Les transports de marchandises au cœur des enjeux du développement durable

Par Louis Brethon & Théo Toulouse, étudiants ESTA Belfort, 05/2020

Mots-clés: #Transport #Développement Durable #Marchandises #CO2 #Innovations

Par nos actions quotidiennes, nous participons tous au développement des transports de marchandises. Les échanges commerciaux ne cessent de se développer pour atteindre une croissance, d’après le secrétariat de l’OMC (2018), de 3,4% à 4,3% dans les pays développés entre le premier semestre et le second semestre 2017 et entre 5,2% à 6,4% dans les pays en voie de développement entre le premier semestre et le second semestre 2017. En tenant compte que la quasi-totalité des biens fabriqués subissent une action de transport, il est essentiel de quantifier son impact sur l’environnement et également de s’intéresser aux alternatives propres ou visant à réduire celui-ci.

D’après l’International Energy Agency (2019) et notamment son « Transport sector CO2 emissions by mode in the Sustainable Development Scenario, 2000-2030 » , les transports sont responsables d’environ un quart des émissions de CO2 produites par l’homme dans le monde avec une augmentation de 2,3GT entre 2000 et 2018 pour atteindre 8GT au cours cette dernière année. Il est important de noter que 45% des émissions de CO2 sont imputables aux véhicules personnels.

Cependant, lors de l’analyse des émissions liées aux différents modes de transport, il est intéressant d’évaluer ceux-ci sur des paramètres communs. Nous utilisons donc une unité précise qui est le gramme de CO2 émis par tonne transportée par kilomètre parcouru soit le gr/T Km.

Une interrogation s’impose alors à nous. Dans un monde dans lequel la quantité de marchandises à transporter ne cesse d’augmenter, quels sont les moyens que peut mettre en place le secteur du transport maritime pour satisfaire les objectifs des accords de Paris tout en prenant en compte qu’il s’agit déjà d’un des modes de transport les plus propres en gr/T Km ?

Afin d’optimiser les efforts à mettre en œuvre, l’IMO (International Maritime Organization) a signé en avril 2011 un engagement (OMI 2011) ayant pour objectif la réduction d’au moins 50% des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2050 (sur la base des émissions 2008). Afin de garantir cet objectif, une projection vision 2040 a été produite :

Cependant, il est aujourd’hui clair que les politiques misent en place ne permettent pas de suivre cette projection. En effet, on estime qu’en se limitant à ces dernières, la part de CO2 émise augmentera de 50% d’ici 2040.

Aujourd’hui, deux mesures restrictives énergétiques ont été mises en place par l’OMI (OMI – Energy Efficiency Measures 2011), l’Energy Efficiency Design Index (EEDI) et le Ship Energy Efficiency Management Plan (SEEMP).

Le EEDI (l’Energy Efficiency Design Index) fixe pour chaque type de navire (taille, utilisation) un seuil d’émission à ne pas dépasser pour parcourir une distance d’un mile nautique en fonction de son chargement. Chaque plan de nouveau navire doit être étudié afin d’être validé par une commission. Le EEDI, au-delà de sa forme restrictive, ne va pas seulement demander un travail sur les moteurs et leur efficience mais va chercher à pousser les designers à se tourner vers des designs novateurs et ne limite en aucun cas les éléments du navire et leur créativité. L’objectif est simple et unique : atteindre les niveaux d’émissions stipulés par la réglementation. Ceci oblige donc à revoir les paramètres du rapport coût / efficience.

Le SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan) est une mesure opérationnelle touchant les navires neufs comme ceux déjà en fonctionnement. L’objectif est de mettre en place un plan de suivi et d’analyse permettant d’obtenir une vision d’ensemble de toute la flotte en termes de performance et notamment grâce au Energy Efficiency Operational Indicator (EEOI). Le EEOI est un outil permettant de suivre en continue l’énergie consommée pendant l’exploitation d’un navire et donc de mesurer en temps réel l’impact de différentes actions tels que les opérations de maintenance moteur, le choix d’une route moins gourmande en énergie pour le navire, le nettoyage de l’hélice, l’optimisation de la vitesse, etc. L’association du EEDI et du SEEMP nous permet d’obtenir un PDCA (Plan Do Check Act) appliqué au transport maritime sous la forme d’un DPOM :

Le point intéressant à mettre en avant est que ces réglementations ont aussi un impact économique positif. En effet, on a vu apparaître un environnement de start-up soutenues par les principaux acteurs qui agit comme laboratoire d’innovations pour les différents sujets touchant au mix environnement et transport maritime tels que : l’utilisation de carburants propres, de matériaux innovants ou bien encore, de bureaux d’étude et de design ne s’imposant aucune limite et proposant des alternatives propres et futuristes. On va par exemple retrouver la start-up Airseas qui équipera en 2021 le navire l’”Ile-de-Bordeaux” du fabricant aéronautique AIRBUS (Airseas© 2020).

Cependant, comme évoqué précédemment et d’après International Energy Agency (2019), ces mesures sont insuffisantes pour atteindre les objectifs de l’accord de Paris d’ici 2050. En effet, pour se faire, il est primordial de revoir les exigences de l’EEDI afin d’atteindre d’ici 2030 une augmentation de l’efficience des nouveaux navires de 60% par rapport à la base EEDI définie en 2018. Mais l’EEDI ne devrait pas seulement concerner les bateaux neufs. En effet, toujours dans l’objectif des accords de Paris, en 2030 tous les navires en utilisation devraient être 20% plus efficients que la base EEDI.

L’adoption des carburants alternatifs bas carbone est également un élément clé de la diminution des émissions. La mise en place de standards ou de normes fortes relatives à leurs utilisations restent en attente. D’ici 2050, 50% de la flotte de navires devront utiliser ce type de carburants. Concernant ce sujet, une prise de conscience est apparue avec notamment l’étude des gaz naturels liquéfiés (GNL).

Comme on vient de le voir, nous sommes encore loin de satisfaire les engagements qui ont été pris. La solution réside finalement, peut-être, dans des innovations et non dans des réglementations.

Le premier transport en termes de tonnage, le transport maritime, développe notamment de nouvelles technologies allant dans ce sens telles que :

• Les méthodes de déplacement à l’hydrogène. Lors d’une expérience scientifique, ce type de propulsion a permis la mise fonctionnement d’un navire de façon propre et efficiente (Energy-Observer© 2020),
• Les méthodes de déplacement à la voile. On retrouve notamment, en plus de Airseas évoqué précédemment, la start-up française Neoline (Alix 2019) ayant pour objectif de réduire de 90% les rejets de CO2 face à un cargo conventionnel lors d’un voyage transatlantique,
• Des projets ambitieux concernant des portes conteneurs autonomes et électriques.  Le premier de ce type, le Yara Birkeland (Tabard 2018) devrait être testé en 2021.

Les solutions innovantes sont donc portées par des acteurs mineurs de la production de navire (associatif ou start-up). Les acteurs les plus importants tels que les fabricants de porte-conteneurs (Samsung HI, DSME) semblent peu concentrés sur ces solutions pour les années à venir. Les transports fluviaux subissent eux aussi des transformations en termes de motorisation, passant du diesel à la motorisation hybride et peut être autonome (L’Usine Nouvelle, Bientôt des bateaux autonomes, 2018).

Le transport maritime n’est cependant pas le seul à développer des innovations qui ont pour objectif la diminution des émissions de polluants et notamment de CO2.

De son côté, d’après l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME 2018), le train est déjà le moins polluant au niveau des rejets de dioxyde de carbone pour les trajets longue distance. Malgré cela, il cherche encore à se réinventer, notamment à travers l’utilisation de l’hydrogène (Poirault 2020) tel que le concept Alstom Coradia iLint qui est un train à pile à combustible et actuellement fonctionnel en Allemagne. Le projet de ligne Hyperloop (Zaffagni 2018) est également souvent considéré comme “le train du futur”. Toutefois, le tube ne semble pour l’instant pas centré sur le transport de marchandise, et la promesse d’une empreinte écologique réduite reste sans preuve. 

Concernant le transport par camion (H2 2020), les constructeurs actuels ont développé des solutions innovantes plus propres, notamment pour répondre à l’évolution des normes (Norme Euro 5, 6) du secteur.  Les constructeurs ont donc développé des offres de camions fonctionnant avec une pile à combustible (Hyundai, Nikola) ainsi qu’avec une batterie électrique (Nikola, DAF Truck). 

De nombreux projets sont en cours dans ce domaine, on peut noter notamment le lancement de la production de Tesla qui est à ce jour encore prévu pour cette année. 

Pour ce qui est de la marchandise transportée par avion, elle pourrait l’être par la suite dans des avions à l’impact environnemental réduit. En effet, Airbus travaille sur deux prototypes plus responsables. Le premier, le Maverik (AFP 2020), possède une nouvelle architecture d’ailes qui devrait permettre d’économiser environ 20% de carburant. Le Bird of Prey (Cadot 2019), quant à lui, est un projet avec une motorisation hybride. Nous verrons si ces technologies seront utilisées également dans des avions impliquant du transport de fret.

En plus de cela, vient s’ajouter l’utilisation de biocarburants (République française 2019), déjà planifiée en France (2% de biocarburants en 2025 et 5% en 2030)

Au vu de ses innovations qui se situent en continuité des technologies existantes, il est donc peu probable que l’aviation parvienne à rattraper son grand retard en termes d’émission de polluants. Il en faudra plus pour que l’aviation parvienne à se rapprocher de la performance du bateau ou du train.

Au terme d’une analyse des enjeux et des nouvelles solutions que l’on nous propose actuellement, nous estimons que les clés du succès de la transformation des transports dans les prochaines années sont de :

• Privilégier réellement les circuits courts pour réduire le kilométrage du maximum de produits,
• Arriver à une excellence logistique pour ne jamais avoir à utiliser l’avion sauf en cas d’urgence extrême,
• Développer de façon sérieuse les nouvelles technologies de transports qui ont un impact réduit en termes d’émission et amener par la réglementation l’ensemble des grands acteurs à appliquer ces technologies novatrices dans tous les secteurs du transport,
• Établir au niveau mondial, un possible nouveau “mix” du transport pour permettre de tenir les engagements de chacun des états.  

A titre personnel, nous pensons que pour faire face aux défis actuels, les méthodes de consommation doivent drastiquement évoluer avant même les moyens de transports.

Cependant, il est séduisant de croire que toutes les alternatives de consommation telle que l’économie circulaire peuvent être la solution. Habitants un pays développé économiquement, nous oublions souvent que la majorité des pays ne peuvent se permettre d’aborder la question de la consommation sous cet angle.

On peut alors se demander si la recherche constante de développement et la concurrence internationale ne sont pas finalement la source même des maux du monde.

Références

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Edité par l’AFP, (2020), Airbus dévoile Maveric, son avion du futur moins gourmand en carburant, Les Echos [Online], 11 février 2020. [Consulté le 20 avril 2020]. Disponible à : https://www.lesechos.fr/industrie-services/air-defense/airbus-devoile-maveric-prototype-davion-moins-gourmand-en-carburants-1170856

Airseas.; (©2020). Airseas [Consulté le 20 avril 2020]. Disponible à: https://www.airseas.com/

Alix, C., (2019), Neoline le fret à pleines voiles. Libération [Online], 1er Janvier, Mise à jour le 1er Janvier à 18h55. [Consulté le 20 avril 2020] Disponible à  : https://www.liberation.fr/futurs/2019/01/01/neoline-le-fret-a-pleines-voiles_1700186

Cadot, J., (2019), Airbus Bird of Prey : ce concept d’avion hybride s’inspire des aigles pour voler, Numerama [Online], 20 Juillet 2019. [Consulté le 20 avril 2020]. Disponible à : https://www.numerama.com/tech/534819-airbus-bird-of-prey-ce-concept-davion-hybride-sinspire-des-aigles-pour-voler.html

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Data set :

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