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René Trégouët
Sénateur Honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
Rédacteur en Chef de RT Flash
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EDITORIAL :
Le train du futur pourrait être la clef de voute des transports mondiaux…
En juillet dernier, Airbus estimait que la flotte civile mondiale d'avions pourrait doubler d’ici 20 ans, passant de 23 000 à 47 000 appareils. Dans cette hypothèse, et sachant que l’impact réel de l’aviation a été largement sous-estimé, comme le montrent les travaux du chercheur Aurélien Bigo, les appareils civils, si l’on prend en compte l’ensemble des GES qu’ils émettent et l’effet des trainées de givre, pourraient contribuer pour 10 % du réchauffement climatique en 2040. Certes, tous les grands avionneurs intensifient leurs recherches pour développer des modes de propulsion plus propres et moins impactants pour le climat, avions hybrides, électriques ou à hydrogène, notamment. Mais une aviation totalement décarbonée suppose de nombreuses ruptures technologiques majeures et personne ne sait quand ces avions seront disponibles à un prix compétitif sur le marché.
Sans surprise, et quels que soient les modes de calcul, l’avion arrive en tête du classement des transports les plus polluants. À titre d’exemple, le bilan carbone d’un aller-retour Paris-New York est d’environ 1,7 tonne de CO2, soit la totalité des émissions annuelles par Français.
D’un point de vue global, le secteur des transports est devenu le deuxième émetteur de CO2 dans le monde (et celui qui enregistre la plus forte progression depuis 20 ans), avec environ 15 gigatonnes en 2021 (60 % pour les passagers et 40 % pour le fret), soit le quart des émissions annuelles totales de CO2. Et, faut-il le rappeler, les transports terrestres représentent à eux seuls les trois quarts des émissions de GES liées à la mobilité. En 2020, le nombre total de véhicules à quatre roues en circulation a dépassé les 1,5 milliard (1,1 milliard de voitures et 400 millions d’utilitaires) et le nombre de voitures particulières pourrait dépasser les deux milliards d’ici 2040. Corrélativement, la consommation mondiale de pétrole, qui avait augmenté de 11 % entre 1970 et 2000, a augmenté de 20 % depuis le début de ce siècle, pour atteindre les 4,25 milliards de tonnes par an, soit 10 millions de barils par jours…
On comprend aisément qu’une telle trajectoire, qu’il s’agisse des transports aériens ou terrestres, n’est plus tenable, si nous voulons éviter une catastrophe climatique majeure, et qu’il va nous falloir réduire d’au moins 80 % notre consommation de pétrole d’ici 2050, ce qui veut dire que la consommation moyenne de pétrole par terrien va devoir passer de 440 litres, aujourd’hui, à 80 litres par an en 2050 (pour une population prévue de dix milliards d’Humains). Cette décroissance drastique de la consommation de pétrole va donc nécessiter à la fois une maîtrise beaucoup plus grande de la demande globale de déplacement, un déplacement massif des modes de transports individuels vers les transports collectifs et une amélioration considérable de l’efficacité énergétique de l’ensemble des moyens de transports.
Pour mieux mesurer les enjeux de cette transition historique mondiale que nous allons devoir réaliser en trois décennies, il faut rappeler que le réseau routier mondial compte 36 millions de km (dont environ 350 000 km d’autoroutes et de routes à quatre voies), alors que le réseau ferré mondial ne compte que 1,15 million de km, dont environ 60 000 km de lignes à grande vitesse. Or c’est pourtant bien le train, sous ses différentes formes et déclinaisons technologiques, qui est appelé, en raison de son efficience énergétique sans égal, à devenir le vecteur majeur de la révolution des transports qui s’annonce.
La Chine a parfaitement compris que les trains de nouvelle génération, qu’il s’agisse des TGV, des trains à hydrogène, des trains magnétiques ou des monorails urbains, seront au cœur de cette mutation mondiale des transports qui devra conjuguer rapidité, sobriété énergétique, neutralité climatique, sécurité, souplesse et bien sûr compétitivité. Ce pays grand comme les Etats-Unis s’est doté, en seulement 20 ans, du plus grand réseau à grande vitesse du monde, avec 40 000 km fin 2022 et 75 000 km prévus en 2035. En juillet 2021, la Chine a franchi un nouveau pas en inaugurant son propre train à sustentation magnétique, un maglev, qui peut se déplacer à la vitesse de pointe de 620 km/h, un record mondial. Une autre ligne de maglev à 1.000 km/h est en projet, avec à terme l’ambition de mettre à moins de quatre heures de train magnétique les unes des autres, toutes les mégapoles de cet immense pays. La Chine compte bien également, en visant d'ici 10 ans un coût de construction réduit à 35 millions d'euros du km, devancer son éternel rival, le Japon, qui compte mettre en service en 2028 sa première ligne commerciale MAGLEV, qui devrait relier les 286 km séparant Tokyo de Nagoya en seulement 40 minutes…
Mais la Chine souhaite aussi se positionner comme leader mondial dans le marché des transports urbains du futur et, récemment, les ingénieurs chinois ont présenté une autre innovation remarquable, le premier train à sustentation magnétique suspendu. Baptisé Red Rail, ce train ne roule pas sur des rails mais les domine sans aucun contact. Contrairement au Maglev longue distance, la ligne n'est pas équipée d'aimants alimentés par un courant électrique mais d’un nouveau type d’aimants permanents, dopés aux terres rares, dont la Chine possède d’abondantes réserves (Voir Robb Report).
Ce train à sustentation magnétique suspendu présente de nombreux avantages, à commencer par sa faible consommation d’énergie. En outre, son développement coûte environ dix fois moins que celui d'un métro traditionnel. Silencieux, il est également peu coûteux à entretenir et peut, par sa conception, surplomber les infrastructures routières existantes, un avantage décisif pour évoluer au sein de mégapoles très denses. Depuis cet été, une ligne expérimentale de 800 mètres de long est en test à Xingguo, une mégapole située dans la province du Jiangxi. Suspendu à dix mètres au-dessus du sol, les rames peuvent transporter jusqu'à 88 passagers à une vitesse de 80 km/h. A terme, le Red Rail sera déployé sur un tronçon de 7,5 kilomètres à 120 km/h, avant d’être généralisé à l’ensemble des grandes villes chinoises.
Par rapport à ses concurrents, le “sky train” est le seul maglev aérien doté d’une technologie révolutionnaire, la suspension à puissance zéro : contrairement aux autres maglev existants qui ont besoin d’une grande puissance électrique pour léviter puis avancer, le sky train peut s’affranchir des frottements et flotter librement car ses aimants uniques sont dopés au néodyme et ne nécessitent qu’une faible puissance pour générer la propulsion du train. Ce train urbain à lévitation magnétique permanente vient compléter une autre remarquable innovation chinoise, appelée, elle aussi, à bouleverser les transports urbains, le Train rapide autonome urbain (ART). Présenté en 2019, ce système de transport est un hybride entre train et bus. Guidé par des rails virtuels composés de capteurs au sol, ce train peut transporter, en fonction du nombre de rames, jusqu’à 500 personnes à 70km. Il utilise de nouvelles batteries lithium-titane à recharge rapide et son coût d’installation est dix fois inférieur à celui d’un métro et deux à trois inférieur à celui d’un tramway classique.
Outre Atlantique, si le projet d’Hyperloop d’Elon Musk – un train circulant dans des tubes à basse pression, capable d’atteindre les 1000 km/ heure, semble pour l’instant au point mort, plombé par des difficultés techniques plus difficiles à surmonter que prévu, ce concept continue à faire l’objet de recherches de la part de plusieurs entreprises privées. C’est par exemple le cas du projet de train confiné du Canadien TransPod, le Fluxjet, conçu pour se déplacer dans des tubes à très basse pression. Ce système de transport à sustentation magnétique vise les 1000 km/ heure. Il se compose de rames de 25 mètres de long, capables d'emporter 54 passagers à très haute vitesse ou 10 tonnes de marchandises. Début août, ce projet est apparu comme suffisamment avancé et crédible pour lever 550 millions de dollars sur les marchés, ce qui va permettre à Transpod de commencer la construction de sa première ligne magnétique confinée entre Calgary et Edmonton.
Depuis 2017, le Korea Railroad Research Institute (KRRI) développe également son propre projet de train supersonique baptisé "Hyper-tube", qui se veut une déclinaison sud-coréenne de l’Hyperloop. En 2020, le KRRI a réussi à propulser un prototype à taille réduite, dans un tube à très basse pression, à la vitesse de 1019 km/h. Le KRRI envisage son premier test fonctionnel en taille réelle cette année et la Corée du Sud, qui n’entend pas se faire distancer par ses voisins chinois et Japonais, veut lancer son grand réseau Hyper-tube d’ici 2024, ramenant le temps de trajet entre Séoul et Busan de trois heures à 30 minutes.
En France, il faut évoquer un projet très intéressant et très original, le "SpaceTrain", fortement soutenu par les élus locaux, mais malheureusement au point mort depuis quelques mois en raison d’un contentieux administratif et fiscal persistant. Développé depuis 2016 par la société Jacques Vaucanson, ce train du futur, inspiré du mythique aérotrain développé par l’ingénieur jean Bertin il y maintenant 50 ans, a pour ambition de renouveler complètement le concept de train sur coussin d’air, en y intégrant des avancées technologiques décisives. Cette navette complètement automatisée se démarque à la fois du TGV et du train magnétique, type Maglev. Elle est propulsée par des moteurs à induction linéaires alimentés par des piles à hydrogène, situées à l’arrière du train. Grâce à ses coussins d’airs horizontaux et verticaux, cette navette peut atteindre une vitesse moyenne de 540 km/h, avec des pics à 720 km/h. Prévu pour embarquer 140 voyageurs dans sa version commerciale, le SpaceTrain se démarque également de son principal concurrent, le Maglev, par son coût de construction bien plus faible, moins de 10 millions d’euros du km, contre 35 millions pour le Maglev chinois et 50 millions pour le train magnétique japonais et européen (à comparer avec les 25 millions du km du TGV dernière génération). On ne peut que souhaiter que le développement de ce nouveau concept de transport, très novateur et unique au monde, puisse, avec le soutien plus affirmé des pouvoirs publics, reprendre sans tarder en France et ne soit pas récupéré par les Chinois, les Japonais ou les Coréens…
Ces projets de trains du futur s’inscrivent dans un contexte européen de décarbonation accélérée de l’économie et des transports. L’Union européenne souhaite en effet doubler le trafic à grande vitesse d'ici 2030, puis le tripler d’ici 2050. Pour tenir ces objectifs, l’Europe veut lancer un projet d’extension cohérent et global, à l’échelle de notre continent, du réseau ferré à grande vitesse, visant notamment à déterminer les axes prioritaires, sachant que 17 des 20 liaisons aériennes les plus empruntées en Europe concernent des distances de moins de 700 km. Sur ces lignes, il est clair que les trains du futur, que j’ai évoqués, peuvent être bien plus compétitifs, tout en étant neutres sur le plan climatique, ce qui n’est pas le cas des vols intra-européens de moins de 1000 km, qui génèrent environ 30 millions de tonnes de CO2 par an. En parallèle, l’Europe envisage de taxer les compagnies aériennes qui dépassent leurs objectifs d’émission carbone pour rendre l’avion sur ces courtes distances moins compétitif.
On le voit, plus de deux siècles après la première locomotive à vapeur, construite par le génial mais fantasque ingénieur anglais Richard Trevithick en 1804 (également inventeur de la machine à vapeur à haute pression et de la première voiture à vapeur fonctionnelle qui parcourut avec un grand succès les rues de Londres en 1803), le train ne cesse de se réinventer et d’ouvrir de nouvelles perspectives pour le transport durable, rapide et sûr, des hommes et des marchandises.
Avant le milieu du siècle, réchauffement climatique oblige, l’Europe devra se doter d’un nouveau système intégré de transports, qui devra se substituer largement aux transports aériens et routiers et combinera sans doute train magnétique à très grande vitesse, pour les liaisons interurbaines, et navettes électriques autonomes modulables et intelligentes urbaines pour les déplacements des passagers, "à la carte", en ville et la livraison finale des marchandises et produits, enjeu économique majeur. Face aux appétits chinois, japonais ou encore américains, qui veulent nous imposer leurs technologies, puis leurs services et leurs normes, notre pays doit absolument réussir à conserver, dans le cadre européen d’une coopération renforcée, son indépendance technologique, industrielle et stratégique dans ce domaine si capital pour notre avenir du train du futur…
René TRÉGOUËT
Sénateur honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
e-mail : tregouet@gmail.com
