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Le gaz naturel

LE GAZ NATUREL UN CARBURANT POUR LE TRANSPORT

Le gaz naturel est un hydrocarbure composé de gaz légers d'origine fossile dont, principalement, du méthane mêlé à des quantités variables d'autres hydrocarbures à chaîne courte, de l'azote et d'autres gaz en moindres proportions.

S'il est utilisé depuis des décennies dans le secteur du transport, il connaît un certain essor ces dernières années car il produit moins d'émissions polluantes que les produits d'origine pétrolifère et pallie l'extrême dépendance qu'ont les transports vis-à-vis de ces derniers.

Dans le secteur transport, le carburant est utilisé sous deux formes : comprimé (GNC) et liquéfié (GNL). Le recours à ces deux formats est dû au fait que, à une pression et à des températures normales, le combustible a une très faible densité énergétique. Il faut donc en réduire le volume pour que son utilisation soit opérationnelle dans les véhicules.

Le gaz naturel comprimé (GNC)

Est stocké dans le véhicule à l'état gazeux, à une pression de 200 bar.

Le gaz naturel liquéfié (GNL)

Est stocké à l'état liquide, à -162°C, dans des réservoirs spécialement isolés pour limiter la gazéification du carburant par « perte de froid » (boil-off). Il confère au véhicule une autonomie comparable à celle des diesels.

Les véhicules

Les technologies de propulsion actuellement disponibles sont :

Cycle Otto

(Moteur à explosion, comme l'essence):

  • Mono-fuel ou mono-carburant, dit « dédié ». Ils marchent exclusivement à base de gaz naturel, GNC ou GNL. Utilisations traditionnelles :
    • Bus urbains (GNC).
    • Collecte de déchets municipaux (GNC).
    • Transport longue distance (GNL).
  • Bi-fuel, à même de consommer tour à tour de l'essence ou du gaz naturel au gré du conducteur. Utilisations traditionnelles :
    • Voitures et fourgonnettes (toujours GNC). Elles sont toutefois légalement considérées comme mono-fuel si le réservoir à essence est inférieur à 15 litres (peu habituel).

Cycle diesel

  • Dual-fuel, conçus pour consommer du gaz naturel mêlé à du gasoil. Ils présentent l’avantage de ne pas dépendre de l’approvisionnement en GN et d’utiliser un moteur très efficace tel que le moteur Diesel. Il existe des versions GNC et GNL. Conseillé pour les véhicules lourds, 30 à 50% de la consommation de gasoil pouvant être remplacée par du GN. Aujourd'hui, il n'y a pas de véhicules de série dotés de cette technologie, ce sont tous des véhicules transformés. Utilisations traditionnelles :
    • Transport longue distance (GNL).
  • HPDI, à injection directe haute pression, peu courant en Europe. Permet des substitutions de plus de 90%.
    • Transport longue distance (GNL).

Toutes les versions précédentes permettent la transformation des véhicules existants.

INFRASTRUCTURES DE RAVITAILLEMENT

En synthèse, il existe deux types d'installations, celles qui sont connectées au réseau de gaz, et qui approvisionnent exclusivement en GNC, et celles qui fournissent du GNL stocké dans un réservoir cryogénique et distribué directement, ou encore du GNC – après regazéification –.

La proximité du réseau de gaz est essentielle à la viabilité d'une station GNC. En effet, s'il faut investir pour la rapprocher, les chiffres peuvent atteindre des dizaines, voire des centaines de milliers d’euros.

Il est également très important que le réseau de gaz soit un réseau haute pression. Le coût énergétique de la compression du gaz est décuplé lorsqu'il faut passer de la basse pression (valeurs classiques de 1-1,5 bar, légalement inférieures à 4 bar) à la haute pression (valeurs classiques de 8-12 bar, légalement entre 4 et 16 bar).

Le remplissage complet du réservoir d'une installation domestique individuelle dure au moins 6 heures.

LÉGISLATION ET RÉGLEMENTATION

La DIRECTIVE 2014/94/UE DU PARLEMENT EUROPÉEN ET DU CONSEIL, du 22 octobre 2014, sur le déploiement d'une infrastructure pour les carburants alternatifs, stipule que chaque État membre doit adopter un cadre d'action national pour le développement du marché et la mise en place des infrastructures liées à ces carburants.

La directive ne fixe pas d'objectifs quantitatifs. Dans le cas du gaz naturel, les États membres doivent « prendre les dispositions nécessaires » pour que les véhicules GNC puissent circuler dans les agglomérations urbaines (2020) et accéder à un « nombre approprié de points de ravitaillement » en GNL et en GNC tout le long du réseau central du RTE-T (2025).

Cette directive est transposée en Espagne par le Cadre d'action national , pour les énergies alternatives dans les transports (MAN, 2016), qui prévoit que, d'ici 2020, le GNC sera disponible dans toutes les villes de plus de 250.000 habitants (au minimum 44 points de ravitaillement de GNL-C et 46 de GNC) et qu'en 2025 tout véhicule GNL pourra circuler sur le réseau central du RTE-T (minimum de 44 stations).

D'autre part, la Stratégie énergétique 2030 de l'Euskadi prévoit d'accélérer l'utilisation du gaz naturel dans le secteur transports (L2.3.3) conformément aux initiatives visant à réduire sa dépendance au pétrole (L2).

 

ASPECTS ENVIRONNEMENTAUX

En termes de gaz à effet de serre (GES), le gaz naturel produit des émissions inférieures à celles de l’essence (20-30%), et qui se rapprochent de celles du diesel, en fonction du véhicule et de l’origine et transport du gaz.

Logiquement, les émissions de GES diminueront dans la mesure où la proportion de biométhane renouvelable dans le mélange consommé augmentera.

En ce qui concerne les polluants locaux l'avantage est plus clair. Pour ce qui est du gasoil, et en valeurs indicatives (source Cadre d'action national pour les énergies renouvelables dans les transports) :

  • Il ne génère pas d'émissions de SO2, car il ne contient pas de soufre.
  • Les émissions de NOx sont inférieures à celles de l’essence (8%) et du diesel (73%).
  • Les émissions de particules (PM) sont inférieures à celles de l’essence (8%) et du gasoil (73%).

LE BIOGAZ ET LE BIOMÉTHANE

Le biogaz est un gaz principalement composé de méthane (50-70%) et de CO2 (30-50%). Il résulte de la dégradation de la matière organique dans l'atmosphère libre (digestion aérobie) ou en l'absence d'oxygène (digestion anaérobie).

Pour être utilisé dans les moteurs de véhicules, le biogaz doit être épuré et atteindre une teneur en méthane de l'ordre de 90%. Ce gaz est nommé biométhane. Selon l'origine du biogaz, il peut également nécessiter un processus de désulfuration.

Le biométhane provient aussi du lavage du gaz de synthèse issu de la gazéification de la biomasse et des processus de transformation de l'électricité en gaz (PowerToGas) lorsque l'énergie électrique utilisée est renouvelable.

Le biogaz produit à partir des déchets municipaux solides permet des réductions de GES de 80% (source : Cadre d'action national pour les énergies renouvelables dans les transports).

L'implantation du gaz naturel dans les transports ouvre la voie au biométhane car l'infrastructure de ravitaillement qui sera installée, ainsi que les véhicules eux-mêmes, peuvent en promouvoir l'utilisation, avec les conséquentes réductions de Gaz à effet de serre par rapport aux carburants conventionnels.

PROJETS EN EUSKADI

Les projets majeurs de la Communauté Autonome d'Euskadi sont les suivants :

Collecte de Déchets municipaux à Vitoria-Gasteiz

La flotte des camions collectant les Déchets municipaux à Vitoria-Gasteiz est exclusivement alimentée au GNC. Cette initiative est l'une des plus belles réussites du Pays Basque en la matière.

Le projet – qui inclut l’installation de ravitaillement et l’acquisition des véhicules – a été subventionné pour un montant de 200.000 euros dans le cadre du Programme EVE-IDAE 2006 et représente un investissement de plus de 7.000.000 euros assumés par le contractant du service (FCC).

L'ensemble des véhicules de la flotte sont des véhicules GNC. En dessous de 3.500 kg, ce sont des bi-carburants (+ essence). L'installation de GNC est essentiellement composée d'un groupe de compresseurs, de bombonnes de stockage (à 250 bar) et de pompes (11 doubles) ; elle est connectée au réseau de gaz (à 12 bar).

Station-service d'Olaberria

La station-service Gasogas située sur la N-I, à Olaberria (Gipuzkoa), fournit du GNC et du GNL au public, ainsi que d'autres carburants alternatifs tels que le GPL et le bioéthanol. Les propriétaires de la station sont aussi ceux de la société Transportes Vicuña qui possède un parc de véhicules lourds roulant au GNL, et des véhicules légers carburant au GNC.

Gas Natural Fenosa (E.S. Subillabide)

Station GNL et GNC de la zone industrielle Subillabide (Nanclares de la Oca), stratégiquement située à proximité de la N-I. Ce projet est en principe complété par le ravitaillement en GNL de la flotte des camions de la société de transport Eurocam. (Projet GARnet)

Transordizia: Véhicules au GNL

Transordizia a misé sur les cabines tractrices au GNL, avec moteur dédié monofuel. Elle dispose en outre, dans ses installations d'Irun, d’un point de ravitaillement provisoire appartenant à HAM.

San José López: Transformation en dual-fuel

Situé à Oiartzun, SJL a transformé, ces dernières années, 42 cabines tractrices au dual-fuel, un mélange de diesel et de gaz naturel. Elles consomment du GNC.

E.S. Portuoil LNG-GNC

Dans le port de Bilbao (Zierbena). Inaugurée en 2013. Propriété de HAM.

Station-service GNC à Vitoria-Gasteiz

Station CNG ouverte par EDP et accessible au public.