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Les vélos générateurs d'électricité ne sont pas durables

Wed, 25 May 2011 00:00:00 +0000

Image : [K-TOR Power box](https://www.youtube.com/watch?v=LAz5575VqYo).

Pédaler sur un vélo d’appartement qui produit de l’électricité peut être un bon exercice physique, mais souvent, cette activité n’est pas durable. Les humains sont peu efficaces pour convertir de la nourriture en travail mais nous ne parlerons pas de cela ici. Voici un constat simple : si l’on doit bouger pour rester en bonne santé, pourquoi ne pas utiliser cette énergie pour faire fonctionner des machines ? Le problème est que les vélos générateurs d’électricité sont peu performants à cause de la façon dont ils sont fabriqués aujourd’hui.

Lorsque vous utilisez un vélo générateur, vous pédalez pour produire l’énergie nécessaire pour fabriquer une batterie.

Il existe deux manières d’alimenter un appareil en pédalant. Il peut être relié directement par un raccordement mécanique, comme c’était le cas pour toutes les machines à pédales vendues au début du XXe siècle. Ou bien il est possible de pédaler pour produire de l’électricité, de sorte à ce qu’elle soit utilisée pour alimenter un appareil. Dans les années 1970, la plupart des recherches étaient centrées sur la transmission mécanique directe de l’énergie. De nos jours, les machines à pédales sont presque exclusivement créées pour produire de l’électricité : par exemple, pour recharger des téléphones et des ordinateurs portables, alors que ceux-ci n’existaient même pas 50 ans plus tôt.

À une exception près (le « blender Fender », une machine à pédales permettant de faire des smoothies), les seules machines à pédales commercialisées en Occident (par les entreprises Windstream, Convergence Tech et Magnificent Revolution) sont des supports sur lesquels on installe son vélo. Ce dernier est alors relié à un générateur électrique et à une batterie. Ainsi, en effectuant votre séance de vélo quotidienne, vous produirez de l’électricité. Certaines machines à pédales sont également utilisées pour des projets éducatifs et artistiques, ils peuvent, par exemple servir à produire de l’électricité pour alimenter un concert , une séance de cinéma, une projection

ou encore un superordinateur. Elle peuvent également être utiles pour enseigner aux enfants la différence de consommation d’énergie entre une ampoule incandescente et une lampe à économie d’énergie, par exemple.

Afin de sensibiliser un public plus vaste à la surconsommation d’énergie et au réchauffement climatique, la BBC a créé un programme télévisé dans lequel une maison est entièrement autonome en électricité au moyen de générateurs. 80 cyclistes produisent jusqu’à 14 kW chacun pour alimenter les générateurs. Ces machines à pédales, pouvant être utilisées par plusieurs personnes, ont été conçues dans les années 1970 par le Campus Center for Appropriate Technology (CCAT).

La production d’électricité est très peu efficace

La manière actuelle de fabriquer des vélos générateurs pose plusieurs problèmes. Il faut savoir que pédaler n’est pas le meilleur moyen de produire de l’électricité. Les pertes d’énergie internes dans la batterie, le système de gestion de la batterie, le générateur et d’autres pièces électroniques sont, en effet, trop nombreuses.

Ces pertes d’énergie augmentent rapidement et sont identifiées de cette manière : 10 à 35 % dans la batterie, 10 à 20 % dans le générateur et 5 à 15 % dans le convertisseur (qui transforme le courant continu en courant alternatif). (Sources :^1/2/3). La perte d’énergie dans le régulateur de tension (ou convertisseur DC/DC, qui empêche la malfonction de la batterie) est d’environ 25 % (sources : 1/2).

Donc, la perte d’énergie totale dans un générateur à pédales est estimée entre 42 et 67,5 %. Voici un calcul de la perte la plus élevée : 100 watts en entrée = 80 watts après 20 % de perte dans le générateur = 57,5 watts après 25 % de perte d’énergie dans le régulateur de tension = 37,5 watts après 35 % de perte dans la batterie = 32,5 watts après 15 % de perte dans le convertisseur = 32,5 watts en sortie = 32,5 % de rendement ou 67,5 % de perte d’énergie.

Pour alimenter un appareil grâce à la force de vos jambes, il vous faudrait pédaler 2 à 3 fois plus fort ou plus longtemps pour être aussi rentable que si vous l’alimentiez mécaniquement.

De plus, une légère perte supplémentaire serait à prévoir en cas d’inactivité de la batterie et l’efficacité de charge (également appelée « acceptation de charge » ou « rendement coulombien ») de la batterie se dégraderait au fil du temps. Pour que le calcul soit juste, il serait également nécessaire d’inclure la perte d’énergie dans l’appareil électrique que vous alimenteriez (ce que nous ne ferons pas ici).

Prenons l’exemple d’un blender, une perte d’énergie de 42 à 67,5 % impliquerait 42 à 67,5 % d’efforts ou de temps supplémentaires pour l’alimenter électriquement. Cette perte peut être acceptable si vous utilisez des panneaux solaires ou une éolienne reliée à une batterie comme source d’énergie. Par contre, cela devient problématique si c’est vous-même qui générez l’énergie.

Si vous produisez 100 watts d’énergie et que 42 à 67,5 % sont perdus au moment de la conversion, il ne reste donc que 32,5 à 58 watts pour alimenter l’appareil. Si vous alimentez le même appareil mécaniquement, vous lui fournissez directement 100 watts . Vous devez donc pédaler 2 à 3 fois plus fort ou plus longtemps si vous envisagez de produire de l’électricité pour la stocker dans une batterie par la suite.

Les vélos traditionnels ne sont pas conçus pour produire de l’énergie

Cela ne s’arrête pas là. La manière dont ils sont fabriqués présente un deuxième problème qui est le matériel lui-même : il est préférable d’opter pour une machine à pédales spécialement conçue pour cette opération plutôt qu’un vélo d’appartement traditionnel. Il est certain qu’utiliser un vélo d’appartement traditionnel comporte des avantages mais, c’est beaucoup moins efficace.

La transmission à friction est l’un des principaux obstacles, car la roue arrière du vélo agit sur le petit rouleau du générateur. Les transmissions par chaîne et par courroie (utilisées dans les machines à pédales de la fin du XIXe siècle) ont un rendement pouvant atteindre 98 % tandis que celui d’une transmission à friction n’est que de 80 à 90 % (et s’use plus vite). Cette perte d’énergie doit être ajoutée à la perte d’efficacité de 42 à 67,5 % calculée ci-dessus, qui, elle-même s’élève entre 48 et 73,5 %. Une mauvaise pression des pneus réduit également l’efficacité.

Il faut noter que le vélo en lui-même cause une perte d’énergie car les pédales ne sont pas directement fixées à la roue arrière. Vous faites tourner un pignon, qui fait tourner une chaîne. Celle-ci fait tourner un autre pignon, qui permet à la roue arrière de tourner. La perte d’efficacité de la transmission par chaîne (et la perte d’énergie dans le dérailleur, s’il y en a un) est un autre facteur à prendre en compte.

Relier directement une chaîne de vélo

au générateur éviterait la perte d’énergie de la transmission à friction, mais une adaptation du vélo sera à prévoir. Dans ce cas-là, le concept des générateurs à pédales disponibles aujourd’hui dans le commerce sera mis à rude épreuve.

Vélos de course

D’autres pertes d’énergie peuvent apparaître lorsqu’un vélo de route est utilisé pour produire de l’électricité. Par exemple, le générateur Windstream est présenté avec l’image d’un vélo de course. C’est un très mauvais choix, car la position du cycliste sur un vélo de course lui permet d’être plus aérodynamique. Des tests sur ergomètres (des vélos fixes utilisés pour mesurer la puissance produite par les cyclistes) ont démontré que pédaler dans cette position n’équivaut qu’à 80 % de l’efficacité d’une position verticale normale.

Sur la route, la position du cycliste sur un vélo de course lui est utile pour être aérodynamique. Toutefois, cette position ne présente aucun avantage sur une machine à pédales fixe. Le vélo tout-terrain (VTT) n’est pas optimal non plus, car les pneus ont des crampons . Et, ces derniers réduisent l’efficacité de la transmission à friction. En bref, produire de l’électricité avec son propre vélo de route est profitable, mais il n’est pas possible d’utiliser n’importe quel type de vélos.

Volant d’inertie

L’absence de volant d’inertie sur les vélos de route est un autre inconvénient considérable. Il s’agit d’un disque lourd en béton, en bois ou en acier qui continue à produire de l’énergie après avoir été mis en mouvement. Dans une machine à pédales construite de toutes pièces, comme celles utilisées au début du XXe siècle, le volant d’inertie sert de roue arrière dans le support d’entraînement (même si ce volant est bien souvent placé à l’avant de la machine). Le pédalier alimente le volant d’inertie, et celui-ci alimente la machine (qui peut être un dispositif mécanique ou un générateur produisant de l’électricité).

Pourquoi un volant d’inertie est-il avantageux ? Faire du vélo sur la route et sur un appareil immobile sont deux choses totalement différentes. Quand nous pédalons, la puissance exercée par nos pieds est irrégulière. Elle atteint son maximum tous les 180 degrés de rotation de la manivelle. Étant donné que les deux manivelles sont placées à 180° de déphasage, on compte deux pics de puissance par tour. Il faut également prendre en compte les points morts entre la position haute et la position basse des pédales (cette force de torsion minimum n’est pas nul mais elle représente environ un tiers du maximum).

Sur un vélo fixe, sans roue d’inertie, le rythme de pédalage provoque des mouvements saccadés qui réduisent la production d’énergie du cycliste.

Cet effort inégal a peu d’effet sur un vélo traditionnel en raison de son inertie et de celle du cycliste. Mais sur un vélo fixe, ce rythme de pétalage naturel entraîne des mouvements saccadés avec de nouvelles tensions sur les pièces.

Du fait de sa masse importante et de sa vitesse de rotation, le volant d’inertie égalise l’écart entre les pics de puissance et les points morts. Grâce à l’équilibre de l’apport de puissance, le cycliste se fatigue moins vite et produit plus d’énergie. Cependant, un volant d’inertie est lourd et n’est donc pas portatif. Il peut peser entre 10 et 80 kg sur les machines fixes.

Produire de l’énergie n’est pas écologique

En plus d’être inefficace, cette méthode de production d’électricité s’avère moins durable, moins fiable et plus coûteuse. D’une part, les batteries doivent être fabriquées et remplacées règulièrement, ce qui nécessite de l’énergie, remettant en question l’avantage écologique.

Selon ce document derecherche (pdf), l’énergie grise d’une batterie au plomb de 150 Wh — comme celle proposée avec le générateur Windstream — est d’au moins 37 500 Wh, ce qui équivaut à 250 charges complètes de la batterie. Pour plus d’informations : 1/2. En d’autres termes, pour fournir 75 watts de puissance à la batterie, vous devez pédaler pendant 500 heures pour générer l’énergie nécessaire à la fabrication de cette dernière. La durée de vie d’une batterie au plomb est estimée à 300 cycles de charge (sources : 1/2). Dans ce cas de figure, vous pédalez pour produire l’énergie nécessaire à la fabrication de la batterie. Si l’on tient également compte de l’énergie intrinsèque des autres composants électroniques, l’avantage écologique d’un générateur à pédales relié à une batterie est contesté. Il pourrait coûter plus d’énergie qu’il n’en fournit.

Un générateur à pédales peut coûter plus d’énergie qu’il n’en fournit.

De l’énergie est aussi requise pour fabriquer une machine à pédales. Cette inquiétude touche principalement la production d’acier puisqu’il faut d’acier pour les fabriquer. Le blender Fender, mentionné plus haut, pèse 25 kg.

S’il est fabriqué à partir d’acier recyclé, et en utilisant ces chiffres pour calculer l’énergie intrinsèque de l’acier, le coût est d’au moins 41 625 Wh, soit un peu plus que la quantité requise pour la batterie présente dans le générateur d’électricité. Si l’on utilise de l’acier non recyclé, l’énergie intrinsèque est d’au moins 138 750 Wh (ce qui équivaut à 3,7 fois l’énergie intrinsèque d’une seule batterie). Mais, ces machines ont une durée de vie d’au moins 100 ans (celles qui datent de la fin du XIXe siècle sont encore utilisées), alors que la batterie du générateur d’électricité, elle, doit être remplacée fréquemment.

Si nous omettons l’énergie intrinsèque des autres pièces, et si nous estimons une durée de vie de 4 ans pour la batterie (au mieux), un générateur à pédales nécessiterait 937 500 Wh sur une période de 100 ans, soit 6,7 à 22,5 de plus qu’une unité mécanique. De plus, la fabrication du cadre d’une machine à pédales mécanique, à partir de matériaux de récupération, rend l’énergie intrinsèque quasiment nulle. Ceci n’est pas possible avec des batteries. N’oublions pas que les matériaux eux-mêmes peuvent également être toxiques.

Produire de l’électricité est moins fiable et plus coûteux

Bien qu’une machine à pédales soit la source d’énergie la plus robuste et la plus résistante, cet avantage disparaît lorsque vous produisez de l’électricité. Peu de personnes sont capables de fabriquer des batteries, vous serez donc contraints d’acheter régulièrement des batteries de rechange.

De plus, les pièces électroniques de la machine (le régulateur de tension, le générateur, le convertisseur) peuvent tomber en panne. Les réparer ou les fabriquer soi-même est une option peu envisageable, contrairement aux anciennes machines à pédales. Les machines à pédales mécaniques sont généralement plus facile à réparer et à entretenir que les vélos.

Elles sont aussi plus coûteuses si des composants supplémentaires sont ajoutés. Les modèles disponibles dans le commerce sont vendus entre 650 € et plus de 1 000 €, sans compter les remplacements réguliers de la batterie. Même si vous fabriquez votre propre générateur à pédales, de nombreuses dépenses s’additionnent. Le livre de 2008 « The Human-Powered Home: Choosing Muscles Over Motors », contient des plans pour plusieurs types de machines à pédales. Le coût d’un générateur fait-main avec des pièces de récupération serait d’environ 45 € et il faut compter environ 320 € pour l’achat de pièces neuves. Le support de vélo et les batteries de rechange devront être comptés à part. Une autre source estime que les coûts avoisinent les 550 €.

Les machines mécaniques à pédales présentées dans le livre peuvent être construites pour 10 à 50 €, tout compris (la plus chère étant la machine à laver pour 90 €). Ce type de machine est très cher — le Fender Blender se vendant à 1 550 €. Mais, le prix est si élevé à cause du cadre en acier. Or, celui-ci pourrait facilement être remplacé par le cadre d’un vieux vélo d’appartment. Le construire à partir de matériaux de récupération peut aussi être une option. D’ailleurs, aucun frais supplémentaire n’est à prévoir pour le remplacement des batteries ou de l’appareil en lui-même car il est conçu pour durer dans le temps.

Solutions

D’autres solutions sont proposées afin de limiter les pertes d’énergie des générateurs à pédales. L’une d’entre elles serait de ne pas produire d’électricité et d’alimenter les appareils mécaniquement, autant que possible. Améliorer l’efficacité de la production d’électricité est une autre possibilité. Elle serait l’unique solution pour les appareils qui ne peuvent pas être alimentés par une connexion mécanique directe dans la mesure où aucun mouvement rotatif n’est opéré.

Pour ce faire, il faudrait construire de zéro un générateur à pédales, et/ou supprimer un ou plusieurs composants électroniques dans la chaîne de transmission d’énergie. Pour plus d’informations :

Sources (par ordre d’importance)

Pedal Power in Work, Leisure and Transportation/ La puissance du pédalage au travail, dans les loisirs et dans les transports, édité par James McCullagh, Rodale Press, 1977. Elle reste la meilleure ressource à propos des machines à pédales.
The Human-Powered Home: Choosing Muscles Over Motors, Tamara Dean, New Society Publishers, 2008. Très bon livre sur les machines à propulsion humaine (à la main ou au pied). Vous y trouverez une demi-douzaine de plans pour convertir des bicyclettes en machines fixes à pédales.

Bicycling Science, troisième édition, David Gordon Wilson, 2004
The Dynapod: a pedal power unit » (pdf), Alex Weir, 1980. Plus de détails ici.
The use of pedal power for agriculture and transport in developing countries (L’utilisation du pédalage pour l’agriculture et les transports dans les pays en voie de développement) (pdf), David Weightman, Lanchester Polytechnic, 1976
Design of a human-powered utility vehicle for developing communities (Conception d’un véhicule utilitaire à propulsion pour les pays en voie de développement), Timothy J. Cyders, 2008
Supplement, Energy for rural development, National Research Council, 1981
Tales from the Blue Ox, Dan Brett, 2003
Bicycles and tricycles (Vélos et tricycles),Archibald Sharp, 1896
In search of the massless flywheel (À la recherche du volant d’inertie à masse nulle) (pdf), John S. Allen, Human Power (Automne/Hiver 1991-1992)
Design and development of a human-powered machine for the manufacture of lime-flyash-sand bricks (Conception et développement d’une machine à énergie humaine pour la fabrication de briques faites de cendres volantes et de sable) ,J.P.Modak & S.D.Moghe, Human Power (Printemps 1998)
Human Powered Flywheel Motor: concept, design, dynamics and applications (Moteur à volant d’inertie alimenté par l’homme : conception, dynamiques et applications) , J.P.Modak, 2007
Modern mechanism: exhibiting the latest progress in machines, motors, and the transmission of power, Benjamin Park, 1892
Make electricity while you exercise (Produire de l’électricité grâce à l’exercice physique), Mother Earth News, 2008
Luther’s tool grinders (Catalogue de meuleuses Luther) » (pdf, 5.8 MB) manuelles. Hébergé sur Toolemera Blog.
Woodworkers’ tools and machines , product catalogue no.25 Catalogue d’outils et de machines pour le travail du bois n°25 (pdf, 29 MB), 1884, Richard Melhuish Ltd., marchand d’outils et de machines, Londres. Hébergé sur Toolemera Blog, Science & civilisation in China, Vol.5, Partie 9 , Joseph Needham, 1987

Un monde sans camions grâce aux réseaux de frets souterrains

Fri, 22 Feb 2008 00:00:00 +0000

Certain pays d’Europe de l’Ouest envisagent sérieusement d’acheminer des produits de consommation à travers des réseaux souterrains automatisés, ce qui mènerait à l’apparition d’un cinquième mode de transport après la voie routière, ferroviaire, aérienne et maritime. Cette rare combinaison entre « le low-tech » et « le high-tech » pourrait conduire à une nouvelle croissance économique sans détruire l’environnement ni la qualité de vie. Le transport souterrain super rapide de marchandises est un sujet très apprécié des futurologues. Cependant, la clé pour rendre ces systèmes fonctionnels est la régulation de la vitesse, qui se doit d’être très faible mais constante.

« Vous pouvez commander quelque chose sur Internet et le récupérer dans votre cave le lendemain matin ».

L’envoi de marchandises par des conduits souterrains est tout sauf nouveau. Dès la seconde moitié du XIXe siècle, les systèmes de transport de courriers et de petits colis sont devenus assez courants dans la plupart des villes du monde. Dans ces réseaux postaux pneumatiques (encore utilisés aujourd’hui dans certains magasins et grands édifices), les petites capsules sont propulsées par la pression de l’air dans des tubes et atteignent une vitesse d’environ 35 km/h.

Paris et Berlin disposaient de plus de 400 kilomètres de réseaux urbains ayant été utilisés jusqu’à la fin du XXe siècle. À Prague, le système pneumatique a même fonctionné jusqu’en 2002 avant qu’il ne soit endommagé par une inondation.

Aux États-Unis, cette technique a été abandonnée dans les années 1950 au profit des camions et des nouvelles technologies de communication. À Paris notamment, le système (situé principalement dans les égouts) a été amélioré. En effet, certains tubes pneumatiques ont été changés afin d’en augmenter le diamètre et, un trafic bidirectionnel ainsi qu’une navigation automatique ont vu le jour.

Il faut savoir que les systèmes pneumatiques seraient susceptibles de livrer des objets physiques ; une tâche jusqu’à maintenant difficile à accomplir avec les fonctionnements et technologies déjà connus.

Réintroduction

Depuis les années 1960, il y a eu plusieurs tentatives pour acheminer des marchandises par des réseaux pneumatiques avec un diamètre beaucoup plus important (voir la photo ci-dessous : système de capsules en Ontario). Des lignes ont été construites aux États-Unis, au Royaume-Uni, au Canada, en Russie, au Japon et en Allemagne. Cependant, elles n’ont jamais connu un grand succès. Aujourd’hui encore, plusieurs inventeurs et entreprises tentent de réintroduire cette technique.

Il est facile de comprendre leur initiative : un livreur travaillant par voie terrestre a aujourd’hui besoin de beaucoup plus de temps en raison des embouteillages, tandis que les systèmes postaux pneumatiques du XIXe siècle sont bien plus rapides.

Toutefois, même si ce système fonctionne convenablement, se contenter de copier une technologie datant de deux siècles n’est pas très innovant. Les systèmes pneumatiques consomment beaucoup d’énergie et ne sont pas adaptés aux longues distances (c’est d’ailleurs également le problème des voitures à air comprimé). Certains tentent de supprimer ces inconvénients en concevant des systèmes tubulaires à partir d’un propulseur électromagnétique. À l’avenir, cette technique pourrait être utilisée pour atteindre des vitesses très élevées.

Aujourd’hui, un livreur a besoin de beaucoup plus de temps pour livrer un colis que les systèmes postaux pneumatiques du XIXe siècle

Cependant, les meilleures techniques ne reprennent que le concept de transport souterrain automatisé. En effet, la très connue propulsion électrique est d’usage tandis que l’air comprimé ou les forces électromagnétiques sont laissés de côté. Par conséquent, il faudra se contenter de vitesses extrêmement faibles allant de 7 à 35 km/h.

De fait, le concept de transport pneumatique est mêlé à celui d’une ligne de métro automatique ou d’un tapis roulant.

Transport de conteneurs

L’Allemagne, les Pays-Bas et la Belgique prévoient la mise en place d’un réseau logistique souterrain. Ce n’est pas une coïncidence. Malgré l’étendue de leurs réseaux routiers, ces pays font face à d’importants embouteillages. Hambourg, Rotterdam et Anvers, trois des dix premiers ports mondiaux, sont situés à quelques centaines de kilomètres les uns des autres.

Une grande quantité de marchandises doit être transportée depuis ces ports, en direction de l’arrière-pays. Et la situation n’ira pas en s’améliorant puisque les ports ne cessent d’étendre leur capacité de manutention des conteneurs. Dans ces trois pays, le transport routier de marchandises devrait doubler d’ici 2020. Il est possible que cela entraîne l’engorgement total de l’infrastructure routière existante (et prévue).

Bandes transporteuses souterraines

En Belgique, l’Université d’Anvers a conçu et proposé un système logistique souterrain qui permettrait de transporter de grands conteneurs de plus de 12 m. Ce réseau desservirait le nouveau quai à conteneurs du port, une gare de triage déjà existante et un centre de navigation intérieure attendu prochainement sur l’autre rive du fleuve.

Le projet, appelé « Underground Container Mover », porte sur la construction d’un tapis roulant électrique de près de 21 km qui transporterait 5 500 conteneurs prêts à être expédiés quotidiennement (et pendant la nuit).

Plus de 20 axes perpendiculaires commandés par ordinateur déposeront les conteneurs du quai au sous-sol, qui sera d’une profondeur de 22 à 28 m. Le tapis roulant ne tourne qu’à une vitesse de 7 km/h, alors il ne sera pas nécessaire de l’arrêter pendant le chargement et le déchargement des conteneurs. Selon l’entreprise de construction Denys, ce système pourrait être fonctionnel d’ici 4 ans.

Véhicules électriques

En Allemagne, l’Université de la Ruhr à Bochum travaille sur un concept assez différent appelé le projet CargoCap. Ce système allemand est conçu pour supporter des charges plus petites et fait appel à des véhicules électriques sans conducteurs et sur rails, circulant dans des tuyaux d’un diamètre de seulement 1,6 m. Chaque véhicule, appelé « Cap », est conçu pour le transport de deux palettes au standard européen. Ce système a été imaginé pour un usage à l’échelle régionale avec une distance maximale de 150 kilomètres, dans un réseau finement calculé. Chaque véhicule est programmé pour suivre un certain itinéraire jusqu’à sa destination.

Alors que le système belge n’est encore qu’à l’état de projet, les ingénieurs allemands mènent déjà des expériences avec un modèle à grande échelle. Les véhicules se trouvent à 2 m de distance entre eux. Ainsi, un système est capable de décharger chaque capsule d’une même livraison sans réduire leur vitesse. Pour éviter d’éventuels blocages, chaque véhicule est équipé de plusieurs moteurs de remplacement. Par conséquent, si une panne survient, le véhicule n’interrompt pas le flux de circulation et peut atteindre la station suivante.

Le système allemand est similaire à celui d’une recherche menée aux Pays-Bas il y a près de dix ans.

Les Néerlandais ont alors étudié la possibilité de créer un réseau logistique souterrain couvrant l’ensemble du pays.

La commande par mail

Ce plan ambitieux consistait en la mise en place d’un réseau finement tissé avec un hub couvrant 1 000 à 5 000 foyers, où chacun était à une distance maximale de 750 m pour aller chercher des marchandises (les informations ne sont pas sur Internet ; les données et l’illustration proviennent d’une brochure papier).

Ces concepts offrent des possibilités intéressantes. Les articles peuvent être transportés d’usines à magasins, d’usines à usines ou des magasins aux consommateurs, si bien qu’à long terme, le concept pourrait tellement se développer que les articles pourraient être livrés à domicile. Vous pourriez commander quelque chose sur Internet et le récupérer dans la trappe de votre cave le lendemain matin.

Dans le projet néerlandais, les villes connectées offriraient également la possibilité d’envoyer des marchandises dans d’autres villes. Et, une sorte de service de messagerie verra le jour. Il serait ainsi possible d’expédier des produits d’une maison à une autre, d’où l’intérêt de la commande par mail.

Un flux constant de marchandises

Mais même sans trappe dans une cave, il y a beaucoup d’avantages. Les camions sont une cause importante de pollution sonore et atmosphérique. De plus, ils provoquent de graves accidents de la route, consomment une grande quantité de carburant et nécessitent beaucoup d’espace. Un système de transport automatisé et souterrain effacerait tous ces problèmes. Grâce à la commande automatisée, à la faible vitesse et à l’efficacité supérieure du transport électrique, la consommation d’énergie du système est bien inférieure à celle de tout autre moyen de transport. En outre, les véhicules ne disposeront pas de batteries nocives puisque l’électricité est transmise par les rails.

« Grâce à la commande automatisée, à la faible vitesse et à l’efficacité supérieure du transport électrique, la consommation d’énergie du système est bien inférieure à celle de tout autre moyen de transport. »

Transport souterrain CargoCap. Les avantages économiques sont tout aussi important que ceux écologiques, mais ils sont moins flagrants. Tout d’abord, les marchandises peuvent être livrées beaucoup plus rapidement et ce, malgré une vitesse bien plus faible.

C’est le flux continu qui rend ce système souterrain automatisé rapide.

Les camions, eux, sont exposés aux divers problèmes liés à la circulation (feux tricolores, embouteillages etc.) et parfois même aux conditions météorologiques. Le conducteur doit également dormir et des accidents peuvent arriver.

Outre la vitesse et les contraintes de livraison, disposer d’une infrastructure séparée et automatisée aide à prévoir précisément la date d’arrivée des marchandises. Cela permet aux entreprises de réduire le nombre d’entrepôts. Dans un tel système, les chaînes d’approvisionnement se connectent les unes aux autres. En effet, les tapis roulant quittent les usines et relient plusieurs centres de production comme s’il n’en existait qu’un seul à l’échelle régionale, voire mondiale.

Enfin, le transport automatisé s’avère être moins cher pour les raisons suivantes :

la livraison des marchandises est plus fiable ;
aucune rémunération de chauffeurs n’est à prévoir ;
la consommation d’énergie est moindre.

Passé sous silence

Le principal inconvénient d’une infrastructure logistique souterraine est son coût initial. Selon des calculs effectués par des Néerlandais, le réseau national leur coûterait environ 60 milliards d’euros et ce, il y a 10 ans. Cette action a été passée sous silence. Néanmoins, en se référant aux calculs des chercheurs, une extension de l’infrastructure routière coûterait presque autant. En effet, les charges fixes (rémunération des chauffeurs, réparation des routes, etc.) et les charges occasionnelles (pertes de temps et d’argent dus aux embouteillages, aux accidents et aux maladies liées à la pollution) sont beaucoup plus élevées avec un réseau routier.

Mais, l’élargissement du réseau routier présente un avantage important car il s’agit de l’extension d’une infrastructure déjà existante. De ce fait, des résultats immédiats seront perceptibles. En revanche, le développement d’un nouveau système de transport souterrain (inter)national demande un investissement initial conséquent et les résultats ne sont visibles qu’après quelques décennies. Cependant, cette pensée à long terme n’est pas celle privilégiée par les citoyens (en particulier les politiciens) qui, eux, optent pour une vision à court terme.

Cet article a été présenté sur Slashdot, conjointement avec un reportage de Modern Mechanix portant sur le réseau de fret souterrain de Chicago. Celui-ci n’est pas automatisé mais il demeure tout de même impressionnant.