES du VE est de 62% au lieu de 55% [7]. Cette étude est basée sur les émissions du mix de production électrique français sur les 5 dernières années [8]. Dans le cas, où l’électricité serait produite par des énergies renouvelables locales (exemple panneaux photovoltaïques), cette réduction serait de l’ordre de 72%. De plus, CUMIN travaille avec la MEL sur la récupération d’énergie de freinage des métros pour alimenter des VE [9]. Utiliser cette énergie perdue est aussi un moyen de réduire les GES des VE.
La consommation d’énergie d’un véhicule est globalement proportionnelle à sa masse et au carré de sa vitesse (E= ½ M v²). Pour un même parcours (même vitesse), un masse deux fois plus importante demande deux fois plus d’énergie (et produit environ deux fois plus de GES dans la phase d’usage). Le taux de remplissage des transports en commun est alors crucial pour émettre moins de GES : si un bus a une masse 10 fois plus importante qu’une automobile de même carburant, il faut au moins 10 passagers en moyenne pour réduire ses GES dans la phase d’usage. D’autre part, pour tout véhicule, en particulier pour les VE, une masse réduite permet de réduire sa consommation, et donc ses GES de la phase d’usage : les SUV sont donc plus pollueurs que l’automobile citadine.
Le VE chargé par énergie renouvelable ou énergie perdue (freinage du métro) peut permettre une réduction plus importante de GES.
Références
[1] Bilan carbone de l’Université de Lille en 2020, rapport interne, 2020.
[2] La mobilité professionnelle calculée n’inclue pas celle des organismes (CNRS, etc.) ; mais même multipliée par 2 ou 3, sa part reste faible.
[3] On parle de véhicule thermique pour un véhicule à essence ou diesel ou gaz (combustion d’énergie fossile).
[4]“Calculer les émissions « carbone » de vos transport », ADEME, 2020 [Online, consulté en Mars 2023 https://agirpourlatransition.ademe.fr/particuliers/bureau/deplacements/calculer-emissions-carbone-trajets.
[5] L’Analyse de Cycle de Vie considère toutes les phases de la vie d’un véhicule : construction (dont extraction de ressources), usage (dont fabrication du carburant) et fin de vie (dont recyclage). L’indicateur de réchauffement climatique est lié aux GES (tonnes de CO2 équivalent).
[6] S. Kinle, A. Neef, “Life cycle management for transport and mobility”, Design sustainable technologies, products and polices, chapter 20, Edition Springer Open, 2018, DOI: 10.1007/978-3-319-66981-6_20.
[7] A. Desreveaux, A. Bouscayrol, R. Trigui, E. Hittinger, E. Castex, G. M. Sirbu, “Accurate energy consumption for comparison of climate change impact of thermal and electric vehicles", Energy, vol. 128, April 2023, ref 126637, DOI: 10.1016/j.energy.2023.126637 (L2EP, TVES, LTE-UGE, Rochester Inst. Tech. (USA), Renault Techn. Romania, within CUMIN and the PANDA H2020 project).
[8] Climate impact of electricity production, https://app.electricitymaps.com/map [On line]; consulted: March 2023.
[9] M R. O’Berriel, A. Bouscayrol, P. Delarue, C. Brocart, “Mechanical braking strategy Impact on energy consumption of a subway”, IEEE-VPPC’20, Gijon (Spain), December 2020 (common paper of L2EP Univ Lille and MEL, within CUMIN).
Nota : l’Université de Lille 1 a réalisé son premier bilan carbone en 2010 ; il a été actualisé en 2015, et ceux des Université de Lille 2 et Lille 3 ont été réalisés comme pour les autres universités régionales ; ces divers bilans montrent la même tendance concernant les GES de la mobilité.