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Un car Nomad transformé pour rouler à l’hydrogène

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Le projet NOMAD CAR HYDROGÈNE, porté par Transdev et la Région Normandie, est une première mondiale. Sur la ligne reliant Rouen et Evreux en passant par Louviers, le car permettra d’expérimenter dès 2022 la propulsion à hydrogène au service des passagers et de l’environnement. 

Rétrofit ?

Autorisé par décret du 13 mars 2020, le rétrofitage consiste à remplacer le moteur d’un véhicule existant par un autre mode de propulsion. En l’occurrence c’est le moteur diesel d’un car qui sera retiré au profit d’une pile à combustible permettant de transformer l’hydrogène en électricité. Cette modification permet notamment de prolonger d’une dizaine d’années la durée de vie de la flotte existante, conférant ainsi aux véhicules rétrofités une durée de vie totale de 20 à 25 ans.

Une expérimentation à taille réelle

Pour les porteurs du projet, l’objectif de cette expérimentation est double : « valider la faisabilité technique du rétrofit d’un car thermique diesel en véhicule électrique hydrogène, et expérimenter son exploitation sur une ligne régulière », comme le précise Transdev. Cette première sera l’occasion d’étudier, en conditions réelles, tous les aspects techniques et environnementaux du projet. Elle permettra également d’évaluer l’acceptabilité de la part des citoyens sur la mobilité hydrogène, en l’occurrence lorsqu’elle est appliquée aux transports collectifs, une des compétences qu’endosse la Région.

Cette dernière, dans le cadre de son plan Normandie Hydrogène, souhaite faire du NOMAD CAR HYDROGÈNE une réponse aux enjeux de transition énergétique dans le secteur des transports, tout en permettant d’ouvrir la voie à de nouvelles formations et de nouveaux métiers liés à l’énergie pour développer la filière hydrogène.

La Normandie à la pointe d’avancées énergétiques

Pour atteindre son objectif, la Région finance le car rétrofité à hauteur de 408 000 € sur un budget total d’un million. Transdev a mobilisé 466 000 € tandis que des sponsors comme le Crédit Agricole de Normandie et ENGIE ont doté le projet de 100 000 € supplémentaires.

Station EAS HyMob du Vieil-Evreux ©M.Atinault

Ces cofinancements sont la suite logique de la démarche amorcée par la Région dès 2016 avec le projet EAS-HyMob dont le but était de déployer un premier réseau de stations à hydrogène et ainsi permettre la circulation des premiers véhicules. En 2017-2018, 13 bornes de rechargement à hydrogène ont été installées sur le territoire. L’une d’elles, à Evreux, est « la seule à pouvoir délivrer 50 kg de carburant par jour, alors que les autres stations ne peuvent en fournir que 20 », explique Amandine Allard, directrice du service clients de Transdev Normandie. « Le car du projet NOMAD CAR HYDROGÈNE ayant une consommation estimée à 30 kg d’hydrogène par jour, seule la station d’Evreux pouvait le fournir en quantité suffisante pour ses trajets quotidiens ». C’est d’ailleurs principalement pour cette raison que la ligne Rouen-Evreux a été choisie pour accueillir le projet.

Cependant, l’hydrogène distribué par la station EAS-HyMob d’Evreux n’est actuellement pas produite en Normandie, mais en Alsace par transformation de ressources fossiles. Le mode de production et le transport de l’hydrogène actuels représentent une phase de transition avant de mettre en place des moyens plus efficaces dans la lutte contre les émissions de gaz à effets de serre (voir l'accordéon ci-dessous). Des projets d’usines de production d’hydrogène à base de ressources renouvelables sont sur la table, afin de réduire l’empreinte carbone de l’hydrogène utilisé dans les transports normands.

INSA Rouen : 2 ingénieurs étudient l’impact environnemental de l’hydrogène

Une équipe de l’Institut national des sciences appliquées (INSA) de Rouen a étudié l’empreinte carbone de l’hydrogène utilisé pour le car expérimental reliant Rouen et Evreux. Objectif : définir l’impact environnemental des moteurs à hydrogène pour trouver les solutions qui permettront de respecter les ambitions environnementales de la Région.

Quel est l’impact des moteurs à hydrogène sur l’environnement ? L’Institut national des sciences appliquées (INSA) de Rouen a produit un rapport sur le « cycle complet de l'hydrogène dans le cadre de l'exploitation du premier car Hydrogène Normand avec l’étude du cycle de vie et du gain environnemental global du rétrofit, » indique Bruno Renou, enseignant chercheur. Depuis la production de l’hydrogène jusqu’à son recyclage, en passant par son avitaillement et son utilisation, plusieurs scénarios ont ainsi été analysés par le scientifique et par Yacin Ounani, élève ingénieur à l’INSA Rouen auteur principal du rapport.

L’étude s’est d’abord penchée sur la production et la distribution de l’hydrogène. Actuellement, le gaz est produit par l’entreprise Linde à Chalampé (Alsace) par vaporeformage de méthane, avant d’être transféré par camions vers Porcheville (Île-de-France) puis vers la station EAS-HyMob d’Evreux. Avec 1300 kilomètres de voyage aller-retour et la production d’hydrogène dit « gris », « cette situation est la pire parmi les scénarios envisagés » explique Bruno Renou. D’après l’étude, chaque kilogramme d’hydrogène mis à disposition à la station d’Evreux émet au total l’équivalent de 23 kg de CO2. « Cela revient à avoir une empreinte carbone largement supérieure au diesel », précise le chercheur. En revanche, dans le scénario d’une production locale de l’hydrogène par électrolyse de l’eau et via une électricité d’origine solaire ou basée sur le mix électrique français actuel, seuls 3 kg de CO2 sont émis par kilogramme d’hydrogène distribué. « D’où l’importance de développer des usines de production d’hydrogène à proximité des zones d’utilisation », insiste le chercheur.

Puis les deux scientifiques ont décortiqué l’utilisation des cars jusqu’à leur recyclage. En admettant que la durée de vie d’un véhicule est d’environ 20 ans, trois situations ont été comparées. La première concerne un véhicule qui ne roule qu’avec un moteur diesel sur les deux décennies de son service. Ce scénario sert de base de comparaison pour les suivants : le deuxième permet d’analyser l’empreinte carbone d’un autocar qui ne ferait l’objet que d’un seul retrofit après 12 ans de service en diesel, tandis que le troisième met en évidence un premier rétrofit après 5 ans en diesel, puis un renouvellement de moteur 7 ans et demi plus tard.

Il a finalement été remarqué que « si l’hydrogène avitaillant le car est produit par un électrolyseur local alimenté par de l’électricité photovoltaïque ou par le mix électrique français, le rétrofit du véhicule provoque une baisse des émissions de GES (Gaz à effet de serre) sur son cycle complet de 35% ou 67% par rapport au diesel selon la configuration de rétrofit ». Dans le cas d’un hydrogène produit localement, c’est donc le scénario avec un double retrofit qui serait préférable pour limiter l'empreinte carbone des véhicules. Ainsi, afin d’obéir aux objectifs environnementaux, « des électrolyseurs sont supposés s’implanter dans la région », assure Amandine Allard. Parmi eux, le projet H2V Normandy, à Port-Jérôme près du Havre, devrait permettre à la Normandie de confirmer ses ambitions énergétiques et environnementales.
 

Les avantages de l'hydrogène

« Le moteur ne fait pas de bruit et le confort de conduite est également supérieur »

Amandine Allard, directrice du service clients de Transdev Normandie

Miser sur les transports à hydrogène, c’est miser sur de nombreux avantages en comparaison avec une flotte de véhicules diesel. Avec les véhicules à hydrogène, les émissions de gaz à effet de serre sont nulles, puisque seule de la vapeur d’eau est dégagée. Les chauffeurs pourront bénéficier prochainement de nouvelles formations dédiées. Quant aux usagers, ils sont invités à participer à des ateliers organisés par les partenaires du projet leur permettant de s’informer et de s’exprimer en vue d’un développement futur de la flotte de cars à hydrogène.

Des ateliers participatifs pour évaluer l’acceptabilité du projet

Afin d’impliquer les futurs usagers dans le projet NOMAD CAR HYDROGÈNE, plusieurs ateliers participatifs ont été organisés par Transdev Normandie et par le Dôme, centre collaboratif de culture scientifique et d’innovation caennais. Deux sessions à destination du grand public ont eu lieu en décembre 2021 puis en mars 2022 à Rouen, ainsi que quatre ateliers avec les professionnels. Ces événements ont permis de rassembler respectivement une cinquantaine et une vingtaine de personnes. Ils ont pour but d’expliquer le fonctionnent des cars à hydrogène rétrofités, ainsi que la raison de leur développement en Normandie. Les curieux peuvent ainsi partager leurs idées et leurs perceptions pour participer au développement du projet.

D’ici mai, le Dôme prévoit encore deux à quatre sessions publiques, ces fois-ci directement dans les cars.

Enfin, l’autonomie des véhicules à hydrogène est 30% supérieure à celle des moteurs électriques, avec un temps de recharge de seulement 5 minutes. L’aménagement intérieur des cars n’est quant à lui pas impacté par la présence d’un nouveau type de moteur, même si les opérateurs prévoient de « moderniser le confort intérieur des véhicules ».

Inauguration prévue en juillet 2022

Pour s’assurer de pouvoir être déployé sur le réseau NOMAD, le car à hydrogène devra suivre une série d’homologations auprès de l’Union technique de l’automobile et du cycle (UTAC). D’après l’arrêté du 13 mars 2020, le véhicule homologué pourra recevoir l’agrément de la part du Centre national de réception des véhicules (CNRV). « En mai 2022, nous devrions enfin tester le car en conditions réelles », projette Amandine Allard. « Nous espérons lancer le début de l’exploitation dès cet été ».

 

 

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