DME – la clé du développement urbain durable ?
Dans 50 ans, la population des plus grandes villes de notre planète sera supérieure à la population mondiale actuelle. L’approvisionnement durable d’un point de vue écologique de ces mégapoles en pleine expansion est l’un des problèmes majeurs auxquels sont confrontés aujourd’hui les responsables de l’aménagement du territoire. La dernière solution « verte » de Volvo Trucks, un agrocarburant baptisé DME, joue par conséquent un rôle important dans la course aux carburants de substitution efficaces.
Les chercheurs spécialistes de la planification à long terme sont assez peu réputés pour leur capacité à se mettre d’accord sur quelque question que ce soit, mais il existe tout de même un point sur lequel ils sont parfaitement unanimes : notre monde comptera à l’avenir de plus en plus de mégapoles. Aujourd’hui déjà, la population des grands centres urbains dépasse celle des zones rurales, et dans 25 ans, pas moins de 70 % de la population mondiale sera concentrée dans des mégapoles. En outre, on estime que la densité de construction totale du monde va doubler durant cette même période.
Ce phénomène d’urbanisation est si rapide que les responsables de l’aménagement du territoire du monde entier sont confrontés à des défis énormes, notamment sur les questions de protection de l’environnement et de climat sur lesquels le développement accéléré des villes a un impact considérable.
L’objectif de l’ONU de limiter le réchauffement planétaire à deux degrés apparaît désormais comme la norme dans ce domaine. L’UE s’est même engagée à réduire ses émissions de gaz à effet de serre de 20 % d’ici 2020 – voire de 30 % si d’autres pays relèvent également leurs objectifs écologiques. La même tendance s’observe un peu partout dans le monde.
Lorsqu’on les interroge sur la façon dont les mégapoles actuelles peuvent continuer leur expansion tout en poursuivant ces objectifs de plus en plus élevés, les experts répondent en deux mots : densité accrue. Après s’être déployées latéralement pendant des décennies, les grandes villes de demain vont désormais se développer vers l’intérieur, en se recentrant sur elles-mêmes.
« Dans une structure de population plus dense, les individus ont accès à un plus large éventail de services et d’équipements dans un périmètre réduit. Cela limite alors les besoins de déplacements et accroît le recours aux solutions de mobilité durables telles que la marche et le vélo », explique Sverker Hanson, ingénieur civil et urbaniste des transports chez Sweco, société de conseil internationale.
« L’accroissement de la densité de population présente également des avantages en termes de logistique », poursuit-il. « On observe déjà une tendance à la multiplication des terminaux de distribution dans et à la périphérie des grandes villes. Les villes étant plus densément peuplées, il sera possible à l’avenir de créer un seul et unique grand terminal de rechargement par quartier, associé à des camions de distribution électriques qui assureront des services de livraison juste-à-temps aux particuliers et aux entreprises. »
Les autres tendances observées sont la coordination des activités de transport longue distance et de distribution et la création de transports en commun pour les marchandises.
Toutefois, la densité de population accrue et les centres urbains de mieux en mieux conçus - et de plus en plus respectueux de l’environnement - ne résoudront pas l’autre problème majeur auquel sont confrontés les urbanistes, à savoir l’approvisionnement des mégapoles de demain.
L’équation est simple : plus le nombre d’individus croît, plus les besoins en biens de consommation et produits alimentaires augmentent, renforçant ainsi considérablement la nécessité de moyens de transport urbains. « Nous nous dirigeons vers une situation d’épuisement d’un grand nombre de nos réserves de carburants fossiles, tels que le pétrole et le gaz naturel.
Associé à l’accroissement de la demande en énergie, ce phénomène va entraîner une envolée des prix de l’énergie. Face à ce problème et dans un contexte de changement climatique, l’efficacité énergétique sera alors la clé des solutions de transport de demain », explique Lars Mårtensson, directeur des affaires environnementales chez Volvo Trucks.
Il dit également avoir le sentiment que l’infrastructure de transport de demain devra reposer sur une synchronisation optimisée de l’ensemble des modes de transport existants. Les activités de transport par bateau, voie ferrée et camion devront toutes être coordonnées.
« L’avenir sera placé sous le signe de la multiplication des moyens de transport. Nous devons donc travailler avant tout au renforcement de la synergie entre ces derniers. C’est un domaine dans lequel il existe un potentiel d’amélioration considérable », explique Lars Mårtensson.
Dans le secteur du transport routier, on observe déjà une tendance très claire en faveur de l’utilisation de poids lourds de plus en plus volumineux pour les parcours longue distance.
Or, c’est ce mode de transport à forte intensité énergétique qui est au centre de la toute dernière stratégie d’action environnementale de Volvo Trucks. Dans le cadre d’un projet de développement exclusif auquel participent, entre autres, l’UE, l’Agence suédoise de maîtrise de l’énergie, l’entreprise de produits chimiques danoise Haldor Topsoe, les géants du pétrole Total et Preem ainsi que le producteur d’agrocarburants Chemrec, Volvo travaille actuellement au développement d’un tout nouveau type de biocarburant : le diméthyléther ou DME.
Le DME est un gaz qui se liquéfie sous une faible pression, si bien qu’il est relativement simple à manipuler. Intervenant dans des domaines très divers, il est actuellement utilisé, entre autres, comme gaz propulseur dans les bombes aérosols, comme carburant dans les briquets ou encore comme produit chimique de base dans la fabrication de matières plastiques. Le DME peut être dérivé du gaz naturel mais également de différents types de biomasse, il prend alors l’appellation bio-DME.
Comparé à un moteur diesel classique, un moteur fonctionnant au DME offre le même rendement énergétique, mais un niveau sonore inférieur. Le processus de combustion du DME ne produit pas de particules de suie, ce qui permet de simplifier considérablement le post-traitement des gaz d’échappement. En outre, le moteur développe un couple plus élevé au démarrage, d’où une motricité accrue.
Tous ces avantages font du bio-DME un carburant idéal pour les moteurs diesel.
Le projet de Volvo repose sur la production de DME à partir de liqueur noire, un produit résiduel de l’industrie forestière. Un site consacré au DME est actuellement en cours de développement à proximité de l’usine Chemrec de Piteå, dans le nord de la Suède. Le DME y sera extrait de la liqueur noire provenant de l’usine de pâte à papier voisine. Les produits chimiques issus de la gazéification de la liqueur noire seront ensuite renvoyés à l’usine de pâte à papier, créant ainsi un circuit fermé caractérisé par une efficacité énergétique sans précédent.
« De sa production jusqu’à son utilisation dans un moteur, le DME est le biocarburant le plus efficace existant actuellement. Pour un hectare de terre agricole nécessaire à la production de carburant, le DME permet de parcourir une distance cinq fois plus importante que le biodiesel », explique Per Salomonsson, responsable du projet DME chez Volvo Technology.
Avec un impact climatique réduit de pas moins de 95 % par rapport au gazole traditionnel, le DME est particulièrement adapté aux moyens de transport très consommateurs de carburant dont font précisément partie les poids lourds longue distance qui seront utilisés pour l’approvisionnement des mégapoles de demain.
Par ailleurs, si le DME répond aux attentes, rien n’empêche de l’utiliser à d’autres fins.
« Le DME pouvant être produit à partir de tout type de biomasse, il peut être un carburant viable même dans les pays ne disposant pas d’une industrie forestière importante. Il pourrait ainsi se voir attribuer d’autres fonctions que celle de carburant pour véhicules. En Chine, par exemple, le DME est utilisé comme additif dans le gaz de pétrole liquéfié à usage domestique », explique Per Salomonsson.
Dans le cadre du projet DME de Volvo, qui a débuté en septembre 2008 et s’étalera sur quatre années au total, 14 camions d’essai seront fabriqués en vue d’une batterie de tests sur le terrain qui seront effectués dans toute la Suède à partir de l’été 2010.
« D’un point de vue holistique, le DME est l’un des biocarburants de deuxième génération les plus prometteurs. Le projet Bio-DME crée de nouvelles opportunités passionnantes permettant de tester le DME dans des conditions réelles d’utilisation auprès de nos clients habituels », explique Lars Mårtensson.
Informations sur le DME
Le DME (diméthyléther) est un gaz qui se liquéfie sous une faible pression. Sa manipulation est quasi identique à celle du gaz de pétrole liquéfié (GPL). Actuellement, le DME est principalement utilisé comme gaz propulseur dans les bombes aérosols.
Le DME peut être dérivé du gaz naturel mais également de différents types de biomasse. Selon certaines estimations de l’UE, le bio-DME pourrait remplacer, d’ici 2030, plus de 50 % du gazole utilisé actuellement dans le secteur des transports routiers.
Lorsque le bio-DME est produit à partir de la biomasse obtenue via la liqueur noire provenant d’une usine de pâte à papier, ses émissions de dioxyde de carbone sont inférieures de 95 % à celles du gazole classique. En outre, le DME est cinq fois plus efficace que le biodiesel en termes de distance parcourue pour chaque hectare de terre consacré à la culture de la matière première nécessaire à la production du carburant.
Volvo Trucks travaille également à l’étude du potentiel du bio-DME comme futur carburant pour véhicules dans le cadre d’un projet auquel participent, entre autres, l’UE, l’Agence suédoise de maîtrise de l’énergie, l’entreprise de produits chimiques danoise Haldor Topsoe, les groupes Total et Preem ainsi que le producteur de biocarburants Chemrec.
L’usine de gazéification de Chemrec située à Piteå est au coeur du projet. Elle aura en effet pour rôle de récupérer la liqueur noire provenant d’une usine de pâte à papier toute proche, d’en extraire le DME puis de retourner les produits chimiques issus du processus de cuisson de la liqueur noire à l’usine de pâte à papier. Le contenu énergétique de la liqueur noire, qui est actuellement utilisée à des fins de chauffage et autres, sera remplacé par d’autres types de biomasse tels que les déchets des exploitations forestières qui ne sont pas utilisés pour la production de papier. Cette biomasse sera alors constituée de résidus forestiers, tels que les branches, une source d’énergie qui actuellement n’est pas pleinement exploitée par l’industrie forestière.
Quatorze camions d’essai sont actuellement en cours de fabrication. A partir de l’été 2010, ils seront testés sur le terrain par des clients dans le cadre d’une utilisation quotidienne régulière dans toute la Suède. La société Preem construira des stations-service afin que ces camions puissent être utilisés dans des conditions tout à fait normales.
