Dans un monde où la transition énergétique prend de plus en plus d’ampleur et qu’une conscience écologique et économique se fait ressentir davantage, de nouvelles mesures sont prises dans le domaine automobile afin de trouver des solutions alternatives aux gaz extrêmement polluants de cette industrie. Les GNV (Gaz Naturel pour Véhicules) sont considérées comme l’alternative la plus efficace aux carburants classiques (gasoil, essence, …) et sont utilisés principalement pour les bus, les poids lourds et les bennes à ordures.
Le marché des bus GNV (Gaz Naturel pour Véhicules)
Le GNV (ou BioGNV) est en train de prendre une grande place dans les dépôts de bus, poids lourds et autres bennes.
Le Gaz Naturel pour Véhicules peut se présenter sous deux formes différentes : sous une forme gazeuse, du nom de GNC (Gaz Naturel Comprimé) et sous une forme liquide, appelée GNL (Gaz Naturel Liquéfié). Même si leur forme est différente, le GNC et le GNL ont la même utilité. Le biogaz fait aussi partie de ces gaz naturels. Ils sont considérés comme des bi-carburants. C’est à dire que si un bus, un poids lourd ou autre fonctionne au GNV, il est aussi doté d’un réservoir pour carburant classique. Si le réservoir de gaz naturel vient à être vide et à manquer d’approvisionnement, alors le carburant gazeux (essence ou diesel) prendra le relais. Un véhicule lambda peut fonctionner grâce aux GNV uniquement en réalisant l’installation d’un réservoir conçu spécialement à cet effet.
L’aspect économique tout comme écologique du Gaz Naturel pour Véhicule lui font connaître un essor important au sein des différentes collectivités (principalement concernant les “bus de ville” et bennes à ordures) ainsi que dans le secteur des poids lourds. En effet, il s’agit d’un carburant de substitution destiné à une utilisation pour les véhicules urbains permettant de réduire la pollution atmosphérique et par extension l’impact des transports sur l’environnement.
Avec une composition principalement à base de méthane (CH4) et d’un unique atome de carbone (C), le GNV est l’hydrocarbure le plus propre et le moins polluant qui existe pour ce type de véhicules. A titre de comparatif, les hydrocarbures légers que nous connaissons actuellement comme le propane et le butane sont composés de 3 atomes de carbone. Pour l’essence ou le diesel, il faut compter jusqu’à une dizaine d’atomes de carbone, ce qui fait d’eux des gaz relativement polluants.
Ce carburant naturel peut être créé à partir de deux méthodes différentes. Dans un premier temps nous retrouvons une technique assez habituelle : par extraction via des gisements naturels en sous-sol. Suite à cette extraction par forage et pompage du gaz, celui-ci va pouvoir être purifié afin d’être acheminé jusqu’à sa destination finale (transport via des gazoducs ou navires méthaniers). Le second procédé pouvant être utilisé afin d’obtenir des gaz naturels pour véhicules est par une technique de méthanisation. Elle consiste en une fermentation de déchets (végétaux, sanitaires ou encore alimentaires) suivie d’un brassage et un filtrage précis de ceux-là, ce qui crée le gaz totalement biodégradable qu’est le BioGNV.
Composé à partir de méthane, c’est un gaz naturel auquel nous avons tous déjà été confronté dans notre quotidien car il s’agit du même gaz que celui utilisé pour chauffer nos maisons ou pour nos cuisinières. Son utilisation est simplement détournée et modifiée afin qu’il soit utilisé comme carburant.
De plus en plus de constructeurs et de collectivités tendent à investir et à utiliser des véhicules roulant aux gaz naturels pour tenter de mettre fin à l’augmentation de la pollution atmosphérique. Effectivement, ce carburant est connu pour émettre 20% de CO2 (dioxyde de carbone) de moins que les autres énergies.
En ce qui concerne cette transition énergétique, il existe des normes comme la norme antipollution Euro 6 prévue dans le but de limiter les émissions de gaz nocifs ainsi que l'empreinte carbone de l’industrie de la mobilité. Voilà pourquoi il est primordial de favoriser l’utilisation d’énergies renouvelables plutôt que des combustibles fossiles polluants.
D’après des études de l’Union Internationale du Gaz, le gaz naturel (GNV) est un combustible qui connaît une croissance de près de 20% par an depuis 10 ans sur la totalité du globe.
Les avantages
L’impact positif sur l’environnement et la réduction des émissions de gaz toxiques produits par les gaz naturels pour véhicules ne sont pas les seuls avantages que l’on peut trouver à son utilisation.
En plus de ne quasiment pas polluer, les véhicules roulant aux GNV ont une multitude d’autres avantages.
Premièrement, les bus et autres véhicules GNV sont plus silencieux dû à la combustion très lente du gaz, ils sont aussi plus performants. A cela on peut ajouter qu’ils disposent d’une plus grande autonomie grâce au système de bi-carburation (l’essence ou diesel prenant donc le relais en cas de réservoir vide). D’après les conducteurs, un confort et une souplesse de conduite sont notables comparé aux carburants utilisés habituellement.
Aucune fumée toxique ou particules fines ne sont émises en utilisant les GNV.
Le dernier avantage majeur dans l’utilisation de gaz naturel concerne l’aspect économique. Son utilisation dans le secteur de la mobilité permet d’allonger la durée de vie des pots d’échappement des bus en la multipliant par 3. Aussi le moteur se dégrade beaucoup moins rapidement et sa durée de vie est multipliée par 2. Si cela est possible c’est grâce à l’état gazeux des GNV permettant d’éviter toute difficulté pouvant survenir avec des carburants à l’état liquide comme de potentiels mélanges avec l’huile du moteur. Le risque pour le moteur est donc réduit considérablement.
La détection de gaz dans les dépôts de bus GNV
Rouler au bi-carburant c’est prendre deux fois plus de risques. Il faut en effet prévenir des nouveaux risques liés aux gaz naturels et prendre les mesures nécessaires pour stocker les véhicules équipés.
Normes ATEX à respecter
Ce type de combustible reste tout de même dangereux quant au stockage car il s’agit de substances inflammables et explosives. C’est pour cela qu'il est important de définir quelles réglementations sont à prendre en compte. Dans ce cas de figure, la réglementation ATEX (ATmosphères EXplosives) est indispensable à la sécurité de tous. Celle-ci définit les zones pour lesquelles des dispositifs de sécurité précis devront être installés ainsi que les moyens de prévention en question.
Pour ce domaine d’activité, les normes ATEX s’appliquent aux stations de stockages des véhicules GNV mais aussi aux ateliers de maintenance dans certains cas.
Pour rappel, la réglementation ATEX englobe différentes catégories. Il y a les zones avec poussières (ATEX 20, 21 et 22) ainsi que les zones avec gaz ou vapeur ; et c’est par cette seconde catégorie que les stockages de GNV sont concernés. Elle se divise en 3 catégories (0, 1 et 2) :
- Zone ATEX 0 : Zone contenant en permanence ou depuis longtemps un mélange de gaz/air (ou poussières) explosif
- Zone ATEX 1 : Zone dans laquelle un mélange gaz/air (ou poussières) explosif est susceptible d'apparaître au cours du fonctionnement normal de l'usine (risque occasionnel)
- Zone ATEX 2 : Zone dans laquelle l'apparition d'un mélange de gaz/air (ou poussières) explosif est improbable au cours du fonctionnement normal (dysfonctionnement de matériel)
Une fois la zone déterminée, il faut mettre en place les délimitations par une signalisation claire ainsi que par des aménagements spécifiques tels que la ventilation, un ou plusieurs détecteurs de gaz ou encore des équipements d’évacuation d’urgence.
D’autres normes sont impératives et essentielles à suivre comme la réglementation ICPE (Installations Classées Protection de l’Environnement) qui permet, grâce à des inspections des équipements et autres, de prévenir des risques sur les riverains tout en protégeant et en préservant la biodiversité.
Détection de gaz et mesures préventives
Une fois la zone ATEX définit le responsable de l’établissement concerné doit prendre certaines mesures nécessaires :
Comme évoqué précédemment, des mesures directement liées au lieu de stockages de bus au gaz naturel sont à mettre en œuvre comme l’installation d’un système de détection de gaz. Celui-ci va permettre de prévenir et d’avertir l’ensemble des équipes d’une défaillance (fuite de gaz, départ de feu, …). Pour ce faire, il existe différents types de détecteurs pour contrôler les changements de température, les fuites de gaz, la pression, les taux de concentration de gaz (monoxyde de carbone, gaz naturel). Des appareils de détection de flammes comme les barrières linéaires QUASAR 900, la Searchline Excel ou des détecteurs gaz ponctuels comme l’OLCT100, le GD10P ou le SearchPoint Optima Plus pour la détection de CH4 sont recommandés.
Enfin, le règlement européen ECE R110 stipule qu’il est impératif d’effectuer des contrôles périodiques sur les composants de véhicules fonctionnant au GNV. Les réservoirs de gaz comprimés du véhicule doivent être contrôlés tous les 4 ans et remplacés tous les 20 ans.