Il y a beaucoup de débats sur les avantages des voitures électriques par rapport aux voitures thermiques dans le contexte de l’exploitation du lithium. Laquelle pèse le plus sur l’impact environnemental en termes de réchauffement climatique et pourquoi ?

Des voitures qui ne polluent pas mais qui nécessitent du lithium

Les véhicules électriques (VE) semblent très attrayants à première vue. Mais lorsqu’on y regarde de plus près, il apparaît clairement qu’ils ont une empreinte carbone importante et certains inconvénients en termes d’extraction de lithium, de cobalt et d’autres métaux. De plus, elles ne permettent pas de décongestionner les villes surpeuplées.

Dans cette réponse à la question, nous abordons brièvement la question du lithium, mais nous nous concentrons principalement sur l’empreinte carbone des voitures électriques. L’utilisation croissante des batteries lithium-ion comme principale source d’énergie dans les appareils électroniques, notamment les téléphones mobiles, les ordinateurs portables et les voitures électriques, a contribué à une augmentation de 58 % de l’extraction de lithium au cours de la dernière décennie dans le monde. Le risque de voir le lithium épuisé à court terme semble faible, mais il y a un inconvénient environnemental.

Le processus d’extraction nécessite de grandes quantités d’eau, ce qui peut entraîner l’épuisement des aquifères et nuire aux écosystèmes du salar d’Atacama, au Chili, le plus grand site d’extraction de lithium au monde. Mais les chercheurs ont mis au point des méthodes permettant de récupérer le lithium à partir de l’eau.

En ce qui concerne le changement climatique, il s’agit de savoir si les voitures électriques émettent moins de carbone que les véhicules conventionnels, et dans quelle mesure.

Potentiel de réduction des émissions des Véhicules Electriques

borne voiture electrique

La meilleure comparaison se fonde sur une analyse du cycle de vie qui tente de prendre en compte toutes les émissions de dioxyde de carbone pendant la fabrication, l’utilisation et le recyclage des véhicules. Les estimations du cycle de vie ne sont jamais totalement complètes et les estimations des émissions varient selon les pays, car les circonstances diffèrent.

En Nouvelle-Zélande, 82 % de l’énergie destinée à la production d’électricité provenait de sources renouvelables en 2017. Avec ces niveaux élevés d’électricité renouvelable pour la recharge des voitures électriques, par rapport à l’Australie ou à la Chine par exemple, les VE sont mieux adaptés à la Nouvelle-Zélande. Mais ce n’est qu’une partie de l’histoire. Il ne faut pas croire que, dans l’ensemble, les voitures électriques en Nouvelle-Zélande ont une empreinte carbone proche de zéro ou qu’elles sont totalement durables.

Une analyse du cycle de vie des émissions prend en compte trois phases : la phase de fabrication (également appelée “cradle-to-gate”), la phase d’utilisation (du puits à la roue) et la phase de recyclage (de la tombe au berceau).

La phase de fabrication

Dans cette phase, les principaux processus sont l’extraction du minerai, la transformation des matériaux, la fabrication des composants du véhicule et l’assemblage du véhicule. Une étude récente sur les émissions des voitures en Chine estime que les émissions des voitures à moteur à combustion interne au cours de cette phase sont d’environ 10,5 tonnes de dioxyde de carbone (tCO₂) par voiture, alors que les émissions d’une voiture électrique sont d’environ 13 tonnes (y compris la fabrication de la batterie de la voiture électrique).

Les émissions liées à la fabrication d’une batterie lithium-nickel-manganèse-oxyde de cobalt ont été estimées à 3,2 tonnes à elles seules. Si l’on suppose que la durée de vie du véhicule est de 150 000 kilomètres, les émissions de la phase de fabrication d’une voiture électrique sont plus élevées que celles des voitures à carburant fossile. Mais pour les émissions du cycle de vie complet, l’étude montre que les émissions des VE sont 18 % inférieures à celles des voitures à carburant fossile.

La phase d’utilisation

En phase d’utilisation, les émissions d’une voiture électrique sont uniquement dues à ses émissions en amont, qui dépendent de la part de l’électricité provenant de sources fossiles ou renouvelables. Les émissions d’une voiture à carburant fossile sont dues à la fois aux émissions en amont et aux émissions à l’échappement.

Les émissions en amont des VE dépendent essentiellement de la part des sources à émission nulle ou faible de carbone dans le mix de production d’électricité du pays. Pour comprendre comment les émissions des voitures électriques varient en fonction de la part d’électricité renouvelable d’un pays, prenons l’exemple de l’Australie et de la Nouvelle-Zélande qui ont été beaucoup étudiés.

En 2018, la part des énergies renouvelables dans la production d’électricité de l’Australie était d’environ 21 % (similaire à celle de la Grèce, à 22 %). En revanche, la part des énergies renouvelables dans le mix de production d’électricité de la Nouvelle-Zélande était d’environ 84 % (moins que celle de la France à 90 %). En utilisant ces données et les estimations d’une évaluation de 2018, les émissions en amont des voitures électriques (pour un véhicule électrique à batterie) en Australie peuvent être estimées à environ 170g de CO₂ par km, tandis que les émissions en amont en Nouvelle-Zélande sont estimées à environ 25g de CO₂ par km en moyenne. Cela montre que l’utilisation d’une voiture électrique en Nouvelle-Zélande est susceptible d’être environ sept fois meilleure en termes d’émissions de carbone en amont qu’en Australie.

Les études montrent que les émissions pendant la phase d’utilisation d’une voiture compacte berline à carburant fossile étaient d’environ 251g de CO₂ par km. Par conséquent, les émissions de la phase d’utilisation d’une telle voiture étaient supérieures d’environ 81g de CO₂ par km à celles d’un VE rechargé par le réseau en Australie, et bien pires que les émissions d’une voiture électrique en Nouvelle-Zélande.

La phase de recyclage

Les principaux processus de la phase de recyclage sont le démontage du véhicule, le recyclage du véhicule, le recyclage des batteries et la récupération des matériaux. Les émissions estimées pour cette phase, sur la base d’une étude réalisée en Chine, sont d’environ 1,8 tonne pour une voiture à carburant fossile et de 2,4 tonnes pour une voiture électrique (y compris le recyclage des batteries). Cette différence est principalement due aux émissions liées au recyclage des batteries, qui sont de 0,7 tonne.

Cela montre que les voitures électriques sont responsables de plus d’émissions que leurs homologues à essence lors de la phase de recyclage. Mais il est important de noter que les composants de véhicules recyclés peuvent être utilisés dans la fabrication de futurs véhicules, et que les batteries recyclées par recyclage direct des cathodes peuvent être utilisées dans des batteries ultérieures. Cela pourrait avoir des avantages considérables en termes de réduction des émissions à l’avenir.

Ainsi, sur la base d’études récentes, les voitures à carburant fossile émettent généralement plus que les voitures électriques dans toutes les phases d’un cycle de vie. Les émissions totales du cycle de vie d’une voiture à combustible fossile et d’une voiture électrique en Australie étaient respectivement de 333 g de CO₂ par km et de 273 g de CO₂ par km. Autrement dit, en utilisant l’électricité moyenne du réseau, les VE s’en sortent environ 18 % mieux en termes d’empreinte carbone.

De même, en Nouvelle-Zélande, les voitures électriques sont bien meilleures que les voitures à carburant fossile en termes d’émissions, avec des émissions sur le cycle de vie d’environ 333 g de CO₂ par km pour les voitures à carburant fossile et 128 g de CO₂ par km pour les voitures électriques. En Nouvelle-Zélande, les VE ont un rendement supérieur d’environ 62 % à celui des voitures à carburant fossile en termes d’empreinte carbone.

Même si tout n’est pas tout rose dans l’empreinte carbone des véhicules électriques, l’ensemble reste nettement plus bénéfique pour la planète que les voitures thermiques classiques.

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