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De quelle quantité d'énergie avons-nous besoin ?

Wed, 24 Jan 2018 00:00:00 +0000

Image : [Azuri Technologies](http://www.azuri-technologies.com/)

Comme l’énergie alimente à la fois le développement humain et la dégradation de l’environnement, les politiques visant à réduire la consommation énergétique peuvent aller à contre courant des politiques de lutte contre la pauvreté, et inversément. Pour atteindre les deux objectifs, il faudrait que la consommation d’énergie au sein des sociétés soit plus équitable.

Cependant, si l’on sait tous qu’une partie de la population mondiale souffre de « précarité énergétique », très peu d’attention est accordée à « l’opulence » ou à la « décadence » énergétique. Des chercheurs ont calculé les niveaux minimum de consommation énergétique nécessaires pour vivre de manière décente. Mais, qu’en est-il des niveaux maximum ?

Consommation énergétique par habitant

Nous devons réduire nos niveaux de consommation énergétique si nous voulons éviter les dangers du changement climatique, l’épuisement des ressources non renouvelables et la dégradation des écosystèmes naturels dont dépend notre survie. ¹ Les objectifs de réduction des émissions de carbone et de consommation énergétique sont généralement fixés en termes de pourcentage national ou international, pourtant l’énergie consommée par habitant varie énormément, peu importe la manière dont elle est calculée. ²

Si on divise la consommation totale d’énergie brute d’un pays par son nombre d’habitant, on constate que le Nord-Américain moyen consomme deux fois plus l’énergie que l’Européen moyen (6 881 kep contre 3 207 kep, kep exprimant le kilogramme d’équivalent pétrole). Au sein de l’Europe, le Norvégien moyen consomme trois fois plus d’énergie que le Grec moyen (5 818 kep et 2 182 kep, respectivement). Quant à lui, le Grec moyen consomme cinq fois plus d’énergie que l’Angolais moyen (545 kep), le Cambodgien moyen (417 kep) ou le Nicaraguayen moyen (609 kep) qui consomme deux à trois fois plus d’énergie que le Bangladais moyen (222 kep). ³

Ces chiffres tiennent compte de l’énergie consommée dans les foyers mais aussi de celle utilisée dans les transports, l’industrie manufacturière, la production d’énergie, et d’autres secteurs. Il est plus logique de procéder ainsi plutôt que de calculer la consommation énergétique au sein des ménages uniquement, car les habitants consomment plus d’énergie à l’extérieur de leurs maisons, notamment avec les produits qu’ils achètent. ⁴

Un calcul basé sur la « production » uniquement est biaisé car, les pays à forte consommation d’énergie par habitant importent souvent de grandes quantités de produits industriels de pays à faible consommation énergétique par habitant. L’énergie utilisée pour fabriquer ces produits est attribuée aux pays exportateurs, ce qui signifie que l’énergie consommée par habitant dans les pays les plus développés est sous-évaluée.

Pour déterminer les niveaux réels de consommation énergétique par pays, il faut des données à plus haute résolution spatiale. Par exemple, une étude sur les variations de la consommation énergétique dans les ménages (électricité + gaz) et de l’énergie consommée dans les transports privés au Royaume-Uni révèle que l’énergie moyenne consommée par habitant peut varier de cinq fois selon la région. ² En tenant compte à la fois des différences au sein du pays et entre les pays, ainsi que de l’externalisation de la production (un calcul basé sur la « consommation »), on constate que les plus gros consommateurs d’énergie dans le monde émettent 1 000 fois plus de carbone que les plus petits consommateurs. ⁵

Toutefois, les inégalités ne se mesurent pas uniquement en termes de quantité de l’énergie consommée ; il faut aussi tenir compte de sa qualité. Les habitants des pays industrialisés ont accès à un approvisionnement fiable,propre et (presque) illimité en électricité et en gaz. En revanche, deux personnes sur cinq dans le monde (soit 3 milliards de personnes au total) utilisent le bois, le charbon ou les déchets animaux pour cuisiner leurs aliments, 1,5 milliard d’entre eux n’ayant pas accès à un éclairage électrique. ⁶ Ces combustibles favorisent la pollution atmosphérique intérieure et exigent parfois beaucoup de temps et de travail. Même si les combustibles modernes sont disponibles dans ces pays, ils sont souvent chers et/ou moins fiables.

Au delà de la précarité énergétique : la décadence énergétique

Nous savons aujourd’hui que 3 milliards de personnes vivent dans la « pauvreté énergétique » ⁷⁸ En 2011, les Nations unies et la Banque mondiale ont lancé l’initiative l’Énergie durable pour tous (SE4ALL), visant à « garantir un accès universel à des services énergétiques modernes » d’ici 2030. Les pays développés s’intéressent de plus en plus à la notion de précarité énergétique et notamment au chauffage insuffisant des logements. D’après une étude réalisée en 2015, 54 millions d’Européens ont du mal à chauffer leur logement décemment en hiver. ⁹ En 2017, la Commission européenne a lancé un Observatoire européen de la précarité énergétique, chargé de mener des recherches et orienter les gouvernements nationaux vers la mise en place de mesures de lutte contre la précarité énergétique. ⁸

Au vu des problèmes environnementaux auxquels nous sommes confrontés, la consommation énergétique et les conditions de vie dans les pays riches et dans les pays pauvres ne peuvent être équitables.

Il est reconnu qu’une partie de la population mondiale consomme très peu d’énergie. Pourtant, les discussions autour des populations qui en consomment trop piétinent. ² ¹⁰ ¹¹ Néanmoins, les questions de précarité énergétique et de réduction de la consommation énergétique ne peuvent être résolues que si ceux qui consomment « trop » réduisent leur consommation d’énergie. Équilibrer les conditions de vie entre pays riches et pays pauvres - objectif fondamental de « développement humain » - permettrait certes de résoudre le problème d’inégalité mais pas les problèmes environnementaux auxquels nous sommes confrontés.

Image : [The Panos Network](http://panosnetwork.org/)

D’après les chiffres susmentionnés, si chaque être humain consomme autant d’énergie que l’Européen ou le Nord-Américain moyen, la consommation énergétique dans le monde et les émissions de carbone seront deux à quatre fois plus élevées qu’elles ne le sont aujourd’hui. Ces chiffres sont sous-estimés, car pour obtenir les mêmes conditions de vie, les pays en développement doivent au préalable développer leurs infrastructures : réseaux routier et électrique, etc. dont la construction nécessite beaucoup de d’énergie. ¹²

Par conséquent, les efforts visant à combattre la précarité énergétique et les discussions sur la « décadence ou l’opulence énergétique » doivent se tenir au même moment. ² La course à la « suffisance énergétique » - un niveau de consommation énergétique équitable et durable - doit tenir compte des « seuils » de consommation (assez pour un but précis) et des « plafonds » (trop élevé pour la sécurité et le bien-être, dans le long et le moyen terme). ¹³ Faute de quoi, nos efforts de développement, aujourd’hui, pourront être néfastes aux prochaines générations. ¹⁴

Calculer les Seuils et les Plafonds

Comment définir la décadence énergétique ? Quand parler de « surconsommation » énergétique ? Nous pouvons nous appuyer davantage sur les décennies de recherches sur la précarité énergétique, qui ont pu mesurer les composantes d’un niveau de vie minimal acceptable. ¹⁴ Par exemple, le programme Objectifs du Millénaire pour le développement a permis d’établir un niveau minimal de 500 kep par habitant par an - une quantité d’énergie quatre fois inférieure à la moyenne mondiale. ¹⁵

Certains chercheurs ont abordé la question de décadence énergétique de manière similaire, en calculant le niveau de vie minimal acceptable. Par exemple, l’École polytechnique fédérale de Zurich a proposé l’objectif Société à 2 000 W, qui implique une consommation énergétique par habitant de 1 500 kep à travers le monde, tandis que système de politique climatique globale Contraction et Convergence du Global Commons Institute limite la consommation à 1 255 kep par an et par habitant. ¹⁰¹³¹⁶ Ces niveaux de consommation énergétique par habitant correspondent à une réduction de 20-35 %, comparé à la moyenne mondiale enregistrée aujourd’hui.

Étant donné que les recherches sur la précarité énergétique s’intéressent aux « seuils » de consommation énergétique et pas aux « plafonds », les niveaux minimum de consommation sont calculés de la base vers le sommet. En effet, les chercheurs calculent la quantité d’énergie nécessaire pour vivre de manière décente, en s’appuyant sur les biens et services considérés comme essentiels.

D’un autre côté, les niveaux de consommation maximale - au delà desquels on pourrait parler de consommation excessive ou non durable - sont calculés du sommet vers la base. En s’appuyant sur la capacité de charge de la planète, les chercheurs ont établi un niveau « sûr » de consommation mondiale d’énergie, en divisant le taux d’émissions de carbone qui maintiendrait le réchauffement climatique à un certain niveau par la population mondiale.

Entre la limite supérieure fixée par la capacité de charge de la planète et la limite inférieure fixée par le niveau de vie décent pour tous se trouve une tranche de consommation durable, située entre la précarité énergétique et la décadence énergétique. ¹⁴ Ces limites montrent que les riches doivent réduire leur consommation d’énergie tandis que les pauvres ne doivent pas trop augmenter la leur. Cependant, rien ne garantit que les niveaux maximum sont véritablement plus élevés que les niveaux minimum.

Entre les limites supérieures fixées par la capacité de charge de la planète, et la limite inférieure fixée par les niveaux de vie décents pour tous se trouve une tranche de consommation énergétique durable.

Lorsque le niveau minimum de consommation énergétique est calculé de la base vers le sommet, il reste à vérifier si ce niveau peut être maintenu sans toutefois détruire l’environnement. D’un autre côté, si le niveau maximum de consommation par habitant est calculé du sommet vers la base, il faudrait vérifier que le niveau qualifié de « sûr » est suffisant pour mener une vie décente. Si le « seuil » est plus élevé que le « plafond », on pourrait conclure qu’il est impossible de garantir le bien-être pour tous.

Sans compter qu’il est très difficile de définir les niveaux maximum et minimum de consommation. D’un côté, en calculant du sommet vers la base, il n’existe aucun accord sur la capacité de charge de la planète, qu’il s’agisse de la concentration sécuritaire de carbone dans l’atmosphère, des résidus de combustibles fossiles, de l’évaluation des préjudices écologiques, des progrès en termes d’efficacité énergétique et de la croissance démographique. De l’autre côté, en calculant de la base vers le sommet, les indicateurs d’une vie « décente » peuvent être remis en question.

Besoins et Attentes

Les niveaux maximum et minimum de consommation énergétique mentionnés ci-dessus sont sensés être universels ; chaque citoyen du monde doit consommer la même quantité d’énergie. Toutefois, si une distribution équitable d’énergie dans le monde peut sembler raisonnable, l’inverse est le scénario le plus probable : les populations ne sont pas les seules à décider de la quantité d’énergie dont elles ont « besoin ». Il faut tenir compte du climat (les personnes vivant dans des zones au climat froid auront besoin de plus d’énergie pour le chauffage que celles vivant dans des zones au climat chaud), de la culture (l’utilisation de la climatisation aux USA comparé à la sieste au Sud de l’Europe), et des infrastructures (dans les villes sans transports en commun et pistes cyclables, les populations sont contraintes de se déplacer en voitures).

Les différences en termes d’efficacité énergétique peuvent avoir un sérieux impact sur les « besoins » en énergie. Par exemple, une plaque de cuisson à trois feux consomme moins d’énergie qu’une plaque à gaz moderne. Ainsi, son utilisation nécessite moins d’énergie pour cuisiner un même repas. Les appareils seuls ne déterminent pas la quantité d’énergie requise ; les infrastructures également doivent être considérées. Par exemple, si la production et le transport de l’électricité présentent de faibles indices d’efficacité énergétique, les populations ont davantage besoin d’énergie primaire, même si elles consomment la même quantité d’électricité à la maison.

Image : [Off-Grid Electric](http://offgrid-electric.com/#home)

Pour expliquer ces différences, la plupart des chercheurs établissent le diagnostique de précarité énergétique sur la base des « services énergétiques », et non pas sur le niveau précis de consommation. ¹⁷ En réalité, les gens ne demandent pas d’énergie ou de combustibles, ce dont ils ont besoin ce sont les services alimentés par l’électricité. Par exemple, pour éclairer leur habitation, les gens n’ont pas besoin d’une quantité précise d’énergie mais d’un niveau adéquat de lumière, en fonction de leurs besoins.

Un exemple de cette approche basée sur les services est l’indicateur TEA (Total Energy Access) de l’ONG « Practical Action », lancé en 2010. ¹⁷¹⁸ Le TEA mesure l’énergie consommée dans les ménages au sein des pays en développement et les compare aux normes de services minimum prescrits en matière d’éclairage, de cuisson, de chauffage (eau, logement), et de réfrigération des aliments, ainsi que des services de communication et d’information. Par exemple, le niveau minimal d’éclairage d’un ménage est de 300 lumens ; l’ONG Practical Action établit un niveau similaire pour d’autres services, dans les ménages mais aussi dans les bureaux et les immeubles.

Les besoins sont universels, objectifs, irremplaçables, intergénérationnels et satiables. Les attentes sont subjectives, évolutives, individuelles, substituables et insatiables.

Pourtant, certains indicateurs de précarité énergétique vont plus loin : ils n’indiquent pas les services mais les besoins et les capacités essentiels des populations (en fonction de la théorie). Avec ces modalités, les capacités ou les besoins essentiels des êtres humains sont considérés comme universels, mais les moyens utilisés pour les assouvir dépendent de la culture et de la position géographique des populations. ¹⁰¹⁷ Les méthodes basées sur les besoins essentiels de l’Homme mesurent les conditions de vie et ne précisent pas les exigences à respecter pour obtenir des résultats. ¹⁹ Parmi les besoins essentiels de l’Homme, on compte le besoin de manger, de boire, de se loger, de maintenir son corps à température, d’éviter les dangers, d’avoir des relations saines, de s’éduquer et d’avoir accès à des soins de santé.

Ces besoins sont jugés universels, objectifs, irremplaçables (une alimentation insuffisante par exemple ne peut être compensée par un logement plus grand, et vice versa), intergénérationnels (les besoins fondamentaux des prochaines générations seront les mêmes que ceux des présentes générations), et satiables (les besoins en eau, calories ou logements plus grands peuvent être satisfaits). De ce fait, il est possible de définir des seuils permettant d’éviter des dommages graves. Les « besoins » sont différents des « attentes » qui sont à la fois subjectives,évolutives, individuelles, substituables et insatiables. En mettant l’accent sur les besoins essentiels , il est possible de distinguer ce qui est « nécessaire »et ce qui est « superflu », et de soutenir que les besoins présents et futurs passent avant les « envies » présentes et futures. ¹⁴¹⁷

Évolutions dans le temps : augmentation de la dépendance énergétique

En mettant l’accent sur les services énergétiques ou les besoins fondamentaux de l’Homme, il est possible de déterminer les niveaux maximum de consommation énergétique. Au lieu de définir les niveaux minimum des services énergétiques (tels que 300 lumens d’éclairage par ménage), il faudrait plutôt fixer des niveaux maximum (2 000 lumens d’éclairage par ménage, par exemple). Ces niveaux de services énergétiques pourraient ensuite être associés aux niveaux de consommation maximale d’énergie par habitant/ménage. Cependant, ces niveaux pourront être atteints uniquement dans des pays ou des villes spécifiques, et ne pourront pas être universels. De même, on pourrait définir les besoins essentiels, en fonction du contexte, et calculer ensuite la quantité d’énergie nécessaire pour les satisfaire.

Par ailleurs, le fait que tous les efforts soient concentrés autour des services énergétiques ou des besoins essentiels de l’Homme révèle un problème fondamental : si les biens et services nécessaires à une vie décente ne sont pas considérés comme universellement applicables, mais propres aux normes et coutumes d’une société donnée, il est évident que de telles normes évoluent à mesure que les technologies et les modes de vie traditionnels changent. ¹¹ Les changements opérés dans le temps, notamment depuis le XXe siècle, indiquent une forte augmentation des conventions et normes en la matière, d’où l’augmentation de la consommation énergétique. Les « besoins à satisfaire » nécessitent de plus en plus d’énergie et sont tout aussi difficiles à satisfaire que les « attentes ».

Les recherches sur la précarité énergétique dans les pays industriels révèlent que le niveau minimal d’énergie nécessaire pour satisfaire les besoins essentiels de l’Homme est en pleine croissance. ¹¹²⁰²¹ La quantité d’énergie produite aujourd’hui pourrait être insuffisante pour les besoins de demain. De nombreux produits de consommation tels que l’accès Internet, les téléphones et les ordinateurs portables, qui n’existaient pas dans les années 1980 ont été classés en 2012 comme nécessités absolues par 40-41 % de la population britannique. ²⁰

Aujourd’hui, même les personnes en situation de précarité énergétique vivent au-dessus de la capacité de charge de la planète.

Les technologies aujourd’hui considérées comme des besoins minimums ont connu une évolution similaire. Le chauffage central et les douches chaudes ont été créées il y a une dizaine d’années seulement et pourtant ces technologies sont considérées comme essentielles par la majorité des habitants des pays industrialisés.²²

En effet, aujourd’hui, même les personnes en situation de précarité énergétique vivent au-dessus de la capacité de charge de la planète. Par exemple, si toute la population britannique devait vivre en fonction du niveau minimal d’énergie indiqué lors des séminaires publics, alors les émissions de carbone basées sur la consommation énergétique par habitant ne diminueraient que de 11,8 à 7,3 tonnes par habitant, alors que l’objectif du Programme des Nations unies pour le développement (PNUD) visant à réduire la température moyenne mondiale représente moins de deux tonnes de carbone par an et par habitant. ¹⁴ En clair, le « seuil » actuel est trois fois plus élevé que le « plafond ».

D’importants besoins et attentes à satisfaire

D’après des chercheurs britanniques, « en assimilant ce qui est ‘nécessaire’ à ce qui est ‘normal’, nous encourageons activement l’augmentation des besoins, ce qui va à l’encontre des objectifs visant à réduire les demandes en énergie… Réduire la demande implique que l’on remette en question les normes qui les accompagnent plutôt que de les respecter. » ¹¹ En d’autres termes, nous ne pourrons résoudre les questions de précarité et de décadence énergétiques que si nous réussissons à dissocier la satisfaction des besoins humains de la satisfaction des besoins intensifs d’énergie.²¹

Pour y parvenir, il faudrait entre autres accroître l’efficacité énergétique. Dans un article de 1985, intitulé Les besoins essentiels et bien plus encore avec un kilowatt par habitant, des chercheurs ont indiqué que la quantité d’énergie requise pour pallier la précarité énergétique sera réduite grâce à l’amélioration constante de l’efficacité énergétique.Elle passera de 750 kep par habitant par an, en 1985, à 570 kep seulement, en 2030. ²³

Toutefois, la réalité est autre, car les gains d’efficacité sont constamment égalés par des modes de vie toujours plus énergivores. Cependant, si cette tendance pouvait être stoppée ou même inversée, les progrès enregistrés en matière d’efficacité énergétique nous aideront à mener une vie moins énergivore. Par exemple, pour produire 300 lumens, considérés par Practical Action, comme le niveau minimal d’éclairage, une ampoule LED a besoin de six fois moins d’électricité qu’une ampoule à incandescence.

Image : [Huang Qinjun](http://huangqingjun.com/)

Plus important encore, les besoins essentiels de l’homme peuvent être satisfaits de différentes manières, et la nécessité de recourir à certains services énergétiques pourrait être remise en question. Cette approche pourrait être intitulée « suffisance énergétique ». Les services énergétiques pourraient être réduits (grâce à de plus petites télévisions, des véhicules plus légers et moins rapides, ou encore en passant moins de temps à regarder la télévision ou à conduire) ou remplacés par des services moins énergivores (se déplacer à vélo plutôt qu’en voiture, acheter des produits frais et pas des surgelés, jouer à des jeux de société au lieu de regarder la télévision).

Les services de proximité pourraient également faire partie de la chaîne de substitution. En principe, les prestations du service public pourraient aider à réaliser des économies d’échelle et réduire la quantité d’énergie nécessaire à la fourniture de nombreux services domestiques : transport public, bains publics, cuisines communautaires, laveries automatiques, cybercafés, cabines téléphoniques, services de livraison à domicile, etc. ²⁴ ²⁵

En combinant la suffisance et l’efficacité énergétiques, des chercheurs allemands ont calculé et trouvé que la consommation moyenne en électricité d’un ménage de deux personnes pouvait être réduite de 75 %, sans induire des changements drastiques de modes de vie : laver le linge à la main ou produire de l’électricité avec des appareils d’exercice. ²⁵ Même si l’étude ne tient compte que d’une partie de la demande totale en énergie, réduire la consommation d’électricité dans un foyer aide également à réduire la consommation d’énergie dans les secteurs de la production et du transport.

Supposons par exemple que des réductions similaires sont possibles dans d’autres secteurs, alors les ménages allemands étudiés ici pourraient consommer environ 800 kep par habitant et par an, soit quatre fois moins que la consommation moyenne d’énergie par personne en Europe. Ainsi, il est possible de mener une vie décente tout en consommant moins d’énergie, à condition de s’accorder sur le fait que réduire notre consommation à 75 % est suffisante pour rester dans les limites de capacité de charge de la planète.

Cet article a été rédigé pour The DEMAND Centre

Encourager l’utilisation d’énergies renouvelables ne peut suffire pour réduire les émissions de carbone, et ce pour deux raisons : la demande énergétique augmente plus vite que la proportion des énergies renouvelables ; les centrales photovoltaïques et éoliennes ne remplacent pas les combustibles fossiles même si elles répondent à la demande croissante en énergie. En outre, les systèmes d’énergies renouvelables dépendent fortement des combustibles fossiles pour leur production, notamment lorsque nous comptons sur une infrastructure dont l’objectif est de combiner constamment l’offre à la demande. L’efficacité énergétique nous est moins profitable, car les progrès effectués dans ce sens ont conduit à la production de produits et services énergivores. Par ailleurs, l’efficacité énergétique rend les pratiques non durables non négociables. ↩︎
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Les toueurs

Tue, 15 Dec 2009 00:00:00 +0000

Image : un toueur.

Pendant des siècles, les péniches étaient propulsées le long des chemins de halage par la force des hommes, des chevaux ou des mulets. Avant que le diesel domine le marché, les ingénieurs ont inventé plusieurs systèmes électriques : les toueurs, les halages funiculaires et les mulets électriques.

Une grande partie de ces solutions écologiques pourraient aujourd’hui remplacer les moteurs diesel. Grâce à leurs faibles coûts énergétiques, elles fonctionnent facilement à l’énergie renouvelable des turbines hydrauliques situées aux écluses du canal même. Une ligne de touage est toujours opérationnelle.

La majorité de ces systèmes étaient au moins quatre fois plus efficaces que les chalands équipés d’un moteur diesel

Comme expliqué précédemment, l’utilisation de trolleybus et de camions trolley serait aujourd’hui logique. Ces transports électriques avantageux utilisent une technologie simple et disponible.

Cette méthode a aussi été utilisée pour les bateaux — non pas en mer, mais sur les canaux. D’autres bateaux étaient aussi propulsés par des systèmes proches des funiculaires. Une autre technique combinait technologie ferroviaire classique et chalands de canal.

Ces découvertes datent de l’aube du XXe siècle. La plupart viennent de France, quelques-unes d’Allemagne, de Belgique, et d’autres (au stade expérimental) des États-Unis.

Image : dessin d’un toueur.

Jusqu’à la deuxième moitié du XIXe siècle, les chalands de canal sont le moyen de transport principal des marchandises pour les longues distances, traversant des régions dans lesquelles les cours d’eau naturels ne sont pas bien navigables. À la fin des années 1800, il y a entre 19 300 et 24 000 kilomètres de canaux à travers toute l’Europe. Aux États-Unis, en 1880, la longueur totale des canaux avoisine les 7 200 kilomètres.

Les mulets et les chevaux

À partir des années 1840, le développement rapide des chemins de fer menace de rendre obsolètes les réseaux de canaux. En 1880, la construction de chemins de fer entraîne l’abandon de 3 200 kilomètres de canaux aux États-Unis.

À la moitié du XIXe siècle, les péniches ont une capacité allant jusqu’à 240 tonnes. Elles sont tractées par des chevaux ou des mulets sur les chemins de halage (les voiles sont inutilisables sur la majorité des canaux).

Cette méthode est bien plus efficace que le transport terrestre non motorisé : un cheval transporte 10 fois plus de marchandises en tractant une péniche plutôt qu’une charrette. Les chemins de fer disposent cependant d’une meilleure capacité de charge et d’une vitesse accrue.

Image : un chemin de halage.

Dans la plupart des pays, les animaux de trait restent la seule méthode utilisée pour les canaux, jusqu’à l’arrivée des moteurs diesels à partir des années 1930 ou l’impraticabilité des canaux, comme au Royaume-Uni. Pour contrer la baisse du trafic à la fin du XVIIIe siècle, des gouvernements et entreprises du secteur encouragent les ingénieurs à trouver des méthodes de propulsion pour bateaux, plus modernes et plus efficaces, afin de concurrencer les chemins de fer.

Les chalands à vapeur

La solution logique pour le transport en chaland est le moteur à vapeur, la même technologie que dans les trains. Certains chalands de canal sont ainsi convertis en véhicules à vapeur indépendants ou en pousseurs. Très vite, ces changements se sont révélés impossibles à appliquer sur un grand nombre de bateaux,

à cause de l’état des canaux : à l’époque, ces derniers ne sont qu’un grand fossé. Si tous les chalands s’équipent d’un moteur à vapeur ou sont tractés par des bateaux à vapeur, les remous provoqués par les hélices (ou roues à aubes) détruiront les berges des canaux.

Image : un toueur.

Un obstacle supplémentaire est la profondeur des canaux, dont le milieu, ne dépasse pas les 2,5 mètres. Cette profondeur pose problème, car la poupe d’un bateau à hélice s’enfonce dans l’eau à mesure que le bateau accélère.

En outre, la taille conséquente des moteurs à vapeur empiète sur l’espace de stockage, diminuant ainsi l’efficacité du transport. Par conséquent, bien que les bateaux à vapeur naviguent sur les rivières et les lacs depuis la fin du XVIIe siècle, seuls 84 d’entre eux naviguent sur les canaux américains en 1906.

Batteries

Ces obstacles empêchent la mise en place d’une autre option logique : les bateaux à moteur électrique. À la fin du XIXe siècle, des milliers de voitures électriques roulent déjà.

Image : une publicité pour un service de traction.

La première « automobile » (ou le premier bateau) disposant de sa propre batterie avait déjà fait ses preuves en 1838, et à la fin des années 1870, l’une d’entre elles traverse même la Manche. Mais ces bateaux ne sont pas adaptés à la navigation sur canal. Comme les bateaux à vapeur, les hélices ou les roues à aubes provoquent des remous, détruisant les berges fragiles des canaux. De plus, les batteries prennent presque tout l’espace de stockage.

Aperçu des différents systèmes électriques

Au final, les ingénieurs trouvent la solution de la propulsion électrique sans batterie. Ces systèmes peuvent être grossièrement divisés en cinq catégories :

Toueur à hélice avec moteur à bord.
Toueur à chaîne immergée avec moteur à bord.
Funiculaires avec moteur sur la berge.
Mulet électrique conduit par l’homme avec moteur sur la berge.
Mulet électrique avec moteur sur la berge ou au-dessus de l’eau.

Image : illustration d’un toueur

La plupart de ces systèmes sont d’abord mis en place avec les moteurs à vapeur, puis adaptés à l’électricité pour les rendre plus efficaces et plus pratiques. Par la suite, certains systèmes sont convertis au moteur diesel. À l’exception des bateaux funiculaires, tous les systèmes électriques sont alimentés par une ligne trolley.

Même si quelques technologies ont rencontré un succès local, elles n’ont jamais été très répandues, malgré les essais concluants. À l’époque, le pic pétrolier et le réchauffement climatique ne préoccupent pas les esprits. La majorité des pays choisissent d’approfondir ou de renforcer leurs canaux pour s’adapter aux automoteurs, puis aux moteurs diesel.

À la fin de cet article, je vous explique pourquoi les toueurs sont notre meilleure chance de développer un réseau de transport terrestre de marchandises , sans pétrole, et de grande capacité. Ils méritent notre attention.

Image : un toueur.

1. Les toueurs à hélice

Une des premières alternatives à la traction animale est le toueur à hélice. Seulement quatre ans après le premier trolleybus expérimental, Frank W/ Hawley transforme un bateau à vapeur de canal classique en un toueur (qui porte son nom). Le modèle est testé sur le canal Érié (aux États-Unis) en 1893.

Image : un toueur.

Ses deux moteurs électriques, d’une puissance de 25 ch chacun, alimentent deux hélices. Ils reçoivent du courant grâce à une paire de fils suspendus au-dessus du canal à l’aide de deux perches de trolley ordinaires (voir photo à droite).

Puisque le bateau se déplace plus ou moins latéralement, la surface de contact doit être flexible. En outre, le canal ne peut servir de retour ; un double circuit métallique doit être utilisé : deux fils sont donc nécessaires pour diriger les bateaux dans chaque sens.

Les remous

Le toueur s’avère être une meilleure option que le bateau à moteur électrique, car l’espace de stockage n’est pas encombré : les moteurs électriques sont plus petits que les moteurs à vapeur, et fonctionnent sans batterie. De plus, l’autonomie du bateau est illimitée.

Image : mécanisme des fils trolleys.

Cependant, tout comme le bateau à moteur électrique et le chaland à vapeur, l’hélice provoque des remous, posant ainsi des problèmes similaires pour les berges. La seule manière d’éviter les remous est de réduire la vitesse, ce qui ne joue pas en la faveur des toueurs.

Le transbordeur toueur

Les toueurs et les autres systèmes à propulsion électrique n’ont jamais été installés sur le canal Érié. En effet, ce canal, qui est long de 566 kilomètres (et le plus important des États-Unis), est approfondi et renforcé en 1918 pour accueillir les automoteurs. Le transbordeur toueur restera lui aussi à l’état de projet (voir l’image ci-dessous).

Image : un transbordeur toueur.

En 1903, les Allemands mettent au point un toueur à hélice sur le canal de Teltow (voir photo ci-dessus). Ce bateau très sophistiqué ne provoque presque aucun remous grâce à une disposition unique de ses trois hélices. Cependant, le mulet électrique (détaillé plus bas) est préféré.

Ci-dessous se trouve une photo de la supposée unique ligne de toueur à hélice qui a servi à des fins commerciales. En 1899, elle est installée sur 4 kilomètres, le long du canal Charleroi-Bruxelles en Belgique. Les toueurs tractent des chalands de canal sans moteur. La ligne fait partie d’un réseau de mulets électriques long de 47 kilomètres, mais elle ne reste en service que quelques années.

Image : un toueur sur le canal Charleroi-Bruxelles en Belgique.

2. Le toueur à chaîne immergée ou traction par chaîne

En Allemagne, France et Belgique, un autre système est à la mode : la traction par chaîne. Les premiers modèles comportent un moteur à vapeur (voir image à droite et ci-dessous), mais ils sont par la suite remplacés par des moteurs électriques combinés à un système de touage.

Image : le principe de la traction par chaîne.

Image : un remorqueur à chaîne.

Initié par l’ingénieur français François Galliot, ce dispositif combine le système de touage décrit ci-dessus avec une propulsion différente : un câble ou une chaîne installé au fond du canal est soulevé, puis s’agrippe fermement autour des rouleaux ou des roues du bateau. Ces rouleaux sont en rotation grâce au moteur à bord (situé au-dessus ou à côté), et leurs mouvements tractent le bateau sur le câble le long du cours d’eau.

La disposition générale reste très proche de celle des toueurs à hélice, mais ici le moteur fait tourner une roue à empreinte ou des installations machines. Ce système a pour réel avantage de ne pas provoquer de remous, rendant ainsi la navigation possible sur les canaux peu profonds et délicats.

Image : un toueur.

En outre, puisqu’il n’y a ni double fil conducteur ni double véhicule de touage conducteur , le câble peut être utilisé comme conducteur de retour. Le système fonctionnant avec un seul fil, la disposition des conducteurs et les appareils de connexion sont plus simples et donc moins coûteux.

Le canal de Bourgogne

À la fin des années 1860, les transporteurs câblés à vapeur sont déjà en service, principalement sur les rivières. Deux d’entre eux naviguent sur 125 kilomètres le long du canal Érié (aux États-Unis) entre 1873 et 1880, mais ils interfèrent tellement avec le reste des bateaux qu’ils sont laissés à l’arrêt.

Image : des toueurs.

Vers la fin 1893 (l’année du test du toueur à hélice sur le canal Érié), le premier système immergé de câbles électriques est installé dans le canal de Bourgogne. La machinerie de transport fonctionne à l’aide d’un moteur électrique à bord qui reçoit du courant par un circuit de touage aérien (voir photo ci-dessus). La ligne opère à partir de 1894 et reste en service pendant plus de 20 ans.

Les voûtes

La voie, longue de six kilomètres, traverse une voûte de 3,3 kilomètres à Pouilly-en-Auxois. Elle remplace un transporteur câblé à vapeur qui opérait depuis 1867. L’utilisation de ce système électrique (comme d’autres, décrits plus bas) pour traverser la voûte n’est pas fortuite.

La plupart des voûtes traversant des montagnes et des coteaux sont trop étroites pour un chemin de halage. Par conséquent, les chevaux sont conduits au-dessus de la montagne pendant que le bateau progresse dans la voûte grâce à la force humaine.

Image : des bateaux progressent dans la voûte grâce à la force humaine.

Pour faire avancer le bateau, des hommes s’allongent sur des planches sur le toit du bateau et « marchent » littéralement sur le plafond. Ces hommes étaient soit les bateliers du bateau, soit des personnes (appelés « marcheurs ») proposant leurs services.

Cette méthode est extrêmement lente, c’est pourquoi les voûtes sont les premières à être équipées de câbles de traction à vapeur immergés. Cependant, à cause des fumées d’échappement, cette méthode de propulsion n’est pas vraiment adaptée à l’espace réduit ; les câbles sont convertis à l’énergie électrique lorsque cela devint possible.

Zéro émission

L’installation sur le canal de Bourgogne est un succès : elle devient le premier navire de commerce à système de propulsion électrique qui opère régulièrement . De plus, ce type de transport n’émet pas d’émission : l’électricité est produite des deux côtés de la voie à l’aide de turbines placées sous les cascades de deux écluses successives dont la chute atteint les 7,5 mètres. Outre l’avantage écologique, l’utilisation d’électricité renouvelable rend la ligne exploitable à moindre coût.

La seule ligne de touage encore en service

Bien plus tard, en 1933, une autre ligne est mise en place sur le canal de la Marne au Rhin. Ce système, encore en service aujourd’hui (voir photo ci-dessous), remplace un système funiculaire (détaillé plus bas). Ici aussi, la ligne de touage est utilisée pour traverser un tunnel-canal appelé « tunnel de Mauvages », long de presque 5 kilomètres.

En 1936, la ligne de touage est combinée à des mulets électriques (détaillé plus bas) qui opèrent tout le long du canal, hormis pour le tunnel, qui ne dispose pas de chemin de halage. Ce système reste opérationnel, car les fumées des chalands au diesel (qui ont remplacé les mulets électriques le long du reste du canal) suffoqueraient les bateliers lors de la traversée.

Image : la seule ligne de touage encore en service.

Cette méthode présente des inconvénients, c’est pourquoi elle ne peut être déployée à plus grande échelle. D’une part, les virages sont une difficulté pour ce système. La chaîne ou le câble au fond du canal est lâche, et frôle souvent les berges. Cela entraîne les bateaux contre les bords et les abîme.

D’autre part, si le canal comporte beaucoup d’écluses, le câble doit régulièrement être tiré et relâché, augmentant ainsi la difficulté et le temps de transport. Par conséquent, la traction par câble immergé est souvent limitée à des lignes droites du canal comportant peu d’écluses.

Image : un remorqueur à chaîne.

3. La traction par câble (funiculaires)

L’ingénieur français Maurice Lévy s’inspire des funiculaires plutôt que des trolleybus. En 1888, il expérimente la traction par câble près de Paris, au confluent des canaux de Saint Maur et de Saint-Maurice. Ce lieu est choisi, car ses canaux se rejoignent dans un angle droit : tourner les bateaux s’avère donc être particulièrement difficile.

Contrairement aux deux systèmes décrits ci-dessus, il n’y a pas de moteur à bord du bateau. Les bateaux sont tractés par un câble mobile installé sur chaque berge, porté par des supports dotés de poulies qui opèrent parallèlement au canal. Le câble est tiré par un moteur fixe, lui-même placé sur les berges de la rivière, et les bateaux sont attachés au câble à l’aide de câbles porteurs. Cette technologie se retrouve dans les systèmes de transport par câble et la transmission d’énergie par câble.

Image : un bateau funiculaire.

Des bras adéquats, auxquels sont reliés des dispositifs adaptés qui agrippent et tiennent le câble mobile, dépassent du bateau. Le bateau peut démarrer ou s’arrêter en accrochant ou en décrochant le crochet avec le câble aux dispositifs adaptés sur le bateau. Grâce à ce système, un bateau peut se déplacer à 4 km/h.

Le câble est installé à quelques mètres du bord pour que le chemin de halage reste libre. Ainsi, cette méthode peut être combinée à celle des bateaux tractés par des chevaux ou des mulets, contrairement aux méthodes décrites plus haut. Les poulies (voir sur les petites images ci-dessus et ci-après) sont placées à la verticale sur une ligne droite, et plus ou moins inclinées dans les virages.

Image : un bateau funiculaire.

Le câble est fourni avec des liens auxquels la corde est apposée pour tirer le bateau (voir la gravure ci-dessous). Ces liens, fixés entre des anneaux, peuvent tourner librement avec le câble pour éviter les problèmes de tension de ce dernier. Afin d’empêcher le câble de sortir des roues à gorge, il est maintenu en place par un petit rouleau prédominant. Les brides des poulies sont dentelées pour laisser passer les liens qui tirent le bateau.

Au départ, le câble passe au-dessus de trois grosses poulies, actionnées par le moteur à vapeur situé dans une petite centrale électrique sur le bord du canal (voir illustration ci-dessus). À la droite, une quatrième poulie portée par un petit wagon équipé d’un contrepoids sert à garder le câble bien tendu.

Image : détails d’un mécanisme de câble de traction.

La traction par câble offre quelques avantages intéressants par rapport aux méthodes précédentes. Comme avec la traction par chaîne immergée, le bateau ne provoque pas de remous. En outre, un moteur n’est pas requis à bord : l’espace qui devrait lui être dédié reste donc libre pour le transport. Les chalands peuvent aussi être utilisés sans adaptations spécifiques ni toueur. À cela se rajoutent les virages et les écluses qui sont bien plus doux à passer qu’avec la méthode de la chaîne immergée (décrite plus haut).

Mises en œuvre

Malgré ses avantages évidents, ce prototype de ligne est démantelé quelques années plus tard, comme son homologue allemand. Lévy installe son seul système commercialisé sur le canal de l’Aisne à la Marne, tirant des chalands sur 2,6 kilomètres dans la voûte de Mont de Billy. Ce système reste en service jusqu’aux années 1940 (voir photo ci-dessous).

Image : traction par câble dans une voûte.

Les moteurs à vapeur de l’ingénieur français sont un problème. À l’époque, il n’a pas beaucoup d’options pour tirer le câble. Chaque câble doit opérer par longueur d’environ huit kilomètres de chaque côté de la centrale. Le câble sortant est utilisé pour les bateaux naviguant dans une direction, et le câble de retour (après la traversée du canal) pour ceux naviguant dans l’autre (voir l’illustration ci-dessous). En arrivant à la fin de chaque circuit, les bateaux doivent être détachés du câble et accroché au câble du circuit suivant. Chaque circuit doit donc posséder son moteur à vapeur et le personnel pour le faire fonctionner. Par conséquent, le système peut être extrêmement coûteux.

Funiculaires électriques

Maurice Lévy est un visionnaire, car dix ans plus tard, la technologie de production d’électricité s’est considérablement améliorée. Les Américains conçoivent un plan similaire, mais ils se servent de générateurs électriques alimentés par une source d’énergie économique (comme les chutes d’eau d’une écluse). Avec cette méthode, tous les circuits ne requièrent pas leurs propres générateurs, car l’électricité peut être transportée (voir illustration ci-dessous). Malheureusement, comme mentionné plus haut, les États-Unis préfèrent approfondir et renforcer les canaux pour accueillir les automoteurs ; les plans ne seront jamais réalisés.

Image : un système de funiculaire électrique.

Un seul système de funiculaire alimenté à l’électricité est efficacement intégré et exploité. Il se situe sur deux parties séparées du canal de la Marne au Rhin. Après un essai concluant en 1910 à Jarville (près de Nancy), il est entièrement installé par un autre ingénieur français, Édouard Imbeaux, juste avant la Première Guerre mondiale. Il remplace un toueur à câble immergé (décrit plus haut).

La première ligne mesure sept kilomètres et passe par le tunnel des Mauvages, long de cinq kilomètres. La seconde ligne mesure cinq kilomètres de long et traverse le souterrain de Foug. La vitesse du câble peut être ajustée afin de passer les écluses. Ces lignes sont utilisées jusqu’en 1933, date à laquelle elles sont remplacées par des chalands encore en service aujourd’hui (décrit ci-dessus).

Image : un mulet électrique.

4. Transport par locomotive (mulets électriques)

La méthode la plus commune et la plus utilisée (au moins sur le plan régional) consistait à tracter ou transporter des bateaux le long des canaux grâce à des mulets. Mais les mulets, trop lents et peu économiques sont vite remplacés par des mulets électriques accrochés aux lignes de touage. Les machines sont placées soit sur des voies ferrées le long des rives du canal (avec ce modèle ressemblant à une voie ferrée, les bateaux sont reliés aux voitures grâce à un câble de remorquage long de 50 mètres), soit directement sur le chemin de halage (cette méthode s’apparente à un convoi de trolleybus) (photo ci-dessous).

Tout comme pour les systèmes à traction animale, la présence de deux hommes est nécessaire : un sur les rives (pour conduire le train ou le camion) et un sur le bateau (pour le piloter). Cette méthode offre les mêmes avantages que les funiculaires, car aucun des bateaux n’est équipé d’un moteur : tout bateau tracté par des mulets et des chevaux peut désormais être tracté sans l’aide d’un remorqueur particulier. Les berges des canaux restent intactes ; la nécessité de circuler en eaux profondes est éludée.

Image : touages de bateaux par mulets électriques.

En France, après quelques années de tentatives infructueuses avec les locomotives à vapeur (à partir de 1973), un premier « cheval électrique » est testé par M. Galliot sur le Canal de Bourgogne, en 1895. C’est un petit tracteur routier à trois roues (voir première photo). Il avance sur le chemin de halage grâce à des jantes métalliques (sans avoir besoin de rail) et peut tracter un chaland à une vitesse de 2,5 à 3 km/h . La vitesse n’est certes pas beaucoup plus élevée que dans le cas d’un chaland tracté par un animal, mais le cheval électrique peut tracter beaucoup plus marchandises.

L’année suivante, la Société de Halage Électrique installe cette technologie sur 43 kilomètres, le long du Canal de la de la Deûle et du Canal d’Aire reliant Béthune à Douai à la frontière belge. Après avoir essuyé quelques difficultés, un service annuel régulier est mis en place à partir de 1898. La voie est étendue à 55 kilomètres allant ainsi jusqu’à Courchelettes en passant par le Canal de Dérivation de la Scarpe. En 1900, 120 de ces tracteurs sont en service.

Image : un mulet électrique.

Malheureusement,les jantes métalliques abîment fortement les chemins de halages et les coûts de maintenance sont très élevés. En 1904, le système est mis hors service pour laisser place à des tracteurs sur rails.(photo ci-dessus). De nouveaux essais avec cette technologie sont réalisés en 1902 sur un kilomètre du Canal de la Sensée (reliant Courchelettes à la rivière de l’Escaut).

Image : un mulet électrique.

Ces tracteurs conçus par M.Chanay sont deux fois plus puissants que les trolleybus (avec une puissance de 40 ch et un poids de 6 tonnes), et peuvent tracter 3 ou 4 chalands à une vitesse de 3 km/h. En 1904, le système ferroviaire est installé le long du Canal de la Sensée, long de 28 kilomètres, et le long des secteurs les plus fréquentés des 55 kilomètres de canaux précédemment desservis par les tracteurs.

En 1907, environ 30 tricycles (sans rails) et 60 tracteurs sur rails sont mis en en service sur cette trajectoire de 83 kilomètres et un total de 3 408 764 tonnes de marchandises sont transportées (approximativement 20 000 trajets de chaland).

3 731 kilomètres

Le réseau se développe peu à peu (voir cartes ici - scroll to the right -, ici et vite, ici) et les mulets électriques deviennent monnaie courante sur les canaux du Nord et de l’Est de la France.

En 1940, ils opèrent sur 2 986 kilomètres de canaux. À son apogée en 1958, le réseau parcourt 3 731 kilomètres dont 1 047 sur rails (avec 1 700 tracteurs) et 2 684 sur pneus (avec 770 tracteurs fonctionnant principalement au diesel). Les trolleybus sont déjà considérés obsolètes. Les mulets électriques sont utilisés jusqu’en 1973.

Abolition de la force animale

Les mulets électriques fonctionnant sur rails se révèlent bien plus fiables sur les chemins de halage que les trolleybus. Ils peuvent fonctionner jour et nuit, durant toute la semaine. Le système de trolleybus ne fonctionne qu’en journée (la nuit, trop de conducteurs se seraient noyés) et ne peut pas être utilisé pendant l’hiver. Ce système de rail demande moins de maintenance et est deux fois moins coûteux que le système de trolleybus. Cependant, à cause des coûts d’investissement de ce système, les trolleybus sont mieux adaptés pour les zones moins fréquentées.

Image : mulets électriques

Cela dit, ces deux systèmes mécaniques sont bien plus fiables, rapides et économiques qu’un système de traction animale. La traversée du Canal de la Sensée dure un jour, contre 3 à 4 avec un mulet. Jusqu’en 1940, les systèmes de traction mécaniques (et les bateau automoteurs) et animales cohabitent sur certains canaux. Après cette date, la traction animale est interdite. Les animaux, trop lents, gênent les tracteurs électriques même s’ils travaillent sur l’autre rive du canal. À partir de cette date, seuls les systèmes mécaniques sont autorisés à tracter les chalands.

Belgique

Les mulets électriques sont utilisés dans d’autres pays mais à plus petite échelle. D’ailleurs les Français ne sont pas les premiers à les avoir utilisé, mais les Belges. En 1901, un tronçon de 16 kilomètres du canal reliant Bruxelles à Charleroi est équipé de mulets électriques (sur rails et sur pneus) grâce à Léon Gérard (photo de droite). Il est étendu plus tard à 47 km. Comme indiqué plus haut, une partie de cette ligne est (pendant quelques années) desservie non pas par des mulets électriques mais par des toueurs.

Image : un mulet électrique.

Allemagne

En 1890, les Allemands entament des essais sur le Canal de Finow avec des locomotives à vapeur. Les résultats sont spectaculaires ; ces machines peuvent tracter 7 chalands à une vitesse de 7 km/h sans créer trop de remous. Cependant, ce système consomme énormément d’énergie et n’est donc pas du tout économique.

Image : un mulet électrique.

En 1899, des essais sont effectués avec un tracteur électrique sur rail imaginé par M. Kottgen, un ingénieur de chez Siemens. Ce modèle diffère des mulets électriques fonctionnant sur un seul rail, utilisés par les Belges et les Français. Sur les rives du canal, ces véhicules ne roulent pas sur des rails mais sur de très grandes roues en fer (photos ci-dessus)

Ces grosses roues offrent plus de stabilité aux tracteurs, mais forment d’énormes sillons sur le chemin de halage. Cette méthode a été mise en place pour économiser de l’argent sur le coût des rails, mais les coûts d’entretien se sont révélés énormes. Le système a été abandonné.

Image: un mulet électrique.

En 1903, les Allemands installent un système de traction mécanique, similaire à celui utilisé par les Français, sur une partie (1,3 kilomètre) du Canal de Teltow, près de Berlin.

En 1905 et 1906, ce réseau est étendu sur 70 kilomètres grâce à 22 véhicules. Il est utilisé jusqu’en 1945, date à laquelle il est détruit par les soviétiques.

Les véhicules allemands étaient plus sophistiqués que les véhicules français. En réglant mécaniquement le câble de remorquage, un limitateur régulait la vitesse du bateau tandis que la vitesse du tracteur restait la même. En France, la vitesse des tracteurs est vite augmentée pour éviter qu’ils se fassent entraîner dans l’eau par les chalands

Un système similaire au niveau technique mais utilisé pour des raisons différentes est toujours en service sur le Canal du Panama. Sur ce canal, les mulets électriques guident les grands navires (qui continuent à utiliser leurs moteurs) au lieu de les tracter.

Image : traversée d’un canal

Aux États-Unis, plusieurs mulets électriques sont testés mais aucun n’est mis en service, à l’exception d’un service minimum sur une partie du Canal Érié dans l’Ohio en 1900. Il fonctionne sur 67 kilomètres. À l’origine, il doit s’étendre sur une distance d’environ 393 kilomètres tout le long du canal reliant Toledo à Cincinnati. Mais l’entreprise fait rapidement faillite et les rails existants sont démontés.

#Traversées à deux chalands

En France, sur la plupart des canaux, les chalands ne sont tractés que d’un seul côté. Lorsque deux tracteurs allant dans des directions opposées se rencontraient, ils changeaient de chaland et retournaient d’où ils venaient (un des chalands devait naviguer par-dessus le câble de remorquage de l’autre).

Cette méthode était déjà utilisée avec les mulets ou les chevaux, des siècles auparavant. Sur le Canal de Teltow et sur quelques canaux en France, des rails sont construits sur les deux rives. Le tractage est plus facile mais bien plus onéreux.

Chargement et déchargement

Bien qu’efficaces, les mulets électriques perturbent le chargement et le déchargement des marchandises. Mais comme le montre l’illustration ci-dessus , ce désagrément a été contourné en construisant un dock et deux voies supplémentaires (configuration testée sur le Canal de Teltow).

Image : un mulet électrique sur le chemin de halage.

Les tracteurs sont fabriqués à partir de béton armé afin d’éviter qu’ils soient entrainés dans le canal par les chalands. De plus, le rail sur le côté du canal est placé quelques centimètres plus haut que l’autre.

Automobiles

Au fur et à mesure, plusieurs types de véhicules sont utilisés. Les camions diesel sont peu à peu remplacé par les trolleybus. En France et en Belgique les voitures classiques sont aussi utilisées (photo ci-dessous). Après la Première Guerre mondiale, les tanks et les véhicules militaires servent également à tracter les chalands (photo ci-dessus), sans grand succès. Pour varier leur matériel, des petites entreprises utilisent encore des animaux.

Image : une voiture tractant un chaland

5 Mulets électriques automatiques

Des chercheurs américains ont inventé un système très étrange, combinant toutes les méthodes décrites plus tôt , mais cette méthode n’a finalement été utilisée qu’en France. Un mulet électrique automatique, actionné depuis le chaland est monté sur un rail, sur une crémaillère rigide ou suspendu par un câble, parallèlement a u canal, sur les rives ou au-dessus de l’eau. La locomotive automatique à laquelle les bateaux sont attachés au moyen d’un câble de remorquage et d’une ligne électrique reçoit le courant depuis une ligne de toueur.

Image : mulet électrique automatique

Plusieurs systèmes ont été inventés puis testés, mais le plus connu reste celui inventé par Richard Lamb (photo ci-dessus). En 1896, trois ans après les essais faits avec le toueur inventé par Frank W.Hawley (décrit ci-dessus), le système Lamb est testé sur un tronçon de 6 kilomètres du Canal Érié (à Tonawanda) et sur le Raritan Canal dans le New Jersey. L’idée de départ est d’utiliser de l’électricité bon marché produite par les chutes du Niagara, mais l’essai se révèle infructueux. En 1898, le système Lamb est testé sur le Canal de Finow en Allemagne, mais les Allemands se tournent au final vers les mulets électriques.

Double structure

Avec le système Lamb, à l’approche d’un bateau venant de la direction opposée, les moteurs sont coupés et l’électricité déconnectée. Les bateaux changent de câbles (et donc de moteur) et continuent leur route.

D’autres systèmes ont permis le passage de deux chalands sans devoir échanger de moteurs, même si le rail n’était installé que d’un côté du canal.

Ce système, inventé par Joseph Sachs (photo ci-dessous), présente une structure sur deux étages sur laquelle les moteurs ou les treuils sont placés entre les extrémités supérieure et inférieure des rails.

Image: le treuil de Wood

Un treuil similaire inventé par Wood est testé sur un tronçon du Canal Érié, en 1903. Le résultat est très concluant : quatre bateaux pleins sont tractés à une vitesse de 7,2 km/h, contre 2,8 km/h pour un chaland tracté par un mulet, tout cela sans abimer les berges.

Les membres de la commission devant laquelle les tests ont été réalisés sont satisfaits du succès de l’essai. Ils décident d’attendre la fin du projet d’extension et de renforcement du système de canaux de New York (Barge Canal) avant d’autoriser son installation permanente. Mais à la fin de ce projet, les bateaux à essence sont désormais la norme.

Image: traction électrique des péniches

Un système inventé par Stillwell et Putnam est testé sur le Canal de Pasadena en 1907. Les essais se révèlent satisfaisants et la société du canal est convaincue de l’efficacité de cette technique. Mais pour justifier cette dépense, ils ont calculé qu’il fallait que trois fois plus de marchandises transitent sur le canal. Le projet ne s’est donc jamais concrétisé.

Débat

Les américains sont convaincus que le mulet automatique est le meilleur système électrique permettant de faire avancer les toueurs. Quant à eux, les Français et les Allemands trouvent ce système contraignant et préfèrent de loin les mulets pilotés par l’homme (leur invention). Selon eux, les mulets automatiques sont plus utiles dans les tunnels ou les ports . Ce système était pourtant intéressant car il n’encombrait pas les rives des canaux.

Image: mulet automatique

Ces différences d’opinions ont donné lieu à de nombreuses comparaisons dans des livres et magazines, avec à chaque fois des conclusions différentes. Toujours est-il que les américains n’ont jamais mis en place des mulets électriques(manuels ou automatiques) alors que les français ont eu recours aux deux systèmes ; les mulets automatiques étant réservés à des usages très spécifiques.

Zinzins

Le système de mulet automatique le plus spectaculaire est inventé par le français Chéneau. La petite locomotive de 600 kilogrammes suspendue grâce à un câble est surnommée « zinzins » et ressemble beaucoup au système Lamb. La ligne de touage qui alimentait le moteur est parallèle au câble.

Image: Zinzins.

Ce système installé en 1920 sert à faire entrer et sortir des écluses au nord et à l’est de la France. Cette tâche étant trop délicate pour les mulets ou les chevaux, des hommes doivent très souvent tracter les chalands à travers les écluses. Quelques « zinzins » ont continué de fonctionner jusqu’à l’arrivée des bateaux à moteur diesel.

Les Américains n’ont pas manqué d’idées ; ils ont pensé à suspendre un rail au-dessus du canal, sur lequel le moteur tournerait. Cette méthode aurait offert une traction directe, mais le coût de construction aurait été beaucoup plus important que celui des autres systèmes. Dans l’illustration ci-dessous on peut même voir qu’ils avaient envisagé la construction de rails en haut du système.

Image: trains et toueurs

Oui au retour des toueurs !

Tous les systèmes précédents sont des exemples de technologies obsolètes. La batellerie est déjà l’un des moyens de transport de marchandises le plus avantageux sur le plan économique. Pour chaque litre de carburant brûlé, un chaland peut transporter une tonne de marchandises sur 127 kilomètres contre 97 kilomètre pour un train et 50 kilomètres pour un camion. (source). L’électrification des canaux pourrait davantage renforcer cette efficacité, et inspirer un système de transport de marchandises sans émission.

Image : un canal vide

Aujourd’hui, beaucoup de canaux ont des rives plus solides, les systèmes de trolley à hélice ne posent plus de problèmes. Cependant, les systèmes où la traction se fait sur terre plutôt que dans l’eau, (compatibles avec tous les systèmes sauf ceux à hélice) sont très intéressants car très peu gourmands en énergie

Pour faire avancer un chaland assez lourd à faible vitesse, un mulet électrique (ou tout autre système décrit plus haut), nécessite un moteur quatre fois moins puissant que lorsque ce moteur, placé sur le bateau, propulse une hélice (source). Les roues sont plus efficaces que les hélices. Avec un litre de carburant, un chaland tracté par une machine sur les rives ou par une chaine placée au fond du canal peut transporter une tonne de marchandises sur 500 kilomètres . C’est dix fois plus qu’un camion.

Un système de transport sans émissions

De l’énergie renouvelable pourrait être produite sur les canaux grâce aux différentes hauteurs d’eau créées par les écluses. L’électricité nécessaire pour alimenter les chalands pourrait être produite par des éoliennes ou des panneaux solaires. Ce système de transport sans émissions pourrait également être installé dans les pays plats. Le besoin énergétique étant particulièrement faible, le coût d’investissement dans les énergies renouvelables serait aussi relativement faible (contrairement au projet consistant à charger les voitures électriques grâce aux panneaux solaires). Et comme toujours, les systèmes obsolètes peuvent être considérablement améliorés grâce aux innovations et à la technologie actuelle.

Canaux Low-tech

Même si les chalands de canal sont bien plus lents que les camions ou les trains, s’ils pouvaient transporter des marchandises pour presque rien, alors ils seraient la solution idéale pour transporter certaines marchandises. La solution serait plus intéressante si le prix de l’essence augmentait. Beaucoup de canaux aujourd’hui à l’abandon pourraient être remis en marche ; de nouveaux pourraient même être construits.

Les méthodes décrites plus haut étaient pensées pour des canaux « low-tech » de forme trapézoïdale, très peu profonds, mesurant deux mètres au centre et beaucoup moins sur les côtés (voir photo ci-dessous). Ce ne sont pas des travaux d’intérêt publics, comme le Canal de Panama, qui demandent des années de construction par des milliers d’ouvriers (ou des machines énergivores). Ces systèmes pourraient même être installés dans de plus petites localités.

Sources (par ordre chronologique) :

“Halage”, La Nature, 15 décembre, 1888.
“Gov. Flower’s trolley plan: he would equip the Erie Canal with electricity”, The New York Times, 10 juin, 1893.
Electrical boats and navigation, Martin Thomas Commerford, 1894 (ce livre contient beaucoup de détails techniques sur les méthodes utilisées).
“Electricity on the canals; another scheme for utilizing the trolley system”, The New York Times, 21 janvier, 1894 (tracteurs électriques).
“Traction mécanique des bateaux sur les canaux”, Mémoires et compte rendu des travaux de la Société des Ingenieurs Civils, 18 janvier, 1895.
“Trolleyline for Canalboats: contract signed for an experimental system of four miles - how it would be operated”, The New York Times, 26 juillet, 1895.
“Electricity on the Erie Canal”, The New York Times, 28 septembre, 1895.
“The Canal Trolley works well: succesful test of the new system of propulsion”, The New York Times, 27 octobre, 1895.
“Boats run by electricity, how the Lamb system has been found to work on the Erie”, The New York Times, 24 novembre, 1895.
“Der Elektrische Schiffzug”, Georg Meyer, 1906.
History of the canal system of the state of New York, Nobel E. Whitford, 1906.
“Canals and other inland waters”, Bureau du recensement des États-Unis, 1907 ou 1908 (pdf).
“La traction électrique des bataux sur les canaux”, Mémoires et compte rendu des travaux de la Société des Ingénieurs Civils, Novembre 1908 (de nombreux détails techniques).
“Un neuvo systema de sirga funicular electrico para barcos”, M.Ed.Imbeaux, 1914 (pdf)
“Le canal de Bourgogne et son traffic”, A. Desaunais, 1928
“Electric mule could propel a canal boat system”, the US GenWeb project, July 29, 2004.
“The canals of England and Wales and their history”, Jeanette Brigss, 2008.
“Traction mécanique sur les voies navigables”, G. de Frontenay (site internet - vous trouverez de nombreuses photos)
“Le tunnel de Mauvages”, bordabord.org (de nombreuses photos)
“The Erie Canal” (site internet).