bioCNG dans les transports urbains : autobus au gaz contre autobus électriques – bilan des émissions et des coûts

Un autobus GNC alimenté au bioCNG émet à l’échappement une quantité de CO₂ proche de celle d’un autobus thermique, mais il s’agit de CO₂ biogénique, et les émissions de l’ensemble du cycle du carburant peuvent être nettement plus faibles, surtout pour le biométhane issu de lisier ou de déchets. Les autobus électriques ont des émissions locales nulles et, dans de nombreuses villes, un avantage de coût, et la directive européenne sur les véhicules propres attribue aux autobus à zéro émission un rôle particulier. Le bioCNG est donc une solution complémentaire : raisonnable pour les flottes et les lignes existantes, où l’électrification est difficile, et là où une unité de production de biométhane bon marché est disponible.

Émissions : à l’échappement et sur l’ensemble du cycle

La combustion de 1 kg de méthane donne 2,75 kg de CO₂. Un autobus urbain consommant 40 kg de GNC/100 km émet à l’échappement env. 110 kg de CO₂/100 km. Un diesel consommé à raison de 40 l/100 km donne, à 2,65 kg de CO₂/l, environ 106 kg de CO₂/100 km. En termes d’émissions à l’échappement, le GNC ne diffère donc pas significativement du diesel. Les différences apparaissent dans le cycle well-to-wheel :

• pour le GNC issu de gaz naturel, s’ajoutent les émissions d’extraction, de transport et d’éventuelles fuites ;
• pour le bioCNG issu de déchets et de lisier, le CO₂ de combustion est biogénique, et le bilan de la chaîne peut être très faible, voire négatif grâce à l’évitement d’émissions de méthane ;
• pour les autobus électriques, les émissions dépendent du mix d’électricité du réseau et de la production des batteries.

Les autobus GNC ont en revanche des émissions de NOx et de particules plus faibles que les anciens diesels, ce qui améliore la qualité de l’air dans les villes, bien que les diesels modernes conformes aux normes Euro VI soient eux aussi propres.

Exemple de calcul (flotte de 30 autobus)

Hypothèses : chaque autobus parcourt 60 000 km par an et consomme 40 kg de GNC/100 km, ce qui donne 24 t de gaz par an et par véhicule et 720 t pour la flotte (env. 10 GWh à 13,9 kWh/kg). Émissions à l’échappement : 720 × 2,75 ≈ 1 980 t de CO₂ par an. Si le gaz est du bioCNG, le CO₂ à l’échappement est biogénique ; les émissions de la chaîne dépendent de la filière. Avec l’hypothèse de 25 gCO₂e/MJ (biométhane issu de déchets), les émissions totales sont de 10 000 MWh × 3 600 MJ/MWh × 25 g = 900 t de CO₂e ; à 94 gCO₂e/MJ (comparateur de combustible fossile) – 3 384 t de CO₂e. La réduction est d’env. 2 480 t de CO₂e par an. Pour les autobus électriques, une consommation de 1,2 kWh/km donne 72 MWh par véhicule et par an et 2 160 MWh pour la flotte ; avec une intensité du réseau de 0,6 tCO₂/MWh, cela représente 1 296 t de CO₂e par an (la valeur dépend du mix), et avec une alimentation en énergies renouvelables – plus près de zéro. Conclusion : le bioCNG issu de déchets peut rivaliser en termes d’émissions avec une électricité de réseau issue du charbon, mais perd face à une électricité à faible émission.

Coûts

Un autobus GNC est généralement moins cher à l’achat qu’un autobus électrique, mais plus coûteux en carburant par rapport à l’électricité, surtout avec des tarifs de recharge plus bas. L’infrastructure GNC (station) et de recharge (dépôt) exige des investissements. Il faut comparer le coût total de possession (TCO) : prix du véhicule, carburant ou énergie, entretien, infrastructure, remplacement des batteries, aides. Les prix évoluent rapidement ; l’analyse exige donc des offres actuelles.

Réglementation

La directive (UE) 2019/1161 fixe des objectifs minimaux de part de véhicules propres dans la commande publique, et pour les autobus une partie de l’objectif doit être atteinte avec des véhicules à zéro émission. Cela signifie que les nouvelles commandes des villes se concentrent de plus en plus sur les autobus électriques, tandis que le GNC/bioCNG sert de solution transitoire ou complémentaire. La réglementation nationale et les subventions disponibles influencent les décisions.

Quand le bioCNG a du sens

1. La ville dispose déjà d’une flotte GNC et d’une station, et le renouvellement est étalé dans le temps.
2. Une unité de production de biométhane fonctionne dans la région et le débouché local est avantageux.
3. Les lignes sont longues ou le dépôt n’a pas la puissance de raccordement nécessaire à la recharge.
4. La priorité est la réduction rapide des émissions des véhicules existants.

Enseignements pour les transporteurs

Un transporteur qui envisage l’achat ou la poursuite de l’exploitation d’autobus GNC doit étudier la disponibilité de bioCNG certifié, un contrat de fourniture avec une attestation d’origine transparente et le plan d’évolution de la réglementation dans la ville. Il est judicieux de répartir la décision par étapes : maintenir la flotte GNC existante au bioCNG, et orienter les nouveaux achats là où l’électrification est rentable. On limite ainsi le risque d’actifs échoués et l’on conserve de la souplesse.

Conclusion

Le bioCNG peut réduire sensiblement les émissions des autobus, mais à long terme la concurrence de l’électromobilité s’accroît. Pour les opérateurs, une stratégie raisonnable est l’analyse au cas par cas : là où il existe une unité de production de biométhane bon marché et une flotte GNC, le bioCNG est une bonne option transitoire.