Carburants alternatifs pour une mobilité plus neutre en carbone
En tant que substituts plus respectueux de l’environnement au diesel et à l’essence, les carburants alternatifs offrent un potentiel considérable pour la mobilité durable du futur. Ils constituent un levier essentiel pour atteindre les objectifs climatiques, notamment dans des secteurs difficiles à électrifier comme le transport de marchandises, l’aviation ou la navigation. Un avenir climat-friendly passe par une approche technologique ouverte, combinant divers carburants durables pour l’industrie, des biocarburants et des solutions de propulsion alternatives pour le transport. MANN+HUMMEL joue ici un rôle majeur : nos solutions de filtration contribuent à la propreté des carburants et à une disponibilité énergétique optimale.
Pourquoi de nouveaux carburants alternatifs pour véhicules et poids lourds?
La réduction des émissions de CO₂ dans le secteur des transports est une priorité majeure des politiques climatiques. Sans une transition déterminée des carburants fossiles vers des alternatives durables, la réalisation d’objectifs ambitieux restera hors de portée. Les e-carburants (carburants synthétiques produits à partir d’énergies renouvelables) occupent une place centrale : ils permettent une utilisation quasi neutre en carbone lorsqu’ils sont issus d’électricité verte. Leur principal atout : contrairement à l’électricité, ils se stockent et se transportent facilement, même sur de longues distances, ce qui rend des sites de production comme l’Australie, le Chili ou le Maroc particulièrement attractifs pour servir les marchés européens et mondiaux.
La transition vers ces nouveaux vecteurs énergétiques concerne aussi bien les transports que les secteurs de l’énergie et de l’industrie. Les enjeux clés :
- Décarboner les transports via électrification et carburants alternatifs
- Transformer les infrastructures énergétiques vers les énergies renouvelables
- Coopérer internationalement pour développer et massifier les technologies durables
Aperçu des carburants alternatifs et de l’évolution de la mobilité électrique
Chaque solution de propulsion alternative et chaque carburant présente ses propres avantages – meilleur bilan carbone, utilisation d’infrastructures existantes – mais aussi ses défis. Les biocarburants et e-carburants dépendent de ressources renouvelables, l’hydrogène requiert de nouvelles infrastructures logistiques, et l’électromobilité suppose d’importants investissements dans le réseau et les batteries. Leur déploiement à grande échelle dépend du soutien politique, de l’acceptation sociétale et du progrès technologique.
Issus de ressources renouvelables comme les matières végétales ou les déchets, le bioéthanol et le biodiesel peuvent être utilisés rapidement dans les moteurs et réseaux existants. Leur principal frein : la disponibilité limitée de la biomasse.
L’hydrogène, s’il est produit par électrolyse à partir d’électricité renouvelable, se révèle particulièrement prometteur pour le transport lourd et ferroviaire, grâce à la conversion d’énergie presque sans émissions dans les piles à combustible. Pour un usage à grande échelle, il faudra toutefois développer des réseaux de distribution et de logistique adaptés : l’approvisionnement reste encore limité en Europe. Sa compétitivité dépendra de la baisse des prix de l’électricité et d’une organisation internationale efficace pour la production et l’importation. L’objectif : rendre l’hydrogène « vert » accessible à des prix compétitifs.
Les carburants synthétiques, ou e-carburants, sont issus de la combinaison du CO₂ et de l’hydrogène pour former un combustible liquide, utilisable dans les moteurs thermiques et les infrastructures actuelles – un atout majeur, notamment dans l’aviation. Ces carburants alternatifs peuvent être employés immédiatement, sans adaptation des véhicules, des raffineries ou des stations-service, ce qui permet d’économiser des ressources et des investissements. Malgré leur flexibilité, leur production reste aujourd’hui limitée et coûteuse. À terme, les pays disposant de ressources éoliennes ou solaires abondantes sont bien placés pour développer ces filières à grande échelle.
Les véhicules électriques à batterie sont considérés comme une solution clé pour une mobilité propre et individuelle. Leur impact environnemental dépend toutefois beaucoup de la source d’électricité : l’idéal reste une alimentation 100 % renouvelable. Si les infrastructures de recharge se développent rapidement, elles ne sont pas encore totalement déployées. Grâce à l’augmentation de l’offre, aux aides publiques et à la baisse des coûts des batteries, l’électromobilité devient chaque année plus accessible et attrayante.
Défis et innovations technologiques
Le progrès technologique est l’un des piliers essentiels pour parvenir à une mobilité plus propre. L’essor des e-carburants (carburants synthétiques) en Allemagne illustre particulièrement bien ce dynamisme : on compte aujourd’hui dans le monde une cinquantaine de projets de production en cours, auxquels s’ajoutent une vingtaine (Source: Foes) d’autres en préparation. D’ici 2030, ces installations pourraient produire environ 5,9 millions de tonnes d’e-carburants (Source: Foes) par an : un volume suffisant pour démarrer le marché, mais encore loin de couvrir tous les besoins du transport aérien et maritime allemand. Cette capacité de production limitée reste donc l’un des défis majeurs du secteur.
En parallèle, la technologie des moteurs et des batteries progresse à grands pas. Les moteurs modernes consomment nettement moins de carburant qu’il y a trente ans, et le rendement des moteurs diesel atteint aujourd’hui des niveaux records (Source: vdi-nachrichten) . Les véhicules électriques profitent également de ces avancées : les batteries à électrolyte solide promettent des autonomies supérieures et des temps de charge réduits.
- La consommation moyenne d’essence est ainsi passée de 8,8 à 7,4 litres aux 100 km entre 1995 et 2023 ; les modèles les plus efficients se contentent désormais de 3,8 à 4,5 litres aux 100 km (source umweltbundesamt).
- Les moteurs diesel atteignent désormais des rendements allant jusqu’à 53 % (Source: vdi-nachrichten) dans des conditions particulières.
- Dans le domaine des batteries, la technologie à électrolyte solide s’impose comme une innovation clé, avec des autonomies dépassant 1 000 km (Source: ingenieur) et des temps de recharge nettement réduits : des avancées majeures pour l’électromobilité de demain.
Au-delà de l’amélioration des batteries et de l’efficacité des chaînes de traction, de nouveaux enjeux environnementaux apparaissent, notamment en matière de protection des ressources en eau.
Un exemple actuel concerne la gestion des PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées) dans les systèmes à pile à combustible. Ces composés très persistants peuvent, lors du fonctionnement, être rejetés dans l’eau et contaminer l’environnement. Pour y remédier, MANN+HUMMEL met au point et teste des résines échangeuses d’ions spécifiques, capables de réduire la présence de PFAS dans le flux d’eau des piles à combustible. Ce type d’innovation est une étape importante pour limiter l’impact environnemental et assurer la pérennité de la technologie des piles à combustible.
L’avenir d’une mobilité respectueuse du climat reposera donc sur la combinaison de multiples technologies. Il sera d’autant plus crucial d’instaurer des cadres réglementaires clairs, capables de soutenir l’innovation, de fixer des standards et de créer des incitations au progrès technologique.
Enjeux politiques et économiques
Pour que les carburants alternatifs se généralisent, l’Union européenne fixe des objectifs précis :
- AFIR (Source: data consilium) impose des infrastructures minimales de recharge et de ravitaillement à l’échelle européenne (bornes rapides tous les 60 km d’ici 2025, stations hydrogène tous les 200 km d’ici 2030), pour la route, le maritime et partiellement l’aérien.
- RED III : impose au secteur des transports une réduction d’au moins 14,5 % (Source: now-gmbh) des émissions ou 29 % d’énergies renouvelables d’ici 2030, et encourage les biocarburants avancés, les e-carburants, tout en limitant les biocarburants issus de cultures alimentaires.
- Les incitations vont des subventions à l’achat de véhicules propres aux avantages fiscaux, en passant par l’accès facilité aux infrastructures et des mesures de soutien à la recherche et à l’innovation.
- Les coopérations internationales (avec le Chili, la Namibie, l’Australie…) visent à garantir l’approvisionnement en hydrogène et carburants synthétiques. L’initiative « Mission Innovation » accélère les investissements mondiaux dans l’énergie propre.
- Les normes internationales et certifications (ISO 14687, ISO 15118, ISCC, REDcert) ainsi que le calcul du cycle de vie carbone favorisent l’introduction sur le marché et la comparabilité globale de ces nouveaux carburants.
Perspectives d’avenir : l’intégration de la mobilité douce
Les carburants alternatifs restent essentiels dans les domaines où l’électromobilité ne suffit pas, comme le transport lourd, l’aviation ou la navigation. Ils permettent de réduire significativement le bilan carbone des véhicules thermiques, tout en continuant à utiliser les infrastructures existantes.
Dans les « Smart Cities », ces carburants contribuent à une mobilité connectée, résiliente et quasiment neutre en CO₂ : flottes municipales à faibles émissions, intégration intelligente de l’énergie, plateformes de mobilité partagée, interconnexion des secteurs énergie et transport… Les modèles de partage et la synergie entre secteurs maximisent l’usage des renouvelables et renforcent l’impact climatique.
Parmi les scénarios d’avenir :
- Associer électromobilité et carburants durables pour une transition en douceur,
- Recourir aux carburants synthétiques et biogéniques pour les usages difficiles à électrifier (aviation, fret, maritime),
- Intégrer ces solutions dans des concepts de mobilité connectée et intersectorielle.
MANN+HUMMEL, acteur de la mobilité propre
- Avec 1,3 milliard de véhicules thermiques dans le monde et près d’ un quart (Source: umwelttbundesamt) des émissions mondiales de gaz à effet de serre provenant des transports en 2023, MANN-FILTER propose une gamme complète de filtres pour tous types de carburants, y compris pour les utilitaires.
- Les carburants synthétiques peuvent avoir un effet agressif sur certains joints en élastomère et extraire les plastifiants, ce qui peut entraîner un rétrécissement du joint pouvant aller jusqu’à 10 % (Source: et provoquer des fuites. MANN-FILTER répond spécifiquement à ce défi avec des solutions éprouvées.
- Des filtres durables – par exemple imprégnés de lignine – permettent de réduire jusqu’à 5 % l’empreinte carbone des produits concernés, et d’environ 27 % la consommation de pétrole brut par rapport aux imprégnations traditionnelles.
- Des filtres à huile de transmission faciles à entretenir pour les essieux électriques et les transmissions hybrides,
- Des filtres d’air pour la cathode, des filtres échangeurs d’ions, des amortisseurs à large bande, des séparateurs d’eau et des systèmes d’humidification efficaces pour les piles à combustible,
- Des éléments d’équilibrage de pression et de décharge d’urgence pour les systèmes de batteries,
- Des filtres pour le liquide de refroidissement et l’air, assurant le bon fonctionnement thermique des batteries,
- Des dispositifs protégeant les circuits de refroidissement et les ventilateurs des bornes de recharge rapide contre les impuretés.
- Essieux électriques et transmissions hybrides : Nos filtres à huile de transmission modulaires, placés côté aspiration et pression, assurent une lubrification efficace de la boîte de vitesses, du moteur électrique et de la batterie. Les systèmes de filtration intégrés combinent filtre à huile, réservoir, pompe, capteurs et gestion thermique, pour une efficacité maximale et une maintenance facilitée grâce à des éléments filtrants remplaçables.
- Pour les piles à combustible : Les filtres d’air pour la cathode protègent contre les particules et les gaz nocifs, tandis que les filtres échangeurs d’ions réduisent la conductivité électrique du liquide de refroidissement. Les humidificateurs, amortisseurs à large bande et séparateurs d’eau favorisent un fonctionnement optimal et une efficacité maximale. Nos humidificateurs sont développés et testés sur des bancs d’essai innovants, afin d’augmenter la durée de vie et la sécurité des systèmes à pile à combustible.
- Pour les systèmes de batteries : Les éléments d’équilibrage de pression assurent une compensation permanente et une décharge d’urgence en cas de surpression, ce qui optimise la durée de vie des batteries.
- Pour la gestion thermique : Les filtres à particules pour liquide de refroidissement et pour l’air protègent les batteries contre les impuretés et la surchauffe, en éliminant efficacement les particules et saletés nocives.
- Pour les infrastructures de recharge : Des solutions de filtration spécifiques protègent les circuits de refroidissement des bornes de recharge rapide contre l’usure et les dysfonctionnements. Qu’il s’agisse de systèmes de refroidissement par air ou par liquide, MANN+HUMMEL favorise la fiabilité à long terme des systèmes de charge intensifs.
Nous élargissons en permanence notre gamme de solutions plus durables : avec les nouveaux filtres à biodiesel WK 1060/20 et WK 1060/40, MANN+HUMMEL Brasil propose pour la première fois un système de filtration spécialement conçu pour répondre aux exigences des applications au biodiesel. Ce système à trois étages protège les moteurs grâce à une séparation efficace des impuretés et de l’eau, garantit des performances optimales tout au long de la durée de vie du filtre, et réduit au minimum les besoins d’entretien. L’utilisation de carburants renouvelables devient ainsi encore plus fiable et efficace : une nouvelle étape vers des solutions de mobilité durable signées MANN+HUMMEL.
Nous contribuons à une mobilité plus sûre et plus respectueuse de l’environnement grâce à des solutions de filtration hautement performantes, tant pour les motorisations classiques que pour les applications dans l’électromobilité. Vous souhaitez équiper ou adapter vos véhicules et vos flottes pour les carburants alternatifs ? Vous recherchez des filtres modernes pour des carburants propres et des motorisations électriques optimisées ?