Pollution de l'automobile électrique

1997/07/01 De la Taille, R. Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Elhuyar. Dans la revue Zientzia eta Teknika, nous nous sommes chargés de la voiture électrique (voir page 68, page 60, “La voiture électrique, prêt pour la route” et page 81, page 10, “Voitures de plus en plus petites”). À cette occasion, cependant, nous nous concentrerons sur la pollution que la voiture électrique produit indirectement.

Avantages du moteur électrique

Comme on le sait, la voiture électrique charge quelques batteries dans lesquelles, en tournant le moteur électrique avec l'énergie électrique accumulée, le véhicule avance. Le moteur électrique a un stator annulaire et au centre le rotor cylindrique tourne sur son axe.

Lorsque le moteur électrique fonctionne, il n'émet pas de bruits et le piéton n'écoute pas que la voiture électrique vient. Quant au silence, c'est comme le vélo, la machine parfaite. C'est pourquoi nous pouvons le trouver partout dans notre vie: perceuses, machines à laver, réfrigérateurs, disque dur d'ordinateur, sèche-cheveux, appareil photo, rasoir, machines d'atelier, etc. Le moteur électrique n'a pas été utilisé pour déplacer des machines qui se déplacent jusqu'à présent de manière autonome, comme les avions, les voitures et les motos.

Un autre avantage de l'automobile électrique est qu'il ne pollue pas l'environnement et cette percée a été révélé à plusieurs reprises. Il faut dire, cependant, que la voiture à moteur électrique a toujours besoin d'une batterie ou d'un câble électrique qui lui fournit de l'énergie. Les trains électriques ou les trolleybus circulant dans plusieurs villes ont un câble électrique au-dessus, mais pour les voitures ne semble pas une solution appropriée.

Pollution dans le centre

La voiture électrique a besoin d'une batterie, mais la batterie doit être chargée et un câble électrique est également nécessaire. Par conséquent, du point de vue de la pollution est inquiétant ce qui se passe à l'autre extrémité du câble électrique.

L'électricité elle-même n'est pas présente dans la nature, sauf dans les nuages en cas de tempête (l'utilisation de cette électricité génère de gros problèmes). L'électricité est un type d'énergie qui peut être appliquée à tout type d'énergie, c'est-à-dire qu'elle ne se produit pas ou perd de l'énergie, se transforme. Par conséquent, pour obtenir de l'énergie électrique, il est nécessaire de transformer un autre type d'énergie.

Dans les pays européens, il existe différents types de centrales électriques : hydrauliques, nucléaires et thermiques. L'utilisation de l'électricité provenant de centrales hydrauliques pour la charge des batteries n'implique aucune pollution. Dans la centrale sont actionnées les turbines avec le dénivelé de l'eau et ne sont pas générés fumées ou résidus.

Si le fournisseur d'électricité à la batterie est une centrale nucléaire (en France 76% de l'énergie électrique est nucléaire), la pollution est différente. Au lieu que les voitures émettent des gaz dans les villes, dans la centrale sont générés des déchets radioactifs et la question des déchets radioactifs reste insoluble du tout. Cependant, dans certaines villes, la pollution causée par les voitures est énorme, de sorte que la solution des centrales nucléaires serait satisfaite. En fait, le seul réacteur nucléaire suffirait pour déplacer trois millions d'automobiles.

Si l'énergie électrique pour les batteries est fournie par une centrale thermique qui brûle du charbon ou du pétrole, le problème persiste. La voiture électrique n'élimine pas la pollution. Il ne fait que le transfert. Les gaz polluants ne sont pas émis par les rues et les routes, mais par la cheminée de la centrale thermique. Cependant, il est vrai que le contrôle et la neutralisation des gaz nocifs qui sortent seuls et dispersés par des milliers de tuyaux d'échappement est plus difficile que de traiter dans une seule grande cheminée de la centrale thermique.

Il ne faut pas oublier que dans de nombreux pays la plupart de l’énergie électrique provient de centrales thermiques: Danemark 90%, Grande-Bretagne 71%, Allemagne 66%, Etats-Unis 66%, Japon 66%, etc.

Chiffres de rendement

Selon certains, dans les pays qui obtiennent la plupart de l'énergie électrique dans les centrales thermiques, l'automobile électrique provoquera une plus grande pollution. Pour cela, ils utilisent des chiffres de rendement. Et c'est que lorsque vous passez d'un type d'énergie à l'autre la performance n'est jamais de 100%. Une partie est toujours perdue dans la transformation.

Par exemple, lorsque nous faisons tourner la dynamo électrique, si l'énergie que nous prenons du réseau est de 10 kWh, l'énergie mécanique qui est donnée sur l'axe de la dynamo sera de 8 kWh lorsque la performance est de 80%. D'autres 2 kW.h seront principalement perdus sous forme de chaleur par effet Joule. Dans chaque transformation, une partie est perdue et lorsque les transformations sont nombreuses l'une après l'autre, ce qui est vraiment utilisé à la fin de la chaîne peut être un très petit pourcentage.

La figure suivante montre schématiquement la trajectoire du carburant qui consomment la voiture électrique et le moteur diesel. Dans les étapes jusqu'à ce que l'énergie électrique atteint la voiture la performance diminue, mais la pollution n'est donnée que dans la centrale thermique. Les étapes et les performances du carburant de la voiture diesel sont également affichées. Sur ce parcours, les polluants sont la raffinerie et la voiture elle-même.

Dans la voiture conventionnelle actuelle, le carburant circule directement du réservoir au moteur à explosion et sa performance varie de 25 à 30%. Dans la voiture électrique qui charge la centrale thermique, l'énergie du combustible passe des dépôts de la centrale à la turbine à vapeur et de la turbine à l'alternateur. De l'alternateur au transformateur, ligne haute tension, va de nouveau au transformateur, ligne basse tension, batterie et finalement au moteur de l'automobile.

Dans la transformation du carburant en turbine, le rendement est de 40% et dans l'alternateur de 95%. 90% sur le transformateur et la ligne haute tension et 70% sur la charge des batteries. Enfin, la performance dans la transformation du moteur électrique du véhicule depuis la batterie est de 70%. Par conséquent, le rendement total pendant tout le processus est de 0,4 x 0,95 x 0,90 x 0,7 x 0,7 = 0,167 ou 16,7%, c'est-à-dire inférieur à celui des moteurs à explosion conventionnels.

Cependant, il faut préciser que le transport de la raffinerie de pétrole aux stations-service dépense plus d'énergie que lorsqu'il est effectué aux centrales thermiques. D'autre part, il faudrait analyser la quantité d'énergie qui est dépensée dans la raffinerie pour obtenir le litre combustible qui est transporté aux stations-service et le litre qui est transporté aux centrales thermiques.

Conclusion finale finale

La voiture électrique a encore quelques obstacles à surmonter. L'important est que les batteries légères accumulent une grande quantité d'énergie électrique pour que le véhicule atteigne une grande autonomie et la vitesse requise. Cependant, les matériaux utilisés dans les batteries aujourd'hui ne sont pas écologiques: plomb, acide sulfurique, soufre, sodium, nickel, cadmium, etc. Une fois utilisés, ils doivent également être recyclés.

Jusqu'à présent, nous avons pris en compte les pires cas de l'automobile électrique (qui est chargé avec l'énergie produite par la centrale thermique), mais en général, et par rapport à la pollution générée par les voitures actuelles, certainement la voiture électrique est une bonne solution. En théorie, il peut y avoir de meilleures voies, bien sûr, et il faudra faire des recherches, mais on ne peut nier que la prolifération de voitures électriques va être grâce à l'environnement et à notre santé.