Engins de chantier : en route vers l’électrique !

Hybrides, 100 % électriques ou à l’hydrogène : l’offre d’engins de chantiers à faible émission de CO² commence à s’étoffer. Fiabilité et prix sont-ils au rendez-vous ?

Avec l’évolution des normes environnementales, les engins de chantiers changent. Ils doivent devenir moins polluants, plus silencieux. C’est que dans peu de temps, c’est bien l’ensemble du cycle de vie d’un bâtiment qui sera pris en compte pour les certifications. Les émissions de CO2 des chantiers doivent donc être minimisées et les outils adaptés.

Dans ce contexte, les engins de chantiers innovants sont désormais hybrides, 100 % électrique voir fonctionnant à l’hydrogène.

L’hybride pour la performance longue durée

Dans le monde des engins de chantiers, le diesel est roi. Encore peu cher, il est cependant polluant et source de nuisances sonores. De son côté, l’électrique n’émet pas de CO2 sur le chantier mais offre une durée d’utilisation moindre. Il faut bien recharger les batteries. C’est donc assez logiquement que les engins hybrides ont vu le jour en premier dès 2003 au Japon.

Avec des performances assez proches des engins classiques, les hybrides permettent de « décarboner » les chantiers. Moins chers que le 100 % électrique, les engins hybrides sont souvent plus puissants et plus résistants. C’est une option intéressante à court terme mais fragile. Déjà dans certains pays du nord de l’Europe, les chantiers urbains ne tolèrent plus les moteurs thermiques !

Le 100 % électrique monte en puissance

C’est pourquoi le 100 % électrique est un secteur très dynamique. Le temps joue pour ces avantages sur le plan écologique et les prix voués à baisser avec un marché de plus en plus mature.

L’inconvénient majeur du 100 % électrique reste un temps d’utilisation restreint. Cependant les progrès sur les capacité de batteries sont très rapides. Les modèles d’aujourd’hui atteignent les 7H de fonctionnement avec une charge, ce qui correspond à une utilisation standard. En terme de puissance, les nouveaux modèles rivalisent avec les modèles classiques.

Caterpillar vient ainsi de présenter une tractopelle électrique de 26 tonnes d’une capacité de 300kWh ! Ce petit monstre est destiné à un chantier en Norvège et préfigure une nouvelle génération d’engins.

Pour l’instant, l’électrification gagne surtout les engins plus petits comme les mini-pelles, les Dumpers sur chenille. Les marques développent aussi des pilonneuses, des plaques vibrantes et autres outils de terrassement. Outre les avantages en terme d’émissions, tous ces engins sont plus confortables à l’usage, minimisant bruits et vibrations.

Parmi les leaders du secteur, on retrouve Volvo qui développe rapidement sa gamme électrique et prévoit déjà l’abandon du diesel. Le japonais Komatsu, déjà présent sur les hybrides, prévoit aussi de passer à la vitesse supérieure . Comme Volvo, il propose dès maintenant une mini-pelle performante en 100 % électrique, disponible à la location au Japon.

Reste pour ces nouveaux engins la question du prix, encore nettement supérieur au diesel mais aussi leur résistance et fiabilité dans la durée. Quelles seront les performances après de nombreuses recharges ? Comment réagira la batterie et le moteur au mouvements brusques répétés et aux balanciers ? Un retour d’expérience est nécessaire pour ancrer durablement le marché.

L’hydrogène, le carburant du futur ?

Si l’électrification est sur une dynamique forte, reste les problèmes de l’origine de l’énergie et sa disponibilité sur site. Quand l’électricité est obtenue à partir d’énergies fossiles, le bilan carbone de l’opération est dégradée. Certes les émission de CO2 sont annulées sur le site du chantier mais le 100 % électrique reste polluant globalement.

De plus, il n’est pas toujours possible de raccorder les équipements à des bornes électriques de forte puissance pour la charge rapide.

Pour répondre à ces défis majeurs, la solution pourrait bien être l’hydrogène.

L’énergie obtenue avec l’hydrogène est véritablement propre puisque la réaction ne produit que de l’eau et consomme des gaz abondant et facile à obtenir. Aujourd’hui la pile à hydrogène est une technologie bien maitrisée et plus accessible mais avec une image négative en terme de sécurité.

Reste que les applications arrivent jusque sur les chantiers. Ainsi un groupe électrogène à hydrogène a été mis au point par la société française PowiDian.

Une source propre pour charger les équipements de chantier électriques. Le surcout sera vite compensé par la possibilité de répondre a des appels d’offres plus exigeants et la gestion du générateur peut être déléguée aux concepteurs.

Dans un autre registre, les gigantesques camions miniers pourraient prochainement eux-aussi passer à l’hydrogène.

En Corée du Sud, Hyundai se lance aussi dans l’aventure et va produire des pelles et des chariots élévateurs fonctionnant à l’hydrogène. l’objectif est une fabrication en série et une commercialisation à partir de 2023.

Source propre et puissante d’électricité, l’hydrogène dépasse donc bien les limites du 100 % électrique classique. Reste le prix encore élevé des engins et la méconnaissance des usagers d’une technologie potentiellement dangereuse.

Il faudra donc un peu de temps avant que l’électrisation des engins de chantiers et le passage à l’hydrogène soit la norme. Mais on peut parier qu’à long terme, il s’agisse d’une solution privilégiée par les constructeurs de demain.