Hyperloop utopie ou solution pour une mobilité plus durable

C’est Elon Musk le patron de Tesla et de Space X qui a publié en 2013 « Hyperloop Alpha » un document proposant la réalisation d’un nouveau type de transport supersonique. Des capsules circulant dans un tube sous vide capable de dépasser les 1235 km/h en vitesse de pointe permettraient de relier en 30 mn Los Angeles à San Francisco, villes distantes de 600 km. Hyperloop est une technologie en rupture que son promoteur considère comme le cinquième mode de transports après le bateau, le train, l’automobile et l’avion. Elle permettrait d’atteindre deux fois la vitesse commerciale de l’avion à un coût du dixième de celui du TGV (en Californie) et produisant plus d’énergie solaire qu’il n’en consomme.

En proposant une approche ouverte sans brevets, Elon Musk a donné le coup d’envoi d’un processus de mobilisation d’expertise sans précédent de spécialistes et d’experts notamment de la NASA, d’écoles d’ingénieurs et de consortiums industriels. Depuis 2013 un système d’innovation se met en place à la vitesse à laquelle sont habitués les acteurs du Net (Elon Musk a fait fortune avec Paypal). Ce projet entre dans le large mouvement de réinvestissement des acteurs de l’économie numérique dans le monde matériel et surtout il en adopte les méthodes ouvertes et rapides.

Il ne s’agit pas d’une idée nouvelle, l’américain Robert Goddard, pionnier des fusées avait formulé dès les années 1910, la proposition de trains qui circuleraient dans des tubes sous-vide. Une étude de la Rand Corporation américaine proposait en 1972 un système de transit à très grande vitesse (VHST) fonctionnant dans une atmosphère raréfiée dans des tubes tunnels souterrains. Plus près de nous au début des années 2000 en Suisse, Swissmetro proposait de développer un train magnétique dans un environnement à basse pression. Des concessions ont même été accordées à Swissmetro pour relier les villes suisses de Saint-Gall, Zurich, Bâle et Genève. Mais aucune suite n’a été donnée.

En parallèle dans les années 1970, le Japon et l’Allemagne ont commencé à investir dans la technologie Maglev, des trains à sustentation magnétique, mais dans l’atmosphère. La vitesse enregistrée la plus élevée a été de 581km/h réalisée au Japon en 2003.

Suite à l’annonce d’Elon Musk, trois entreprises ont été créées pour faire aboutir ce projet : Hyperloop One (US) entreprise dans laquelle la SNCF a pris des participations il y a un an, Hyperloop Transportation Technology HTT (US) qui ouvre actuellement un laboratoire de recherche à Toulouse et recrute dès à présent des ingénieurs, et enfin Transpod (Canada) qui est dirigée par deux français qui ciblent le Canada et l’Europe. La Chine et la Corée ont mobilisé de leur côté chercheurs et industriels sur des projets similaires.

Comme il ne s’agit pas d’une idée totalement nouvelle, ni d’une technologie de rupture issue de découvertes scientifiques nouvelles, il s’agit de l’assemblage de technologies connues mais qui doivent fonctionner ensemble dans des conditions nouvelles. C’est pourquoi la stratégie actuelle des trois entreprises est d’assembler des compétences scientifiques (laboratoires des universités et des écoles les plus prestigieuses) et des entreprises disposant de savoir-faire, pour passer rapidement du développement de prototypes, à des démonstrateurs et aux lignes commerciales. Au lieu du processus de développement traditionnel dans lesquels ces étapes successives s’enchainent sur plusieurs années voire des dizaines, ces processus sont menés en parallèle sur des délais courts. Se développeront ainsi des systèmes d’innovation amenant différents acteurs à coopérer. Hyperloop TT a même publié un calendrier de recherche et d’innovation détaillé sur 10 ans, donnant une visibilité à son calendrier d’association de compétence.

Hyperloop c’est quoi sur le plan technique ? Un nouveau système de transport de voyageurs avec des navettes d’une trentaine personnes qui circulent dans des tubes à très basse pression (le millième de la pression atmosphérique) avec une propulsion électrique (moteur linéaire) et une suspension sur coussin d’air et/ou magnétique selon les derniers développements. Dans la version de surface les tubes sont soutenus par des piliers, mais le passage en sous-terrain est possible. Elon Musk vient de créer à cet effet une entreprise la Boring Company (jeu de mot à double sens creuser et ennuyer) pour baisser d’un facteur 10 le coût des tunnels (voir article). En limitant les frottements la consommation d’énergie est faible au point que l’alimentation par photopiles solaires suffit. L’énergie consommée à l’accélération est récupérée en partie au freinage. La vitesse maximale de 1200km/h en ligne droite met Hyperloop directement en concurrence de l’avion, dans des parcours plus sinueux des régimes vers 400km/h sont envisagés. Mais sa capacité à entrer dans les centre villes, et de fonctionner en continu (des capsules toutes les 40 secondes) et non en horaires fixes, permet une intégration nouvelle avec les systèmes de transport collectif organisés par des applications numériques (smartphone).

Même si les hypothèses de départ sont identiques les options techniques prises par les entreprises sont variées. Le diamètre des tubes n’est pas le même, 4 m pour HTT et Transpod et moins pour Hyperloop One. Les technologies sont différentes HTT utilisant un système passif d’aimants permanents consommant peu d‘énergie et Transpod utilisant des dispositifs actifs consommant plus d’énergie mais étant plus stables. Les entreprises ne sont pas dans une perspective ouverte telle que le proposait Elon Musk mais se protègent par des brevets.

Quelle crédibilité technique ? Les moyens et l’expertise mobilisés au niveau international donnent une crédibilité technique aux hypothèses. Les essais et les prototypes envisagés vont valider ces hypothèses et mettre au point les ajustements techniques. A horizon de 2 ans les cahiers des charges techniques seront précisés. Des premières lignes sont envisagées dès 2022.

Quelle crédibilité économique ? Les estimations économiques visant dans un premier temps la liaison Los Angeles San-Francisco semblent nécessiter un investissement largement inférieur à celui du TGV. L’extrapolation des estimations californiennes sur la distance de 60km Saint-Etienne Lyon conduirait à un investissement de 700 Millions d’€.

Le fonctionnement avec faible usure et faible consommation d’énergie font envisager des coûts de fonctionnement limités par rapport ceux du TGV. Le modèle économique du TGV est aujourd’hui en difficulté. La marge opérationnelle a chuté de 20 à 8,5% en 2016[1]. Les recettes sont inférieures aux dépenses d’entretien du réseau ce qui contribue à augmenter l’endettement. L’usure des infrastructures et les dépenses énergétiques deviennent prohibitives au-delà de 300km/h, les coûts d’exploitation du TGV devenant trop importants.

Quel impact environnemental ? Du fait de la faible consommation d’énergie (environ 10 fois inférieure à l’avion) et son usage de l’électricité photovoltaïque Hyperloop est un mode de transport à impact carbone quasi nul. Cette infrastructure sur pylônes n’interrompt ni les des trames humaines des échanges locaux sur le territoire, ni les trames vertes et bleues contrairement au rail et aux autoroutes. En souterrain à l’approche des villes, l’impact est lui aussi limité.

L’absence de bruit permet de combiner fret et voyageurs pour un usage 24h/24h sans nuisance pour les riverains.

Bien entendu des analyses environnementales complètes prenant en compte le cycle de vie des produits utilisés, les impacts sur la mobilité et les effets rebond doivent encore être menées pour optimiser cette technologie.

Quels risques économiques ? Il y a toujours des problèmes techniques qui émergent lors de la mise en œuvre et qui se traduisent le plus souvent par des surcoûts. Mais inversement on peut trouver des financements publics et privés et des engagements de laboratoires de recherche et d’entreprises pour la recherche développement que l’on ne trouve pas avec les infrastructures classiques (voie ferrée, route ou autoroute). Pour cela il faut envisager les premières liaisons comme des démonstrateurs, avec des prises de risques mais aussi une espérance de gain important dans la suite.

Il y a une opportunité pour la France de s’intéresser à ce projet, d’envisager la réalisation d’une ligne expérimentale. Le parcours Saint-Etienne Lyon pourrait s’avérer un choix opportun. Outre le clin d’œil historique, ce parcours ayant développé la première ligne ferrée ouverte aux voyageurs en Europe continentale en 1830, qui reste aujourd’hui la ligne la plus empruntées hors région

[1] Source : article « Pourquoi le TGV fonce vers l’impasse économique », Les Echos, 30 mars 2017

Transition énergétique

Je viens de participer à l’enregistrement d’un CLOM (MOOC) sur la transition énergétique par l’Institut Mines Télécom. J’ai contribué à l’introduction du module 3-3 « Instruments de politiques publiques ».

Il peut être trouvé en 5 modules courts sur Youtube

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Soutien de Arnold Schwarzenegger

Un projet auquel j’ai consacré beaucoup d’énergie a franchi aujourd’hui une étape déterminante en Algérie. Les transferts de technologie et la diffusion des solutions les plus performantes est déterminante dans la lutte contre les changements climatiques et le développement durable. C’est dans ce sens que j’ai initié le média social www.construction21.org qui vise la diffusion de l’innovation et les transferts de connaissances et de techniques en vue de l’objectif de développement durable n°11 : ville durable. En partenariat avec l’ONG R20 « Régions pour l’action climatique » nous avons ouvert le portail Algérie. Arnold Schwarzenegger président fondateur de l’ONG R20 est venu remettre les prix de la construction algériens qui sélectionne les projets qui représenteront l’Algérie au concours international ouvert au vote actuellement. img_1619

Il a aussi donné le coup d’envoi à Oran le 26 septembre d’un mastère spécialisé sur l’économie verte de l’Ecole des Mines de Saint-Etienne. En signant le protocole de coopération entre le R20, l’Ecole Nationale Polytechnique d’Oran (ENPO) qui accueillera la première promotion et l’Ecole des Mines Arnold Schwarzenegger a marqué son soutien à une formation originale connectée avec les initiatives du R20. Ce mastère spécialisé de la Conférence des Grandes Ecole vise à former des gestionnaires de portefeuilles de projets sur les énergies renouvelables, l’efficacité énergétique et la gestion durable des déchets. La rentrée de la première promotion est prévue le 2 novembre à Oran. Les 22 apprenants sélectionnés qui appartiennent à des collectivités, administrations, associations et fondations, vont permettre à la fois un renforcement de capacité et le déploiement de projets d’économie verte au service de l’Algérie.

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Présentation mastère : De gauche à droite au premier plan : Bruno LEGER, Directeur Institut Fayol, Ecole des Mines de Saint-Etienne. Dr Michelle MONGO, responsable pédagogique du mastère, Ecole des Mines de Saint-Etienne. M. Abdelghani ZAALANE, Wali d’ORAN. M. Arnold SCHWARZENEGGER président fondateur de l’ONG R20 « Régions pour l’action climatique »

Cette formation vise à accompagner concrètement des projets et les rendre « banquable ». Un certain nombre d’entre eux seront financés par la Fondation Leonardo DiCaprio (LDF), dans le cadre des 100 projets https://100projectssite.wordpress.com/ enpo-as-emse

Photos ENPO AS EMSE : après la signature de l’accord tripartite : de gauche à droite Pr. Abdelbaki BENZIANE, Directeur de l’Ecole Nationale Polytechnique d’Oran (ENPO). Arnold SCHWARZENEGGER président fondateur de l’ONG R20 « Régions pour l’action climatique ». Bruno LEGER , Directeur Institut Fayol, Ecole des Mines de Saint-Etienne. Christian BRODHAG, Directeur de Recherche Ecole des Mines de Saint-Etienne, responsable scientifique du mastère, président de Construction21

Revue presse en ligne

http://www.elwatan.com/actualite/environnement-de-retour-a-oran-arnold-schwarzenegger-satisfait-des-avancees-realisees-27-09-2016-329536_109.php

http://www.lequotidien-oran.com/index.php?news=5233949&archive_date=2016-09-27

http://www.algerie-focus.com/2016/09/environnement-arnold-schwarzenegger-parraine-signature-dun-memorandum-a-oran/

http://www.aps.dz/regions/46828-oran-m%C3%A9morandum-d%E2%80%99entente-et-de-collaboration-entre-l%E2%80%99ong-r20-et-des-industriels

http://www.lexpressiondz.com/actualite/250641-le-tri-selectif-des-dechets-est-economique.html

http://www.maghrebemergent.com/actualite/breves/fil-maghreb/63926-algerie-un-memorandum-de-collaboration-sur-la-valorisation-des-dechets-entre-l-ong-r20-et-des-industriels-a-oran.html

http://www.radioalgerie.dz/news/fr/content/88999.html

Vidéo : http://www.lebuteur.com/videos/index?id=2571

 

Quel engagement du futur président de la république sur le développement durable et la Conférence de Rio+20

La France sera-t-elle politiquement absente de la conférence de Rio+20 ? Cette conférence internationale sur le développement durable, organisée 20 ans après la conférence de 1992, réunira les chefs d’état et de gouvernement du 21 au 23 juin, c’est-à-dire le lendemain du second tour les législatives. On ne pouvait imaginer pire calendrier. Le futur chef de l’Etat sera plus occupé à gérer la composition du gouvernement qu’à s’impliquer dans l’avenir du monde. De ce fait, il est à craindre que la France ne soit pas en mesure d’assurer un quelconque leadership sur cette conférence contrairement à ce qu’avait fait Jacques Chirac à Johannesburg en 2002.

Cette question est d’autant plus pertinente que la campagne électorale a laissé de côté la question du développement durable et de la responsabilité sociétale. La classe politique limite ces thèmes au seul environnement et le laisse aux Verts. Tout se passe comme si cette question n’aurait d’intérêt qu’en fonction des apports potentiels de voix et non des enjeux eux-mêmes.

Nicolas Sarkosy a clos l’épisode Grenelle, dépité de voir les représentants des partenaires associatifs rejoindre Europe écologie et soutenir le PS. François Hollande sous-traite le thème environnemental à ses partenaires Verts. Or ceux-ci sont défaillants hormis quelques élus locaux. Eva Joly n’a porté ni le thème de l’environnement ni celui du développement durable. Mais le problème n’est pas tant quantitatif que politique.

L’ordre du jour de la conférence de Rio portera sur les institutions du développement durable et l’économie verte, deux questions sur lesquelles la réflexion et la teneur du débat politique français accusent un retard.

En relayant la montée protectionniste, qu’elle soit nationale ou élargie à l’Europe, aucun des candidats n’a considéré les questions internationales et les institutions permettant d’apporter des régulations environnementales et sociales à la mondialisation.

A Rio il sera en effet question de développement durable et pas d’environnement. Intégrer les questions sociales et économiques c’est trouver les objectifs et les moyens des ambitions environnementales. L’objectif du développement durable c’est aussi accorder une attention aux plus démunis . L’écologie punitive et celle de la taxe carbone touchent de plein fouet les plus pauvres. Il y a une dimension sociale du développement durable. L’économie et les entreprises donnent les moyens à la mutation environnementale. Il y a une dimension économique du développement durable.

L’économie verte est une opportunité de création d’emplois, mais il y a aussi un risque de ne pas intégrer l’environnement car la performance environnementale des produits et services sera demain une condition d’accès aux marchés. Des normes se mettent en place, des stratégies industrielles se déploient.

Le débat sur la ré-industrialisation de la France, qui a un moment à occupé la scène électorale, n’a pas abordé le contenu de cette industrie. L’intégration de l’environnement dans l’économie, les nouveaux emplois de l’économie verte et l’éco-conception des produits et services, n’ont pas été évoqués dans ce débat.

La mutation engagée au niveau mondial s’inscrit dans un processus de destruction créatrice avec trois catégories de secteurs : des secteurs nouveaux dans lesquels des activités nouvelles vont porter la croissance et développer des emplois nouveaux, des secteurs et des entreprises qui devront muter, innover changer leur modèle économique, et enfin des activités condamnées et des entreprises qui s’avèreront incapables d’opérer cette mutation.

Un pilotage politique stratégique est nécessaire. Pour les premiers secteurs il s’agit de mener une politique industrielle insérée dans les réseaux internationaux. Il s’agit d’accompagner la mutation des deuxièmes, notamment les PME, pour intégrer l’éco-conception des produits et services. Enfin les politiques publiques doivent accompagner la reconversion des hommes et des territoires touchés par la disparition des troisièmes.

L’Europe ne peut se prévaloir d’une quelconque rente de situation. Les pays émergents ont moins à détruire et peuvent plus facilement investir ces nouveaux secteurs de l’économie verte. La Chine a investi dans le photovoltaïque, en faisant baisser les prix, elle a tiré profit des politiques de rachat de l’électricité photovoltaïque. La Corée du sud a consacré à l’économie verte 80% des investissements de relance et ambitionne un leadership sur les technologies vertes.

Un Etat stratège devrait accompagner cette mutation, promouvoir les innovations, organiser les formations professionnelles sur de nouvelles compétences, intégrer les acteurs économiques français dans des réseaux internationaux qui définissent des normes formelles ou informelles, qui organisent les marchés de demain et les conditions économiques. Il doit aussi travailler avec les territoires car la plupart des secteurs de l’économie verte sont locaux, et nécessitent à la fois une gouvernance et des financements locaux.

La déclinaison du développement durable à tous les niveaux doit aussi engager les entreprises et toutes les organisations. La responsabilité sociétale telle que définie par l’ISO26000 permet d’engager le dialogue avec les différentes parties prenantes pour organiser le changement dans une logique qui reconnaît la primauté du droit et des institutions internationales.

L’organisation internationale de la Francophonie a organisé en février dernier avec le soutien de Lyon un forum préparatoire pour Rio. Différentes propositions de partenariats internationaux publics privés, sont envisagés sur l’information, la responsabilité sociétale, l’économie verte locale ou l’éco-conception. La France pourrait soutenir ces initiatives.

Il est légitime d’interpeler aujourd’hui les deux prétendants à la fonction suprême sur leurs positions et stratégies vis-à-vis du développement durable, et sur leur intention d’être présents ou non à Rio.