En matière de transports, sur des moyennes et longues distance, le train est évidemment le meilleur choix comparé à la voiture ou à l’avion. Un trajet Paris-Marseille aura ainsi le même impact négatif en avion que pour une personne seule en voiture, mais un impact 45 fois moins négatif s’il est réalisé en TGV. En effet, en France, 1 km effectué en TGV correspond à environ 1,9 gramme d’équivalent CO2 par personne. Le trajet le plus polluant, Marseille-Rennes, revient donc à 3kg d’équivalent CO2.

Cependant, le TGV représente la façade ensoleillée du bilan carbone de la SNCF. En comparaison, un trajet en TER est beaucoup plus polluant : 26,5 gramme d’équivalent CO2 par kilomètre. Et même si c’est 6 fois moins important qu’un kilomètre effectué en voiture, cela reste perfectible. D’autant plus qu’on estime qu’un train sur cinq roule encore au diesel sur la portion (environ 50% tout de même) des voies qui ne sont pas électrifiées. En tout, cela fait environ 1 000 trains à renouveler d’ici 2040 pour obtenir un réseau ferroviaire réellement bas-carbone.


Electrifier les lignes ou changer le mode de propulsion ?

Dans un pays ou l’electricité est majoritairement bas-carbone grâce à un mix de nucléaire et d’énergies renouvelables, l’electrification de l’ensemble des lignes ferroviaires pourrait être une alternative crédible pour réduire l’impact environnemental du secteur. C’est une alternative qui, cependant, coûte cher. Il faut compter environ 1 million d’euros pour 1km de voie simple. Des investissements qui ne sont pas rentables sur des petites lignes aujourd’hui peu fréquentées. Pour Benoit Simiam, député LREM de Gironde et auteur d’un rapport sur le verdissement du parc ferroviaire, cette solution est d’ailleurs 4 fois plus chère que l’investissement dans des trains à hydrogène.

Alors, pour changer le mode de propulsion des trains, plusieurs alternatives sont en course. Il y notamment le GNV (Gaz Naturel pour Véhicule) qui est intéressant si celui-ci est produit par du biométhane. D’un point de vue environnemental, le concept est séduisant car il permet aux agriculteurs de valoriser les déjections de leurs élevages bovins. Une boucle circulaire qui fait déjà ses preuve dans nos campagnes, comme c’est le cas en Vendée sur l’exploitation de la société Agribiométhane.

Les deux autres alternatives sont donc l’hydrogène et l’électrique, via des batteries lithium-ion. Elles tiennent aujourd’hui la corde dans la stratégie de la SNCF, qui compte notamment sur l’hydrogène en raison du succès de cette technologie sur le réseau ferroviaire allemand. 2 trains Coradia iLint du groupe Alstom circulent en Basse-Saxe depuis septembre 2018. 27 nouveaux trains à hydrogène de ce type seront déployés dans la région de Francfort d’ici 2022. Et pour cette raison, la SNCF en a commandé une quinzaine l’été dernier. D’un point de vue environnemental, cette technologie n’est pourtant pas la plus avancée aujourd’hui.

Alstom coradia


La route est longue pour un hydrogène bas-carbone compétitif

Aujourd’hui, la technique principale pour obtenir de l’hydrogène – qu’on appelle vaporeformage du méthane – nécessite l’utilisation d’une énergie fossile, en l’occurence le gaz naturel. Pour 1 kilo d’hydrogène produit, cela induit 10 kilos de CO2. Loin d’être génial. L’autre technique, l’électrolyse de l’eau, nécessite par définition de l’électricité. La propulsion à hydrogène est donc une technologie intéressante d’un point de vue environnemental qu’à une seule condition : qu’elle soit produite par une électricité verte.

En France, c’est en grande partie le cas, d’autant que des solutions pour un hydrogène bas-carbone existent par le biais de startup comme Lhyfe et Hynamics. Seul bémol, cette énergie est aujourd’hui très chère. Environ 6€ le kilo contre 1,5€ pour l’hydrogène obtenu par vaporeformage. Ainsi, le groupe Alstom planche également sur une nouvelle génération de train plus adaptables car pouvant fonctionner : avec des piles à hydrogène, avec des batteries électriques, ou encore en étant reliés à des caténaires sur les lignes électrifiées.

Le fabricant, comme ses concurrents, ne néglige donc pas la propulsion électrique via des batteries au lithium. Alstom propose par exemple un train (le Coradia Continental) qui fonctionne avec des batteries lithium-ion. Toujours en Allemagne, 11 trains de ce type seront livrés en 2023. Cependant, d’un point de vue environnemental, la conception des batteries tout comme leur fin de vie ne semble cependant pas la meilleure des solutions. Par ailleurs, face à la mainmise Asiatique et Américaine sur la conception des batteries lithium-ion, faut-il vraiment s’orienter sur ce créneau ?


Des trains à traction solaire en Australie et en Grande-Bretagne

C’est un autre sujet mais qui mérite d’être cité : l’énergie solaire photovoltaïque comme mode de propulsion. Depuis fin 2017, le premier train au monde à être 100% énergie solaire roule en Australie. Ce mode de propulsion est également testé au Royaume-Uni sur un prototype au sud de Londres. Grâce à des panneaux photovoltaïques installés sur le toit des wagons, il permet aujourd’hui d’effectuer une liaison de 70km. Selon l’entreprise britannique Riding Sunbeams, qui travaille sur ce projet, le solaire pourrait fournir à terme environ 10% de l’énergie nécessaire pour la traction des trains mais aussi des tramways et métro au Royaume-Uni.

Une solution qui reste cependant moins intéressante que l’hydrogène ou le biométhane qui semblent – aujourd’hui – sans doute l’avenir d’un transport ferroviaire encore plus propre qu’il ne l’est actuellement. D’ailleurs, peu avant son départ du gouvernement, Nicolas Hulot avait présenté un plan intéressant pour le développement de l’hydrogène bas-carbone sur le territoire. D’autant qu’elle semble particulièrement adaptée pour les transports de masse : ferroviaire, maritime, mais aussi pour les transports lourds (camions, bus, etc.).

À lire aussi : Nantes ouvre la voie au transport fluvial à hydrogène