De vieux à électrique - Convertir les bus diesel au lieu de les remplacer

Un des «chantiers» les plus importants sur le chemin vers la neutralité carbone est le transport. Les véhicules électriques remplacent les moteurs à combustion; les transports publics doivent augmenter, tandis que la mobilité individuelle devrait diminuer. Les bus sont une option particulièrement attractive pour développer les transports publics : contrairement au transport ferroviaire, ils nécessitent peu de nouvelles infrastructures. Si, en parallèle avec l'augmentation des capacités de bus, la mobilité individuelle motorisée diminue, les routes existantes offrent suffisamment de place pour davantage de bus.

Pour remplir leur mission de durabilité, les bus doivent néanmoins fonctionner à l'électricité. Aujourd'hui, les bus diesel sont de plus en plus remplacés par des bus électriques. Ce processus n'est cependant qu'à ses débuts : en 2023, à peine trois pour cent de tous les bus sur les routes européennes étaient électriques. «Si la flotte de bus reste constante, il faudra attendre au moins 2055 pour que plus de 95% de tous les bus européens soient remplacés par des électriques», déclare Harald Desing du département Technologie et Société à l'Empa à Saint-Gall. «C'est après 2050, l'année où l'objectif de neutralité carbone doit être atteint en Europe et en Suisse, et de nombreux pays et régions se sont fixé des objectifs encore plus ambitieux.»

Dans une publication récemment parue dans la revue «Environmental Research: Infrastructure and Sustainability», Desing a donc examiné le potentiel d'une autre voie. «Si nous convertissons les bus existants au fonctionnement électrique au lieu de les remplacer par de nouveaux, nous atteignons l'électrification complète de la flotte de bus environ 15 ans plus tôt, tout en économisant des émissions et des matières premières», explique le chercheur.

Un simple réaménagement pour moins d'émissions

Dans le cadre du projet de recherche européen «CircEUlar», Desing a examiné en détail le potentiel de ce qu'on appelle le «E-Retrofitting» pour la flotte de bus européenne. Son étude montre : la conversion serait techniquement et économiquement faisable. «Il existe déjà aujourd'hui des entreprises qui proposent des rétrofits électriques pour les véhicules diesel et essence», explique le chercheur. Le grand avantage des bus : le procédé et les pièces nécessaires pourraient être standardisés. «Contrairement à la grande diversité de modèles de voitures, il n'y a que quelques séries de modèles pour les bus urbains, mais chacune en grandes quantités», ajoute Desing.

La durée de vie moyenne d'un bus diesel en Europe est d'environ 20 ans. Les véhicules usagés sont ensuite souvent vendus à d'autres pays, où ils continuent à rouler pendant de nombreuses décennies, générant encore des émissions. «Ce n'est pas la solution la plus durable. Le changement climatique ne s'arrête pas aux frontières nationales», déclare Desing. Le rétrofit empêche que le bus soit encore utilisé au diesel ailleurs, et la conversion elle-même génère environ 20 à 50 % d'impact environnemental en moins par bus par rapport à la production d'un nouveau bus.

Pour transformer un bus diesel en un bus électrique, il faut essentiellement remplacer le moteur et la transmission. À la place du pot d'échappement et du réservoir diesel, des batteries sont installées. Les moteurs auxiliaires éventuels pour la climatisation, le système de freinage et l'assistance à la direction peuvent relativement facilement être convertis en petits moteurs électriques. «Avec des kits de rétrofit standardisés, une conversion individuelle ne prendrait que quelques jours. L'électrification de la flotte pourrait ainsi avoir lieu sans grand impact sur les opérations en cours», explique le chercheur. Et : les pièces démontées sont en grande partie en acier et aluminium et peuvent être recyclées.

Une transition rapide et économique vers une flotte de bus électriques

Un autre avantage du rétrofit : les opérateurs de flotte n'auraient pas à attendre la fin de la durée de vie de leurs véhicules de 20 ans ni à la réduire artificiellement, mais pourraient effectuer la conversion à tout moment. La durée de vie pourrait même être prolongée : «Aujourd'hui, les bus sont remplacés parce qu'ils ne répondent plus aux normes modernes en matière d'émissions, par exemple pour les particules fines ou le bruit», explique Desing. «Lorsque le moteur est remplacé, la carrosserie et l'intérieur peuvent souvent rester en service beaucoup plus longtemps.» Ainsi, les opérateurs de bus économisent des coûts à long terme. Alternativement, ces économies pourraient également être investies dans l'expansion de la flotte de bus.

L'infrastructure de charge supplémentaire pour les bus électriques n'était pas l'objet de l'étude de Desing. Le chercheur est cependant confiant que celle-ci pourrait être relativement simple à mettre en œuvre. «Dans les endroits dotés de lignes aériennes existantes, les bus peuvent par exemple être rechargés pendant qu'ils roulent», explique le chercheur. Cela permettrait encore une fois des économies supplémentaires sur le rétrofit, car une batterie plus petite suffirait.

Pour poursuivre cette stratégie prometteuse, la technologie du E-Retrofitting devrait être standardisée et mise à l'échelle. Bien qu'il se soit concentré dans son étude sur la flotte européenne de bus, Harald Desing voit également un potentiel pour d'autres pays et régions - bien que cela doive être étudié plus précisément au préalable. Il serait également envisageable de rétrofiter des camions, qui circulent en encore plus grand nombre sur les routes.

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