Nouveaux transports: innovations, moteurs, pollution, technologies, politiques, organisation...Batteries Lithium, CO2 et cycle de vie: une étude de l'éco-bilan!

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Christophe
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Batteries Lithium, CO2 et cycle de vie: une étude de l'éco-bilan!

Message non lupar Christophe » 08/08/17, 14:34

Cela fait longtemps qu'on se posait la question de l'éco-bilan (au moins sur le CO2) des batteries Lithium...voici (enfin) une étude suédoise qui répond à la question et les chiffres sont...franchement pas très bons!

Exemple avec la dernier Tesla Model 3.

Elle a une batterie de 80kWh soit 80 * 150 = 12 000 kg de CO2 juste pour la fabrication...C'est l'équivalent de 100 000 km d'émission pour une voiture thermique à 120 gr/CO2.km...

Évidement la fabrication de la voiture thermique émet aussi du CO2...mais l'électricité, sauf si elle vient d'une source 100% renouvelable, n'est pas neutre en CO2 non plus...Bref c'est pas gagné les amis!

Mais il n'y a pas que le CO2 dans la vie (une voiture électrique n'émet pas de particules fines mortelles, par exemple) et il est plus facile de produire son électricité verte que sa bio-raffinerie...

Voir aussi l'étude de l'ADEME de 2013 (citée dans l'article ci-dessous et qui a des chiffres assez différents): transports-electriques/ecobilan-global-ademe-de-la-voiture-electrique-vs-thermique-t13331.html

L’agence suédoise pour la recherche et l’environnement a dressé un bilan intéressant du coût environnemental de la production des batteries au lithium-ion. Elle indique plusieurs axes d’amélioration.

L’agence suédoise pour la recherche et l’environnement (IVL) s’est appuyée sur une quarantaine de recherches à l’échelle internationale pour dresser un bilan de la très controversée production des batteries au lithium-ion. Outre le détail des choses, l’agence propose plusieurs axes d’amélioration.

Une controverse

Cet aspect de la production – ou plutôt de son coût – des batteries est l’une des pommes de discorde entre « pro » et « anti » voitures électriques. Car s’il est clair que la voiture électrique possède des avantages plus que certains lors de la phase d’utilisation (émissions de CO2, émissions de particules et de polluants atmosphériques et bruit), il convient de prendre l’entièreté de l’empreinte écologique, y compris la phase de recyclage (mais qui n’est pas prise en compte ici).

150 à 200 kilos de CO2 par kWh

« Les voitures électriques et hybrides ont des avantages majeurs par rapport aux véhicules essence et Diesel, en particulier en ce qui concerne les émissions locales et les niveaux de bruit. Mais il est également important d’évaluer l’ensemble du tableau et de minimiser l’impact environnemental au stade de la production » souligne notamment Lisbeth Dahllöf, chercheur à l’IVL. Selon les compilations des auteurs, chaque kWh de batteries produit engendrerait l’équivalent de 150 à 200 kilos de CO2 dans l’atmosphère, un chiffre qui se base sur le mix énergétique (production) mondial toujours majoritairement détenu par les combustibles fossiles (de 50 à 70% de l’électricité produite).

Entre 5 et 17 tonnes pour une batterie

Selon cette estimation, la production d’une batterie de 30 kWh tournerait alors autour des 5 tonnes alors que celle d’une Tesla 100 kWh dépasserait les 17 tonnes. Voilà qui nous place loin des chiffres communiqués par l’ADEME (Agence publique de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie en France) en 2013 qui donnaient 9 tonnes de CO2 pour un véhicule électrique et 22 tonnes pour un thermique mais avec la justesse de baser son calcul sur le cycle de vie complet de la voiture (production, utilisation, recyclage), projection qui compense forcément les émissions issues de cette phase de production lors de l'utilisation, voire de de recyclage car les batteries peuvent être réutilisées (voir plus loin).

Tout dépend de la source

Cela dit, l’étude indique que, ramenée à la réalité de chaque pays, les volumes d’émission de CO2 peuvent être très différents. Car l’origine de la production énergétique peut-être responsable jusqu’à de 70% de ces émissions. Exemple : si on prend en compte la manière de produire l’électricité en Suède – et partant de l’estimation qu’il faut 162 kWh d’électricité pour produire 1 kWh de batterie – l’impact carbone pourrait être inférieur de plus de 60% grâce à 58% de production énergétique renouvelable pour 42% de parts au nucléaire.

Les progrès de l’industrie

Les auteurs sont en outre convaincus que l’impact carbone serait encore plus limité grâce aux progrès que pourront accomplir les industriels comme par exemple en plaçant des panneaux solaires sur les toits des usines comme c’est le cas chez Tesla. « Pour un avenir durable, il est important que la production de batteries de voitures électriques soit aussi économe en énergie que possible et produite avec de l’électricité qui soit totalement ou sans émission de carbone très faible » indique l’étude. Celle-ci invite d’ailleurs les autorités à obliger les constructeurs à publier des chiffres sur les émissions « globales » de leurs modèles pour mieux informer le consommateur.

L’impact du consommateur

L’étude d’IVL indique enfin que le consommateur a aussi sa part de responsabilité et qu’il pourrait aussi réduire l’impact CO2 de la production des batterie en mesurant mieux ses besoins. En effet, la "range anxiety" ou peur de la panne sèche tire la production de grosses batteries vers le haut alors que ce n’est pas forcément nécessaire. Il faudrait donc mieux segmenter l’offre et l’utilisation afin de produire au plus juste. Bref, il est donc avant tout nécessaire de penser l’évolution d’une manière globale, sachant par exemple que les batteries de nos automobiles électriques pourront connaître une seconde vie dans nos maisons comme zone de stockage de l’électricité lorsque celle-ci est la plus disponible ou excédentaire au cours de la journée. On pourrait ainsi utiliser une batterie pendant 30 ou 40 ans sachant qu’entretemps, les progrès en matière de recyclage auront fortement évolué. L’avenir doit être pensé maintenant, mais dans une nécessaire globalité, ce que nos dirigeants ne semblent pas du tout comprendre, bien malheureusement.


Source: https://www.moniteurautomobile.be/actu- ... ction.html

Télécharger l'étude: http://www.ivl.se/english/startpage/top ... ction.html

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Re: Batteries Lithium, CO2 et cycle de vie: une étude de l'éco-bilan!

Message non lupar lilian07 » 08/08/17, 23:13

Oui 100 000 km c'est pas rien mais pour revenir à Tesla sont plan pour réduire l'énergie grise produite par les VE est plus large.
La première phase se termine :
phase 1 : rendre le VE rentable en proposant un véhicule haut de gamme (le model S et X) capable de rivaliser avec les véhicules haut de gamme thermique ce qui permet d'intégrer beaucoup de batterie (3/4 du prix du VE) et d'atteindre 600 km d'autonomie. Dans un même temps avoir une entreprise capable de doubler la production mondiale de batterie Li-ion pour optimiser les coûts et donc l’énergie grise à la production.Sa Gigafactory devrait réduire le besoin énergétique par 2 (son toit est réaliser en panneau solaire et c'est la plus vaste entreprise du monde devant les hangars de Boeing...)
Son model S est le véhicule qui détient le meilleurs coefficient de pénétration à l'air et réduit son Cx de manière drastique.
L'intégration de l'auto pilote doit permettre de mieux gérer le flux routier et la conduite basse consommation.
L'achat de l'entreprise solarCity pour lancer la production de masse de panneaux solaires spéciale toiture d'habitat.
La réalisation d'un module de stockage de l'habitat à base de batterie Li-Ion (16 Kwh)
La multiplication des bornes de recharge rapide permettant d'augmenter l'autonomie des VE.

Phase 2 : la réduction des coûts de production et des batteries permet d'atteindre les véhicules de production de masse de la classe moyenne en proposant des prix plus rentable qu'un véhicule diesel ce qui fait réduire les coûts et optimise le processus d'extraction du lithium.C'est le model 3 lancé il y a 15 jours.

Phase 3 : Le VE est disponible pour tout le monde comme un "vélib" sur des bornes Tesla qui deviennent très nombreuses. La toiture solaire de l'habitat permet d'atteindre l'autonomie total (déplacement et besoin de l'habitat) et les EnR peuvent devenir prépondérantes dans un monde moins contraint par la nocivité du CO2 et des particules.

Phase 4 : Les transports deviennent rapides sur les grands axes (Hyperloop 1000 km/h voyage dans des capsules et tubes sous vide comme pour les capsule de monnaie dans les hypermarché...). Colonisation de la planète mars par un lanceur moins coûteux réutilisable et par la maîtrise de l'intelligence artificielle qui permettra alors de rendre tout déplacement sans risque et 100 % autonome avec le moins d’énergie possible...

Nous serons probablement à la phase 4 en 2050...2060 mais c'est pas si lointain...
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Re: Batteries Lithium, CO2 et cycle de vie: une étude de l'éco-bilan!

Message non lupar dirk pitt » 09/08/17, 07:32

Christophe a écrit :
Elle a une batterie de 80kWh soit 80 * 150 = 12 000 kg de CO2 juste pour la fabrication...C'est l'équivalent de 100 000 km d'émission pour une voiture thermique à 120 gr/CO2.km...


pitié, ne compare pas une energie grise de fabrication d'un coté à une energie d'utilisation. ça contribue juste a mettre le doute dans la tête de beaucoup.
si tu veux faire une comparaison: compare l'energie de fabrication de la tesla à l'energie de fabrication d'une thermique.
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Re: Batteries Lithium, CO2 et cycle de vie: une étude de l'éco-bilan!

Message non lupar Christophe » 09/08/17, 10:39

C'était la première comparaison qui me venait en tête car elle est facile (on parle de CO2 gris et non d'énergie grise...ok ils sont proportionnels)...et j'ai mis des bémols après...

Mais au niveau énergie grise d'une thermique, on en est où au juste? J'ai en tête 40 000 à 60 000 km équivalent...

ps: une voiture électrique ce n'est pas que sa batterie, donc si ces chiffres sont réalistes, il y a fort à parier qu'une voiture électrique c'est beaucoup plus de CO2 et d'énergie grise qu'une voiture thermique...bon après...sans parano aucune...on sait la puissance du pétrole dans le monde donc...on est peut être face à une étude de type téléphonie mobile financée par les opérateurs :mrgreen: :cry:
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Re: Batteries Lithium, CO2 et cycle de vie: une étude de l'éco-bilan!

Message non lupar enerc » 10/08/17, 17:04

J'ai plus confiance dans l'étude de UCS qui a été revue par des constructeurs automobiles comme Nissan et qui utilise les données du laboratoire Argonne: http://www.ucsusa.org/sites/default/fil ... report.pdf

Un véhicule électrique avec 130 km d'autonomie nécessite une tonne de CO2 de plus qu'un véhicule à essence, soit 15% de plus.

Le prix des batteries baisse de 15% par an, ce qui signifie que le bilan CO2 s'améliore également chaque année (il y a une relation entre le coût de fabrication et la quantité d'énergie consommée).
C'est comme pour le photovoltaïque: le bilan initial n'était pas très bon, mais il s'est vite amélioré.

Une tonne de CO2, c'est environ 10 000 km, et pas 100 000 comme dans l'étude de l'IVL qui se base sur des données anciennes (jusqu'à 2009) et qui moyenne des moyennes. Vue l'évolution de la technologie, ils auraient du prendre les valeurs minimales de chaque publication utilisée. Et demander aux constructeurs leurs chiffres....
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Re: Batteries Lithium, CO2 et cycle de vie: une étude de l'éco-bilan!

Message non lupar chatelot16 » 10/08/17, 19:56

c'est pire que ça ! quand on a envie de se contenter d'une vieille voiture d'occasion son énergie grise est pratiquement nulle puisque j'achete des voiture presque bonne pour la ferraille ... si on ne les achète pas elle disparaissent !
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Re: Batteries Lithium, CO2 et cycle de vie: une étude de l'éco-bilan!

Message non lupar chatelot16 » 10/08/17, 20:05

Christophe a écrit :Mais il n'y a pas que le CO2 dans la vie (une voiture électrique n'émet pas de particules fines mortelles, par exemple) et il est plus facile de produire son électricité verte que sa bio-raffinerie...

au contraire ... je peut fabriquer de l'electricité avec des photovoltaique , mais edf n'en veut pas sans frais d'instalation exessif ... donc ça ne sert a rien sauf ce que je peux autoconsommer ... et je n'essaie même pas de stocker dans des batterie cer les batterie du commerce actuel sont trop chere pour etre rentable

par contre quand je passe du bois dans un gazogène fixe , je distille au passage un peu de methanol et d'acètone pouvant etre melangé a l'essence pour servir de carburant : pas de faux frais et rentabilité assuré

si toutes les chaudiere a bois pour le chauffage etaient remplacé par des bon gazogène on produirait une enorme quantité de carburant liquide a bas prix

peut etre que la complexité n'est pas aceptable pour tout le monde : on pourrait donc preferer des centrales thermique a bois , multifonction , chauffage , electricité et production de carburant liquide
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Re: Batteries Lithium, CO2 et cycle de vie: une étude de l'éco-bilan!

Message non lupar lilian07 » 10/08/17, 21:10

Le prix Les batteries Li-ion auront été divisé par 2 d'ici à 2020 soit le besoin en énergie grise en proportion.
Il est également très probable que la densité massique viennent à doublé toujours avec la même technologie et toujours dans le même temps.
Une petite inconnue toutefois c'est la capacité de production mondiale ce lithium qui risque de mettre du sable dans les rouages de ce facteur 4 qui permettra au VE une autonomie supérieure à 1000 km.
Il est vrai que le meilleurs c'est la réutilisation des voitures jusqu'au bout pour rendre négligeable le coût de CO2 pour produire le véhicule mais il y a toujours le CO2 pour faire rouler ce véhicule qui parfois consomme bien plus qu'un véhicule récent.
Aujourd'hui les constructeurs automobiles savent faire rouler des véhicules essences de prêt de 100 chevaux consommant 3.4 l/100 km ce qui rend obsolète l’intérêt de passer à l'hybride et au full hybride.
L’intérêt demeure toujours sur le 100% électrique sachant que ce type de véhicule sera bien plus durable qu'un véhicule thermique qui s'épuise et s'use à vouloir faire tourner une roue avec un rendement de 25%, les autres 75% n'étant que chaleur, frottement et bruit....
Pour un auto installeur de PV nulle doute que le problème avec EDF disparaîtra rapidement...
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Re: Batteries Lithium, CO2 et cycle de vie: une étude de l'éco-bilan!

Message non lupar chatelot16 » 10/08/17, 21:46

on se fait des illusion sur le progrès en baisse de consomation des voiture a essence ... j'ai vu mes vieilles citroen gs et gsa reduire leur consomation dans la même proportion que les voiture recente simplement parce qu'il y a 20 ans je roulait a 150 km/h tant que je pouvais et que 10 ans plus tard je roulais beaucoup plus doucement

inverssement je vois beaucoup de gens qui se trainent des voiture moderne qui fonctionnent en mode degradé a cuse d'un pot kakalytique bouché ou d'un bazar electronique en panne et qui consomment lamentablement et qui n'ont pas les moyen financier de payer la reparation

avec mes vieilles voiture il etait facile de les maintenir en bon état sans se ruiner

je remontait les allumage classique des GS sur les GSA parce que tous les allumage electronique des GSA on deconné ... enfin les alumage classique marschal deconnaient aussi ... c'est le plus vieux de mes GS un ducelier qui est passé sur plusieurs GSA sans faiblir
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