Verdir le rail : moderniser les trains pour l'ère post-carbone

Le transport est l'un des plus grands émetteurs mondiaux de CO₂, et même si le rail est l'un des moyens de transport les plus écologiques, il y a encore du chemin à faire pour réduire et éliminer l'empreinte carbone et les autres émissions du secteur. L'activité Services d'Alstom se mobilise sur tous les fronts pour réduire les émissions pour ses clients.

Alstom est un des leaders mondiaux du secteur ferroviaire et, à ce titre, il est engagé à accompagner ses clients dans la recherche de solutions pour atteindre leurs objectifs de réduction des émissions. Les trains flambant neufs fonctionnant à l'hydrogène ou aux batteries ne sont qu'une partie de l'histoire ; les flottes de trains existants circulant sur les voies aujourd'hui sont transformées grâce à la " modernisation verte ".

Les trains doivent être entretenus tout au long de leur cycle de vie - et ce cycle de maintenance est l'occasion d'équiper les trains des dernières technologies conçues pour minimiser l'impact environnemental du train, tout en améliorant ses performances.

 

  • Performance environnementale

    Performance environnementale

    • Optimisation de la consommation d'énergie (lumière, HVAC, freinage, traction, poids des pièces...)
    • Atténuation du bruit et des émissions de particules
    • Intégration de matériaux à faible impact environnemental

  • Prolongation de la vie et économie circulaire

    Prolongation de la vie et économie circulaire

    • Prolonger la durée de vie des trains grâce à la gestion des révisions et des obsolescences
    • Permettre la maintenance prédictive numérique
    • Promouvoir une approche de réparation, de réutilisation et de recyclage

  • Retraitement vert

    Retraitement vert

    • Fournir des alternatives à la traction diesel pour les lignes non électrifiées et à basse fréquence
    • Mettre en place des batteries et des systèmes de traction à l'hydrogène
    • Éviter les émissions de gaz à effet de serre et limiter la pollution

Alstom dispose d'une stratégie globale en faveur du climat, qui repose sur trois piliers : placer les solutions ferroviaires à haut rendement énergétique au cœur de son portefeuille, permettre la transition vers des solutions de mobilité durable et décarboniser ses activités.

Le grand enjeu est évidemment la réduction des émissions de gaz à effet de serre pour limiter le changement climatique, mais le rail propre et vert, c'est aussi la réduction des polluants tels que les NOx des échappements, qui contribuent aux difficultés respiratoires des populations urbaines, et la réduction du bruit des trains.

L'offre de modernisation verte proposée par Alstom à ses clients se divise en deux grandes catégories : le re-tractionnement vert et l'extension de la durée de vie des trains. Le re-tractionnement vert est le nom donné aux solutions qui peuvent remplacer ou réduire l'utilisation du diesel.

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"Alstom se positionne aujourd'hui comme un leader en termes de mobilité durable. Nous essayons de nous assurer que nous sommes en avance sur la législation, et de proposer des solutions durables qui indiquent la voie à suivre pour l'industrie ferroviaire."

Camille Rozanes
Solutions durables d'Alstom Services

La plupart des lignes ferroviaires, en tout cas en Europe, sont électrifiées, ce qui signifie que, couplé à l'électricité produite à partir de sources d'énergie renouvelables, le rail a le potentiel d'être sans carbone. Cependant, de nombreuses lignes utilisent encore des trains diesel, soit environ 45 % du réseau européen, souvent lorsque les faibles volumes de trafic rendent l'électrification de la ligne non rentable. Aux États-Unis et au Canada, 90 % des trains fonctionnent encore au diesel.

Alstom a développé deux solutions pour remplacer les moteurs diesel : des moteurs utilisant l'hydrogène comme source de carburant, via des piles à combustible, et des moteurs alimentés par des batteries électriques. Des solutions hybrides permettant de réduire les émissions de CO₂ et de NOx sont également disponibles, pour rendre une partie du trajet sans émission lorsque la transformation complète n'est pas possible, par exemple en permettant aux trains diesel de fonctionner avec des batteries électriques sur la partie de leur trajet traversant des zones urbaines.

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Le Coradia iLint d'Alstom, le premier train à hydrogène au monde, se recharge en hydrogène.
  • ≤35 %
    Jusqu'à 35% de la consommation d'énergie d'un train peut être économisée grâce à l'utilisation de nouveaux systèmes de traction permettant le freinage par récupération
  • 90 %
    des trains aux États-Unis et au Canada fonctionnent toujours au diesel
  • 100 %
    objectif d'énergie renouvelable d'ici à la fin de 2025

Jean-Paul Moskowitz, notre responsable du développement des solutions de modernisation verte, explique que le choix dépend des exigences du client : "La meilleure solution pour répondre aux besoins du client dépend de nombreux paramètres, notamment la vitesse, la longueur des lignes non électrifiées, le temps de ravitaillement ou de recharge, la longueur des quais, l'âge de la flotte, la conformité aux spécifications techniques d'interopérabilité et aux normes, le profil de la mission et les possibilités d'installer des infrastructures de ravitaillement en hydrogène ou de recharge des batteries électriques."

L'allongement de la durée de vie des trains est l'autre domaine important pour la réduction des émissions. Elle permet aux clients d'améliorer les performances et de réduire la consommation d'énergie et l'impact environnemental. En ajoutant 20 ans de vie utile à un train existant, tout en intégrant les dernières technologies, les clients disposent effectivement d'un "nouveau" train avec leurs anciens actifs.

Camille Rozanes, qui travaille au sein des Solutions durables d'Alstom Services, explique que la modernisation verte va au-delà des économies d'énergie et de la réduction des émissions : "Des inquiétudes apparaissent aujourd'hui concernant la disponibilité des ressources naturelles. Nous savons que nous allons manquer de nombreuses ressources à l'avenir et il y a des défis économiques et environnementaux importants à relever pour résoudre ce problème. L'économie circulaire est une considération essentielle aujourd'hui, afin de s'assurer que nous pouvons optimiser l'utilisation des ressources dans notre façon de fabriquer et de garder les ressources en boucle dans l'industrie ferroviaire."

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"L'hydrogène peut être une solution, ou lorsque la longueur des sections non électrifiées est trop importante et dépasse les performances des batteries. Il faut toujours examiner la conception détaillée de ce dont le client a besoin pour trouver la meilleure solution."

Jean-Paul Moskowitz
Responsable du développement de solutions de modernisation écologique

Par conséquent, les pièces devenues obsolètes peuvent être réutilisées et réparées, ou recréées par impression 3D. De nouveaux matériaux à faible impact peuvent être introduits lors des remises en état, tandis que les anciens équipements sont recyclés en nouveaux produits utiles. Tout cela fait partie de la mise en place d'une économie circulaire, où les pièces anciennes et nouvelles des trains sont réutilisées et recyclées au maximum.

La rénovation actuelle des trains Pendolino d'Avanti West Coast, le plus grand projet de rénovation intérieure du Royaume-Uni, en est un bon exemple. En collaboration avec Angel Trains, l'une des principales sociétés britanniques de gestion des actifs ferroviaires, Alstom installe de nouveaux plateaux de table fabriqués à partir de bouteilles PET recyclées et de nouvelles moquettes en laine biodégradable. Les anciennes moquettes sont retirées et transformées en combustibles solides de récupération pour l'industrie du ciment.

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Nouveaux plateaux de table en matériaux recyclés pour les trains Pendolino au Royaume-Uni.

Il existe toute une série de modifications permettant de réduire au maximum la consommation d'énergie des trains en service. Les systèmes de conseil aux conducteurs calculent comment faire circuler les trains en respectant les horaires tout en minimisant le freinage sur les itinéraires - des vitesses plus faibles avec une utilisation moindre des freins permettent d'économiser de l'énergie. Les nouveaux systèmes de traction qui permettent le freinage par régénération - où le mouvement du train est exploité pour actionner les freins - peuvent économiser jusqu'à 35 % de la consommation d'énergie d'un train, sans parler de l'usure des roues du train.

Les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) et d'éclairage, traditionnellement gourmands en énergie, peuvent être rénovés pour réaliser des économies considérables et améliorer le confort des wagons.

Et ce n'est pas tout. Alstom s'engage à réduire l'impact environnemental de ses propres sites et activités, avec pour objectif de certifier tous ses sites ISO 14001 d'ici 2025 et d'utiliser 100 % d'énergie renouvelable à la fin de cette période. "Alstom se positionne aujourd'hui comme un leader en termes de mobilité durable. Nous essayons de nous assurer que nous sommes en avance sur la législation, et de proposer des solutions durables qui montrent la voie à suivre pour l'industrie ferroviaire", conclut Camille.