Le vélo est le meilleur moyen de décarboner nos mobilités (4/5)

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Il y a quelques mois, j’ai demandé à Guillaume Martin (consultant mobilités au sein du cabinet de conseil BL évolution) s’il était motivé pour écrire quelques lignes sur le vélo à publier sur Bon Pote. Il est revenu vers moi avec près de 60 pages de contenu argumenté, illustré et sourcé !

Pour faciliter la lecture, nous publions ce dossier en 5 parties, qui peuvent être lues à la suite ou indépendamment les unes des autres :

Le vélo est incroyablement efficace pour se déplacer

Le vélo est la machine la plus efficace jamais créée (désolé la start-up nation). C’est scientifiquement prouvé (voir graphique ci-dessous). En 1973, SS Wilson écrivait dans Scientific American : « En convertissant les calories en carburant, le cycliste consomme 1 litre d’essence tous les 1300 kilomètres ! ». Voici donc le moteur du futur : 0,075 L/100 km pas mal non ? 




Ce graphique montre la quantité d’énergie (en calorie par gramme par km) en fonction du poids de chaque système biomécanique. Le vélo est tout en bas : c’est le système qui consomme le moins d’énergie par rapport au poids qu’il embarque. Crédit : R.J. Fuller, Lu Aye, 2012.

Cette incroyable efficacité est le grand atout du vélo à assistance électrique. En effet, contrairement aux autres véhicules électrifiés, l’énergie contenue dans la batterie électrique d’un vélo sert essentiellement à déplacer la personne qui utilise ce véhicule. Ainsi, l’efficacité énergétique est très importante et les impacts écologiques liés à la fabrication ou à la fin de vie des batteries sont beaucoup moins importants par rapport au bénéfice apporté.

Comparons par exemple une Zoé électrique (1,5 tonne) et un vélo à assistance électrique (25 kg) qui transportent respectivement deux passagers et une personne de 70 kg chacun. Dans le cas de la voiture électrique, le poids des passagers représente 9% du poids de l’ensemble contre 73% dans le cas du vélo à assistance électrique… Le même calcul pour un véhicule thermique ne change pas grand-chose : 90% du carburant consommé par un véhicule sert in fine à déplacer le véhicule en question plutôt que ses passagers… Calculs et graphique : BL évolution.

Un coût en infrastructures minimal

Le vélo est aussi un des modes de transport, après la marche, qui demande le moins d’infrastructures et consomme le moins de ressources et de matières premières. Bien que des aménagements cyclables soient nécessaires lorsque le vélo doit partager l’espace public avec des véhicules motorisés trop nombreux ou trop rapides, les aménagements à réaliser sont plus légers que des infrastructures routières classiques qui embarquent des normes de sécurité drastiques à cause du poids et de la vitesse des véhicules. En termes de ressources matérielles, un système de transport pensé autour du vélo est donc relativement sobre. Comparé à un réseau de tramway (ou pire de métro qui nécessite de creuser des tunnels), le vélo offre une capacité de déplacement pour beaucoup moins de matières premières et d’investissements. Le vélo est donc un formidable allié de l’écologie.

Si on se projette un peu, la France dispose déjà d’un formidable réseau cyclable : au total la France compte plus d’un million de kilomètres de routes (dont près de 70% de petites routes communales pour certaines peu fréquentées). Réserver une partie de ce réseau aux déplacements actifs permettrait de construire un formidable réseau avec presque rien ! 

Une petite route communale comme la France en compte tant. Sauf que celle-ci est fermée à la circulation des véhicules motorisés et permet de constituer à moindre coût, un itinéraire parfaitement sécurisé pour les vélo. Crédit photo (floue) : BL évolution

Il est tout de même légitime de s’interroger sur l’impact carbone d’un tel développement d’infrastructures. Il existe peu de données et d’analyses en cycle de vie complet pour les infrastructures cyclables. Il y a quelques mois, BL évolution a publié une étude qui offre quelques éléments de réponse. L’impact carbone de la construction d’un aménagement cyclable dépend de plusieurs paramètres (sol d’origine, terrassement, largeur, matériaux utilisés…). L’impact carbone d’une piste cyclable varie ainsi entre 70 et 380 tCO2e/km. A titre de comparaison, une analyse des émissions de gaz à effet de serre de 16 projets routiers de l’Etat entre 2016 et 2017 aboutissait à une moyenne de 6000 tCO2e/km.

Près de la moitié de l’impact carbone d’un aménagement cyclable est lié à l’artificialisation des sols d’origine. Ainsi, un aménagement cyclable réalisé sur une voie déjà urbanisée (en prenant de l’espace aux véhicules motorisés) est d’autant moins émetteur de gaz à effet de serre. Graphique et calculs : BL évolution.

Pour aller plus loin, l’étude estime l’impact carbone de la construction de 100 000 km d’aménagements cyclables. Ces calculs montrent que la réalisation de 100 000 km d’aménagements cyclables d’ici 2030 entraînerait entre 12 et 20 MtCO2e, soit entre 1,6 % et 2,7 % d’un budget carbone 1,5°C dédié au transport dans le scénario proposé par BL évolution en février 2019. Comme nous le verrons à la fin de cette partie, ces résultats montrent que l’impact carbone de l’aménagement d’un tel réseau cyclable est tout à fait négligeable face au potentiel de réduction associé au report modal vers le vélo qui serait induit et serait amorti très rapidement. 

Voiture thermique ou électrique versus vélo mécanique ou à assistance électrique : le match du CO2

Peu d’ACV complètes concernant le vélo à assistance électrique (ou le vélo mécanique d’ailleurs) sont disponibles (Dave, 2010; Leunberger & Frischknecht, 2010; Luna, 2016). Les résultats peuvent légèrement varier selon que les analyses prennent en compte l’alimentation du cycliste, selon les matériaux du vélo analysé (aluminium et acier n’ayant pas le même impact) ou la provenance de l’électricité utilisée dans les batteries.

Quoi qu’il en soit, les conclusions sont toujours les mêmes : sur la durée de vie du vélo (estimée à 15 000 km dans la base carbone de l’ADEME, ce qui est faible pour un vélo bien entretenu mais beaucoup pour une batterie de VAE), l’impact carbone du vélo en analyse de cycle de vie est nul ou presque. Pour la phase d’usage uniquement, la base carbone de l’ADEME, retient pour la France un facteur d’émission de 0 gCO2/km pour le vélo mécanique et 2 gCO2/km pour un vélo à assistance électrique. C’est tout de même 10 fois moins que la voiture électrique (environ 20 gCO2/km) et 100 fois moins que la voiture thermique (200 gCO2/km). 

Facteurs d’émission au kilomètre parcouru (phase d’usage uniquement). Source : Mon Impact Transport, ADEME, Datagir

Petit aperçu du potentiel de déplacements à vélo en France

Maintenant que l’efficacité énergétique et climatique du vélo (et de ses modes associés comme le vélo à assistance électrique) est bien établie, il est temps d’aller un peu plus loin : quel est le potentiel du vélo ? Quelles parts de nos déplacements pourraient être effectuées à vélo ? La question n’est évidemment pas simple mais fait déjà l’objet de plusieurs explorations

Précisons d’emblée que la question n’est pas de savoir si le vélo peut constituer un mode de déplacement unique. Même si certaines adaptations du vélo comme les vélos cargo permettent d’emporter des charges lourdes (pour des artisans, pour faire ses courses, pour emmener des enfants à l’école), certains déplacements aujourd’hui seront difficilement transposables à vélo. Si nous parvenons à passer au vélo pour l’ensemble des autres déplacements (ceux qui sont facilement transposables), cela rendra d’autant plus faciles et pertinents les déplacements qui ne peuvent se faire autrement qu’en véhicule motorisé. Il s’agit donc d’explorer les potentiels de développement du vélo au quotidien. Nous savons que nous partons de très bas (moins de 3% de part modale). Jusqu’où pouvons-nous aller ?

Rappelons d’abord que le travail est le premier motif de déplacement du quotidien. C’est en fait un levier structurant pour décarboner les déplacements puisque dans la plupart des cas, le mode de transport utilisé pour aller au travail est identique à celui utilisé pour les autres déplacements de la vie quotidienne. C’est ce que les spécialistes de la mobilité appellent « la chaîne de déplacement ». Ainsi, même si nous disposons de données précises uniquement pour les déplacements domicile – travail, cela permet de raisonner à l’échelle de l’ensemble de nos déplacements. 

50 % des déplacements de moins de 1 km sont effectués en voiture

L’INSEE publie régulièrement un jeu de données permettant de visualiser la part de chaque mode de déplacement dans les déplacements domicile-travail des Français. Sans surprise, la voiture y tient la meilleure place avec, en 2017, 74 % des actifs qui utilisent leur voiture pour se rendre au travail chaque matin. Là où c’est plus surprenant, c’est qu’on peut observer que pour les déplacements très courts de moins de 1 km, ce taux descend à peine en dessous de 50 % : la moitié des déplacements de moins de 1 km sont effectués en voiture.  Pour les déplacements de plus de 5 km, la voiture occupe déjà plus de 72 % des déplacements. 

Mode de déplacement en fonction de la distance parcourue. Près d’un déplacement sur deux de moins de 1 km est effectué en voiture. Source : INSEE

Les chiffres de l’Enquête Nationale Transport Déplacement permettent de différencier les déplacements des Français en fonction du type de territoire : 

  • Quel que soit le type de territoire, de la commune isolée en zone rurale, à la grosse agglomération, au moins 20 % des déplacements font moins de 1 km (en vert foncé sur le graphique). En moyenne, sur l’ensemble du territoire, 35 % des déplacements font moins de 1 km. 
  • Quel que soit le type de territoire, plus de la moitié des déplacements font moins de 5 km. Sur l’ensemble du territoire, 73 % des déplacements font moins de 5 km. 
  • En fonction des types de territoires, seulement 5 % à 25 % des déplacements font plus de 10 km. 
Répartition des déplacements par tranches de distance et par type de territoire de résidence des ménages. Source : ADEME

Ainsi, on peut comprendre le potentiel énorme du vélo pour les déplacements de courte distance : 5 km représentent environ 15 à 20 minutes de trajet à vélo, 10 km se parcourent en 25 minutes en vélo à assistance électrique. Il n’est donc pas question de proclamer le vélo comme moyen de transport adapté pour tous les déplacements mais plutôt de prendre conscience qu’il pourrait constituer une alternative très sérieuse pour une grande partie de nos déplacements, notamment les plus courts. 

Quel potentiel pour des déplacements courts (5 km = 15 à 20 minutes à vélo) ? 

Intéressons-nous maintenant à quelques cas concrets. Au nombre de déplacements qui pourraient être concernés par un trajet à vélo. Comme on l’a vu précédemment, c’est le système voiture qui a façonné nos habitudes de mobilité depuis 70 ans. Nous permettant d’accéder à un moyen de transport plus rapide, elle nous a permis d’effectuer plus de kilomètres au quotidien. Ainsi, on peut faire l’hypothèse qu’une société où la voiture est moins dominante serait une société où les déplacements courts sont un peu plus importants. On peut estimer que dans cette société, l’offre d’emploi, de commerce ou d’habitat ne serait pas forcément la même et certainement mieux répartie sur l’ensemble du territoire pour éviter les longues distances. 

Face à ce constat, étudions maintenant le potentiel théorique de ces déplacements courts à partir de l’offre (d’habitat, de commerces, d’école, d’emplois…) existante. Raisonnons d’abord sur un territoire où la faible densité de population n’est a priori pas très favorable au vélo : direction la Mayenne avec la Communauté de Communes du Mont des Avaloirs (16 000 habitants, 30 hab/km2 soit trois fois moins que la moyenne nationale de 105 hab/km2).

Traçons maintenant des isochrones (cercles d’accessibilité à vélo) de 20 minutes autour de chaque pôle d’emploi et de service. A l’échelle de ces pôles, la plupart des motifs de déplacement sont assurés (école, commerce…). On peut maintenant calculer la part de la population comprise dans chacun de ces cercles d’accessibilités. Résultat ici : dans un territoire très rural, 71 % de la population habite à moins de 20 minutes à vélo d’un des pôles du territoire. 




Communauté de Communes du Mont des Avaloirs (16 000 habitants, 30 hab/km2). Dans ce territoire très rural, 71% de la population habite à moins de 20 minutes à vélo d’un des 4 pôles de services du territoire. Source : BL évolution.

Puisqu’un cas particulier ne saurait servir d’exemple, je vous propose maintenant d’extrapoler la méthode à l’ensemble du territoire français. La définition précise d’un pôle de vie est difficile à cerner et je n’ai pas pu trouver de données cartographiques permettant de réaliser ce type d’analyse. Faute de mieux, nous pouvons analyser la part de la population française qui se trouve à moins de 20 minutes à vélo d’un collège. On peut ensuite faire l’hypothèse que là où on trouve un collège, on trouve une bonne partie de l’offre de services, d’emploi, de commerces et de santé nécessaire à la vie quotidienne. Résultat : à l’échelle nationale, 81 % de la population française habite à moins de 20 minutes à vélo d’un pôle de vie qui présente un collège.

Comprenons-nous bien : il ne s’agit pas de dire que 80% des déplacements pourraient être effectués à vélo mais simplement de constater qu’il y a une marge de progression énorme à partir de la situation actuelle (74% des déplacements effectués en voiture pour 3% de déplacements à vélo). Ces données montrent que viser 10%, 20% ou même 30% de part modale vélo ne serait pas utopiste ! 

A l’échelle de la France entière, 81% de la population vit à moins de 20 minutes à vélo d’un pôle de vie où se trouve un collège. Source : BL évolution.

Aperçu du potentiel réduction des émissions de gaz à effet de serre lié au développement du vélo

Maintenant que nous avons vu que le potentiel des déplacements à vélo est largement sous-exploité, intéressons-nous au potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre associé au développement d’une pratique quotidienne du vélo en France. 

Un déplacement effectué à vélo plutôt qu’en voiture, participe à la réduction du nombre de kilomètres parcourus par personne

L’étude de BL évolution sur les impacts écologiques des aménagements cyclables présente quelques estimations du potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre lié au développement du vélo. Le véritable impact écologique du vélo réside dans son potentiel à transformer les formes de mobilité, notamment en réduisant les distances parcourues. Il faut pour cela raisonner en termes de nombre de déplacements ou en temps de déplacement plutôt qu’en nombre de kilomètres parcourus. Rappelons comme on l’a vu dans la partie 1, que depuis près de 200 ans, la constante est le temps nécessaire pour effectuer ses déplacements (la constante de Geurt Hupkes): de l’ordre d’une heure de transport par jour par personne.

La vitesse du mode de transport conditionne fortement la distance des déplacements (étant donné que leur durée est à peu près constante quel que soit le mode) : pour un trajet quotidien, environ 10 km en voiture, 3-4 km à vélo et proche d’1 km en marche à pied. Ainsi, un déplacement effectué à vélo plutôt qu’en voiture, est souvent un déplacement plus court en termes de distance parcourue qui participe à la réduction du nombre de kilomètres parcourus par personne et par an. Finalement, si les déplacements à vélo augmentent sans que les temps consacrés aux déplacements par les français n’évoluent, les distances totales parcourues et l’usage de la voiture devraient baisser (par exemple en privilégiant des zones d’emplois à proximité des zones d’habitation, en développant les commerces de proximité, en développant le cyclotourisme…). 

Scénario 1 : Le Plan National Vélo

Un premier scénario consiste à étudier l’impact du Plan National Vélo qui vise à développer l’usage du vélo pour les trajets courts (environ 3,5 km). L’objectif de ce plan est qu’en 2030, 12 % des trajets soient réalisés à vélo (avec en gros un report modal de la voiture vers le vélo pour des trajets moyens de 3,5 km). Cela correspond à une part modale en km d’environ 4 %. En fait, même si beaucoup plus de trajets (nombre de déplacements) sont réalisés à vélo, le nombre de kilomètres impactés est relativement faible car sur cette distance, la différence entre un temps de parcours à vélo et en voiture est relativement faible. A temps de trajet constant, la baisse des distances parcourues en voiture est donc seulement de 7 %. La baisse des émissions de gaz à effet de serre pour le secteur des transports est de l’ordre de 10 %. C’est bien loin des objectifs de la Stratégie Nationale Bas Carbone (-28% d’ici 2030 et -100% d’ici 2050).  

Scénario 2 : des trajets vélo moyens de 10 km

Supposons maintenant qu’un report modal s’effectue de la voiture vers le vélo pour des trajets moyens à vélo de 10 km. A temps de déplacement constant, cela suppose une baisse des kilomètres parcourus d’environ 23 %. Ainsi, la baisse des émissions de gaz à effet de serre du secteur des transports est de l’ordre de -31 %. On atteint l’objectif de la SNBC pour 2030 et on se rapproche de celui de 2050 ! 

Au passage, cette économie de plus de 30 MtCO2e par an permettrait, en moins d’un an, d’amortir l’impact carbone lié à la création d’un réseau complet de 100 000 km d’aménagements cyclables. 

Scénario 3 : L’intermodalité

Un troisième scénario consiste à coupler l’impact du vélo avec un fort développement des transports en commun pour les trajets plus longs. Imaginons par exemple que le vélo soit utilisé en zone rurale pour effectuer quelques kilomètres avant de rejoindre un bus ou un train pour la plus grande partie du trajet. On évite ainsi de dimensionner un système de transport en commun massif porte à porte partout ce qui est difficilement envisageable (financièrement mais aussi d’un point de vue coût carbone de l’infrastructure). Dans ce scénario, toujours à temps de déplacement constant, la baisse des kilomètres parcourus reste identique au scénario 2 (-23%) mais la baisse des émissions de gaz à effet de serre engendrée est plus significative (-45%). 

Conclusion de la partie 4

En conclusion, le potentiel de réduction d’émissions de gaz à effet de serre étudié ici se contente des objectifs du plan national vélo (12% de part modale). Dans ces conditions, on voit que le vélo ne peut à lui seul nous permettre d’atteindre les objectifs de la Stratégie Nationale Bas Carbone sauf à le coupler avec une politique forte en matière d’intermodalité. Pour autant, son potentiel est aujourd’hui largement sous-estimé car on a vu que viser 20 ou 30% de déplacements effectués à vélo n’est pas du tout utopiste. Ainsi, le vélo est certainement le meilleur moyen de décarboner nos mobilités.

Nous verrons dans la partie 5 à quel point la France manque d’ambition en la matière et comment elle pourrait devenir un pays cyclable.

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Commentaires

1 Comment

  1. Justin 31 août 2021

    lu en travers mais:
    “L’impact carbone d’une piste cyclable varie ainsi entre 70 et 380 tCO2e/km. A titre de comparaison, une analyse des émissions de gaz à effet de serre de 16 projets routiers de l’Etat entre 2016 et 2017 aboutissait à une moyenne de 6000 tCO2e/km.”
    pas le temps de lire la source mais les projets de l’état, ce sont des nationales et des autoroutes, pas des routes communales donc vous grossissez les chiffres (pour mieux les tordre et appuyer votre argumentaire… pas joli joli)
    Entre une route communale et une vélo voie construite ex nihilo de 4m de large, je suppute plutôt une différence minime…

    Vous êtes aussi trop optimistes pour les vitesses à vélo: 25km/h en électrique et ~20km/h en pédalant… pourquoi ne pas dire aussi qu’en voiture on fait du 130 de moyenne sur un Notre Dame de Paris => Notre Dame de la Garde à Marseille => un peu ridicule non?
    La comparaison serait moins flatteuse pour les vélos…

    Bref, encore une fois je suis d’accord mais pourquoi tordre les chiffres à ce point là?

    Autre solution:
    EN ville, supprimer les places de parking en surface le long des rues pour les transformer en piste cyclables
    Transformer toutes les 2 voies en 1 voie sens unique voiture et 1 voie bidirectionnelle circulation douce
    Transformer toutes les 2×2(ou plus) voies et récupérer une voie (ou plus) pour faire du bidirectionel en piste cyclable

    Petite remarque de vacances, je suis tombé sur un bled avec centre ville éloigné de 2km de son supermarché mais sans piste cycclable ni même trottoir entre les 2 le tout en ligne droite façon hunaudière le Mans… bref même pas en rêve je fais le trajet à vélo malgré 2km…

    Répondre

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