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En route vers un futur sans pollution

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Tags: ZéroÉmission
Les êtres humains doivent réduire les émissions de CO₂ – notamment dans le domaine de la mobilité. Voici six exemples de la façon dont la technologie ZF peut réduire la pollution.
Martin Westerhoff, avril 10, 2018
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Martin Westerhoff a fait des études de journalisme technique et se consacre depuis au domaine automobile et à la technologie. Il a un faible pour le sport automobile et les voitures de course.
La tâche semble insurmontable : bien que la situation économique et le niveau de vie s'améliorent dans de nombreux pays, nous devons aussi freiner le changement climatique. La seule consommation mondiale d'énergie devrait augmenter de 28 % entre 2015 et 2040 et l'industrie du transport pourrait avoir besoin de 30 % d'énergie en plus. Selon la dernière étude International Energy Outlook 2017, les émissions de CO₂ augmenteront de 0,8 % par an. Les énergies fossiles devraient continuer de couvrir 77 % de la demande jusqu'en 2040. Dieter Helm, économiste britannique renommé et professeur de politique énergétique, est plus optimiste. Pour lui, les progrès technologiques rendront les énergies fossiles superflues avant l'épuisement des réserves de pétrole, gaz naturel et charbon. M. Helm envisage l'électricité comme l'énergie du futur et l'électrification des transports comme une révolution.

Combinaison de différentes sources d'énergie

Cependant, les experts sont incapables de s'accorder sur le fait de savoir si l'électromobilité représentera 100 % des transports dans le futur. Dr David Bothe pense que pour de nombreux pays, transformer en engins électriques toutes les machines et unités terminales existantes, telles que les moteurs à combustion interne et les chaudières, ne serait pas la décision la plus sage d'un point de vue économique. Cet expert en énergie de la société de conseil Frontier Economics a estimé que l'Allemagne pourrait devenir neutre en CO₂ d'ici 2050, si elle parvient à combiner différentes sources d'énergie, et que cette combinaison, comparée à un système tout électrique, permettrait d'économiser 300 milliards d'euros. Dans ce scénario, l'électricité verte serait utilisée indirectement : une partie de cette électricité servirait à produire de l'hydrogène qui serait ensuite associé à du CO₂ pour créer des combustibles de synthèse. Cette option présente des avantages et des inconvénients : produire de l'hydrogène de cette façon entraîne une perte énergétique d'environ 25 %. Chaque étape supplémentaire du processus réduit davantage la quantité d'énergie provenant de l'électricité utilisée, qui reste en fin de compte emmagasinée dans le combustible. Cependant, cette option présente de gros avantages, notamment le fait que les combustibles de synthèse peuvent être utilisés dans des moteurs à combustion interne déjà existants et à la pointe de la technologie. Ils peuvent être associés à de l'essence ou du gazole traditionnel, parfois même sans nécessiter de modifications techniques. En outre, il existe déjà un réseau mondial de stations essence bien établi.
Afin de se préparer à toutes les futures possibilités de mobilité, ZF a choisi une approche technologique ouverte. La société démontre son expertise, en particulier en matière de solutions système.

Six exemples de la façon dont la technologie ZF peut réduire la pollution

1. Le concept de pont flexible mSTARS

1. Le concept de pont flexible mSTARS

Quel que soit le type d'accumulateur d'énergie employé, le pont mSTARS et sa transmission électrique intégrée peuvent être utilisés dans des voitures hybrides, à pile à combustible ou à batterie. mSTARS peut aussi s'adapter à des modules de commande standard.
© Le mSTARS de ZF
possède un moteur électrique, un système de transmission, des essieux et une électronique de puissance.

2. Des hybrides rechargeables comme véhicules pionniers

2. Des hybrides rechargeables comme véhicules pionniers

ZF adopte une approche technologique ouverte et se concentre sur les transmissions électriques, les modules hybrides, les transmissions hybrides rechargeables et les systèmes de commande , disponibles sur les véhicules entièrement électriques. Les véhicules hybrides rechargeables en particulier sont très prometteurs. Dotés d'une batterie relativement petite et avec des frais d'utilisation peu élevés, ils fonctionnent de manière électrique. Ils s'en sortent aussi très bien en termes d'émissions de CO₂, ou d'« euros par gramme de réduction ». La transmission hybride rechargeable de ZF, qui s'appuie sur la transmission 8HP à double embrayage déjà éprouvée, est maintenant disponible sur le marché. Il s'agit de la combinaison d'une transmission et d'un moteur électrique ; elle sera intégrée à la nouvelle Porsche Panemera, pour ne donner qu'un exemple.
© ZF
La transmission hybride rechargeable hautement intégrée de ZF permet également une conduite entièrement électrique

3. Des véhicules commerciaux plus performants

3. Des véhicules commerciaux plus performants

Les véhicules commerciaux constituent un défi majeur sur la route menant vers l'objectif de neutralité en CO₂. Pour les autobus, ZF propose déjà le pont portique AVE 130 et la propulsion centrale CeTrax comme alternatives électriques au moteur diesel. Avec une puissance de pointe de 408 chevaux (300 kilowatts), ce sont de dignes compétiteurs. La consommation de carburant et donc les émissions de dioxyde de carbone des véhicules commerciaux dotés d'un moteur à combustion interne peuvent être efficacement réduites. De nombreux fabricants de poids lourds et de bus installent déjà sur leurs véhicules produits en masse le système de transmission hautement performant TraXon ou choisissent une option hybride avec un moteur électrique de 136 chevaux (100 kilowatts), qui donne également des résultats honorables : sur les camions, il réduit la consommation d'essence d'environ 5 % au cours d'un cycle long standard de transport.
© ZF
Quel que soit son usage, CeTrax est la solution d'électromobilité idéale pour les bus de ville.

4. L'impact considérable des composants légers

4. L'impact considérable des composants légers

Les composants légers de ZF permettent eux aussi de réduire les émissions de CO₂, en particulier sur les véhicules commerciaux. En premier lieu, intégrer ces fonctions dans un modèle de pont arrière classique réduit le poids d'environ 120 kilogrammes à une charge de 60 à 70 kilogrammes pour les composants concernés. Exiger des modèles et des matériaux légers peut même faire baisser ce chiffre à environ 35 kilogrammes. Compte tenu de la durée de vie généralement longue des poids lourds, ces mesures seront rentabilisées rapidement. Le poids économisé permet aussi d'obtenir une charge utile plus importante. Ceci signifie que chaque poids lourd peut transporter plus de biens, ce qui réduit en fin de compte le nombre de poids lourds sur la route, ainsi que les émissions.

5. Des économies d'échelle grâce aux concepts modulaires

5. Des économies d'échelle grâce aux concepts modulaires

« Nous nous efforçons d'utiliser autant de technologies de base que possible, » affirme Bert Hellwig, directeur du département E-Mobility System House chez ZF. Par exemple, le système autonome e.Go Mover a émergé d'une collaboration entre ZF et e.Go Mobile AG, une start-up sise à Aix-la-Chapelle. Le groupe avait d'abord développé le logiciel de contrôle utilisé dans sa transmission électrique pour les véhicules commerciaux. Voilà donc comment les effets d'échelle peuvent être exploités à travers le portefeuille complet de produits ZF grâce à des concepts modulaires et des composants identiques. Ce processus permet de réduire les coûts des transmissions électriques, un prérequis important lorqu'on souhaite combiner écologie et économie pour aider les véhicules électriques à gagner de plus grandes parts de marché.

6. Mobilité connectée avec Openmatics

6. Mobilité connectée avec Openmatics

La principale manière de réduire les émissions de CO₂ est de faire des trajets aussi courts et directs que possible. La plate-forme ouverte de télématique Openmatics contribue à mettre en œuvre cette solution. Un grand nombre d'applications peuvent être installées sur cette plate-forme. Les applications permettent à l'utilisateur d'avoir un aperçu des véhicules disponibles, adaptent les trajets de façon à regrouper les voyageurs, et génèrent des analyses de la consommation et du chargement. Grâce à ces données, les fabricants peuvent optimiser la commande de la chaîne de transmission en fonction du poids du véhicule. Dans le futur, ce système sera capable de contrôler la gestion de la batterie des transmissions électriques via leur capacité. Thomas Rösch, directeur général d'Openmatics, garde aussi un œil sur le facteur humain de ce système : « L'un de nos clients économise 4 % uniquement en carburant et en CO₂ car ses chauffeurs savent que les données de leur véhicule lui sont transmises. Cela signifie qu'ils conduisent de manière plus disciplinée et plus anticipée. »
Une chose est sûre : en ce qui concerne les activités humaines, elles ne peuvent être en accord avec un développement durable que lorsque chacun surveille son propre comportement afin de produire aussi peu de gaz à effet de serre que possible. En attendant, ZF continuera de travailler sur les technologies nécessaires pour atteindre ces objectifs.

Trois idées ingénieuses pour réduire les émissions de CO₂

En bref : Si, comme prévu, la situation économique s'améliore et que le niveau de vie augmente partout dans le monde, les experts prédisent que la demande en énergie augmentera de 28 % d'ici 2040. Les émissions de CO₂ doivent être réduites afin de mettre un frein au changement climatique. Par le biais de sa technologie et de ses produits, ZF contribue à atteindre l'objectif zéro émission dans le domaine de la mobilité. Plus particulièrement, l'électrification de la chaîne de transmission sur les voitures privées et les véhicules commerciaux, l'utilisation de composants légers et les concepts de mobilité connectée permettent de réduire la consommation d'énergie et donc les émissions de gaz à effet de serre.