Il peut y avoir transformation d'énergie mais une énergie ne se perd pas. Ce que nous appelons "pertes d'energies" sont toutes les formes d'énergies qui ne sont pas utilisés. Dans le cas d'une voiture thermique, l’énergie chimique stockée dans le carburant se transforme en énergie mécanique que nous utilisons pour avancer, mais aussi en chaleur ou en son.

C'est pour cela qu'une voiture moyenne a un rendement d'environ 12 à 30%. C'est à dire que seulement 20% de l'énergie initiale provenant de la combustion du carburant est utiliser pour faire avancer la voiture.
Pour avoir un meilleur rendement, nous devons transformer l’énergie initiale le plus possible en énergie utile.

Les "pertes d'énergies" sont inévitables. Elles sont cependant quantifiables et peuvent donc être limitées. Mais comment peut-on réduire les pertes d'énergies?
Nous nous pencherons sur le choix du carburant, puis nous nous demanderons comment les frottements peuvent être diminués.

A) La voiture électrique

Pendant très longtemps, l’essence et le gazole étaient les combustibles les plus employés pour le fonctionnement des voitures. Désormais, de nouveaux types de carburant font leur apparition sur le marché. On retrouve notamment les voitures roulant au dihydrogène et à l'électricité.
Nous cherchons à voir si ces nouveaux carburants sont plus efficaces et s'ils sont plus respectueux envers l'environnement.
Nous allons donc comparer les véhicules à combustion aux véhicules électriques.

Cette comparaison se concentre sur les émissions en CO2 rejetées à la production et à l'utilisation de ces voitures. (La mise en fin de vie ne rejette pas beaucoup de CO2 donc nous n'en prendrons pas compte.)

La production des véhicules électrique pollue plus ?

L'émission de la production d'une voiture moyenne varie entre 2 et 17 tonnes de CO₂. La production des voitures électriques dégagent cependant plus de CO2 que celle des voitures à moteur thermique.
Ceci est du à la fabrication des batteries. La quantité d’énergie stockée dans la batterie s'exprime en kWh. Une plus grosse batterie signifie plus d'autonomie mais une plus longue recharge nécessaire.
Une petite batterie de 30kWh rejette environ 4.6 tonnes de CO2
Une plus grosse batterie de 100kWh rejette 15.3 tonnes de CO2
⇒Ainsi la production totale d'une voiture électrique dégage plus de CO2 que la production d'une voiture à moteur thermique.

En prenant ces valeurs nous pouvons faire ce graphique:

Nous prenons une moyenne de 10kWh pour la production des véhicules (sans les batteries).

Nous avons calculé précédemment qu'un litre d'essence rejette 2.3 kg de CO2 à partir de la combustion.
Par ailleurs, nous trouvons sur internet une moyenne de 100 km parcouru pour environ 7 L d'essence consommé. (Cette valeur varie selon les voitures)

Avec une moyenne de 15 000 km parcouru par an; nous avons 2.3*6*150=2070 kg de CO2.

Ce résultat prend en compte uniquement de la combustion du carburant. Il ne faut pas oublier l'extraction, le raffinage et le transport du carburant. D'après energy.gov nous trouvons un total de 5 000 kg de CO2 equivalent émis par an et par voiture thermique.

On répète la même chose pour les véhicules électriques qui, eux, n'émettent pas en circulation mais seulement par l'origine de l’électricité. Ceci depend donc d'où vient l'énergie et comment elle est produite.
Si l'électricité provient d'une centrale thermique à charbon, la voiture électrique n'a aucun intérêt. En France, la majorité de l'électricité est produite par des centrales nucléaires qui ne rejettent pas beaucoup de CO2 mais qui présentent des déchets nucléaires. 
Même la production d'énergies renouvelables rejette du CO2. La production d'un panneau photovoltaïque ou d'une éolienne dégage du CO2. 

Au final,au Etats-Unis, nous trouvons un total de 2 000 kg de CO2 equivalent émis par an et par voiture électrique.

Avec ces valeurs nous pouvons mettre à jour notre graphique:

L'utilisation est représenté pour 1 an

Au bout d'un an, une voiture thermique rejette moins de CO2 qu'une voiture électrique. Mais une voiture est utilisée plus longtemps!

Au bout de 2 ans d'utilisation

Au bout de 6 ans d'utilisation

Nous constatons qu'au bout de 2 ans, une voiture électrique avec une batterie de 30kWh rejette moins de CO2 qu'une voiture thermique.
Au bout de 6 ans, le véhicule électrique dont la batterie est de 100kWh rejette à son tour moins de CO2.
Nous verrons plus tard que les voitures électriques ont un meilleur rendement que les voitures thermiques.
 

Les batteries au lithium ont besoin de lithium !

Les voitures électriques ne sont pas les seules à utiliser des batteries aux lithium. Tous les smartphones et les ordinateurs en ont également besoin.
Dans tout les cas, les batteries sont constituées d'environ 5 à 7% de lithium ainsi que 5 à 20% de cobalt et 5 à 10% de nickel qui sont tout aussi important. 
Une grande quantité d'eau est nécessaire pour extraire le lithium. Environ 1 900 L d'eau pour 1 kg de lithium.
L'eau est sensée s'évaporer mais il est possible que cette eau s'échappe dans le réseau d'eau potable. Cette dernière étant contaminée, les ouvriers et toutes formes de vie aux alentours sont en dangers. 

Mine de lithium en Argentine

D'après Wired.co la Terre a encore beaucoup de lithium. Le réactif limitant serait le cobalt qui se trouve uniquement en Afrique. Le minage du cobalt est très polluant.

Mais au final, certains disent que la production de batteries aux lithium n'est pas plus dangereux pour l'environnement que d'extraire et brûler du pétrole.

En somme, même s'il l'on change de carburant, on pollue moins mais on pollue toujours.
S'il faut limiter l'emploi des batteries, on peut envisager d'utiliser des voitures roulant au dihydrogène.

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