CNG – qu'est-ce que le gaz naturel comprimé ? Son importance dans le transport

Avec l’importance croissante de la protection du climat et le durcissement des exigences en matière d’émissions dans le secteur des transports, l’industrie automobile est aujourd’hui confrontée à la nécessité d’une profonde transformation. L’introduction de zones de transport propres, la hausse des prix des carburants traditionnels et les exigences réglementaires poussent les transporteurs à rechercher des solutions plus durables et plus rentables.

L’un des carburants qui gagne en importance est le GNC, ou gaz naturel comprimé, qui devient une alternative viable au diesel, au GPL ou aux véhicules électriques, en particulier dans les transports urbains et régionaux.

Dans cet article, nous expliquons en détail ce qu’est exactement le GNC, quelles sont ses propriétés, où il est utilisé et quand son choix peut s’avérer le plus avantageux, non seulement pour l’environnement, mais aussi pour le portefeuille.

Qu’est-ce que le GNC ?

Le GNC (gaz naturel comprimé) est un carburant obtenu par compression du gaz naturel présent dans la nature, principalement du méthane (CH₄), à une pression de 200 à 250 bars. Il est important de noter que ce gaz ne change pas d’état. Contrairement au GNL, il reste sous forme gazeuse, mais avec une densité accrue.

Le GNC est un excellent carburant pour les véhicules, des bus urbains aux camionnettes légères. Son utilisation dans le transport routier s’inscrit dans les stratégies mondiales de réduction des émissions de gaz à effet de serre et de promotion des énergies alternatives.

Il est intéressant de noter que le GNC est le même gaz que celui qui est fourni aux foyers pour le chauffage et la cuisine. Dans les applications automobiles, cependant, il est soigneusement purifié et comprimé, puis transporté vers les stations-service GNC sous forme de carburant prêt à l’emploi pour les moteurs des véhicules.

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Composition et propriétés du GNC

Le gaz naturel comprimé est principalement composé de méthane, dont la teneur peut atteindre jusqu’à 98 %. C’est pourquoi le GNC a une valeur énergétique élevée, qui est d’environ 50 MJ/kg. Le gaz contient également de faibles quantités d’autres composés, tels que l’azote, le dioxyde de carbone, l’éthane ou le propane.

Le GNC est incolore, inodore et non toxique. Pour des raisons de sécurité, on y ajoute donc un odorant, une substance odorante caractéristique qui permet de détecter rapidement toute fuite éventuelle. L’un des avantages de l’utilisation du GNC dans l’industrie automobile est le fait qu’en cas de fuite, le gaz s’échappe verticalement vers le haut, sans former de flaques dangereuses, comme c’est le cas avec l’essence ou le GPL.

Le GNC se caractérise par une température d’auto-inflammation élevée – jusqu’à 540 °C – ce qui en fait un carburant difficilement inflammable et stable en termes de sécurité. Il ne provoque pas non plus de corrosion du système d’alimentation en carburant, ce qui se traduit par une moindre usure des pièces d’usure et des visites moins fréquentes au garage. De plus, son indice d’octane élevé (110-130) assure une grande résistance à la combustion et un fonctionnement fluide du moteur.

Le stockage du GNC nécessite des conditions appropriées : le gaz est stocké dans des réservoirs renforcés spéciaux, fabriqués en acier ou en composites. Cela rend les bouteilles résistantes aux dommages mécaniques, même dans des conditions d’utilisation difficiles.

Avantages du GNC (gaz naturel comprimé) dans les transports

Le gaz naturel comprimé (GNC) gagne actuellement en popularité, et ce n’est pas sans raison. Dans les transports, en particulier urbains, collectifs et municipaux, il se distingue des autres types de carburants en offrant une série d’avantages mesurables.

Faibles émissions

Les véhicules fonctionnant au gaz naturel comprimé émettent beaucoup moins de substances nocives que les moteurs à combustion classiques. Leur utilisation permet :

• une réduction des émissions de dioxyde de carbone (CO₂) de 20 à 25 % par rapport au diesel,
• une réduction des oxydes d’azote (NOx) de 70 à 90 %,
• une élimination presque totale des particules (PM), pouvant atteindre 99 %.

Qu’est-ce que cela signifie concrètement ? Grâce à ces paramètres, les véhicules au gaz naturel comprimé (GNC) répondent aux normes d’émissions les plus strictes (Euro VI/6) et peuvent circuler sans restriction dans les zones à faibles émissions (LEZ), qui se développent rapidement en Europe.

En savoir plus sur les zones à faibles émissions : Zone à très faibles émissions et autres zones à faibles émissions en Europe >>>

Coûts d’exploitation réduits

Les prix du GNC peuvent varier, mais même à un niveau légèrement plus élevé, ils restent compétitifs par rapport au diesel ou à l’essence.

Les coûts d’entretien sont également moins élevés : la combustion du GNC est plus propre que celle des carburants liquides, ce qui se traduit par une consommation d’huile moindre et une durée de vie plus longue des composants. L’absence de dépôts et de suie dans le système d’échappement a un effet positif sur le rendement et réduit la nécessité de réparations coûteuses des filtres DPF ou EGR.

Fonctionnement plus silencieux des moteurs

Les moteurs alimentés au gaz naturel fonctionnent de manière nettement plus silencieuse que leurs homologues diesel. Les différences peuvent atteindre 3 à 5 dB, ce qui, en milieu urbain, se traduit par une réelle amélioration du confort de vie des habitants et des conducteurs.

Dans le transport nocturne ou municipal, par exemple lors du vidage des poubelles, le niveau sonore réduit devient un atout majeur, et dans le cas des flottes de véhicules de livraison, il améliore le confort du travail quotidien. C’est un aspect qui, à long terme, a un impact significatif sur la qualité de l’environnement urbain.

Sécurité élevée

Le GNC est l‘un des carburants les plus sûrs disponibles sur le marché. Comme nous l’avons déjà mentionné, grâce à sa température d’auto-inflammation très élevée (540 °C), à la manière dont le gaz s’évapore vers le haut en cas de fuite et aux systèmes modernes de sécurité des réservoirs et des vannes, le risque d’inflammation ou d’explosion est minime. Cela permet au gaz naturel comprimé d’être utilisé avec succès dans les flottes de véhicules, les véhicules municipaux et urbains, où la sécurité est essentielle.

Utilisation du GNC dans les transports – où est-il le plus efficace ?

La Chine, l’Iran et l’Inde comptent parmi les leaders mondiaux en termes de nombre de véhicules fonctionnant au gaz naturel, mais sur notre marché européen, les carburants tels que le GNC deviennent également une solution populaire. Pourquoi ? Parce qu’ils sont efficaces lorsque l’écologie, l’économie et la fiabilité sont importantes, et que ces valeurs sont de plus en plus appréciées. Voyons dans quels secteurs du transport le gaz naturel comprimé trouve aujourd’hui une application pratique.

Transport urbain et communal

Les entreprises de transport urbain sont parmi les premiers et les plus grands consommateurs de GNC. Les bus alimentés au GNC circulent dans les rues de nombreuses villes, offrant un niveau sonore réduit, une meilleure protection de l’environnement et des économies (par rapport aux véhicules diesel). Il en va de même pour les camions poubelles et autres véhicules techniques qui circulent dans les centres-villes, où les normes environnementales sont strictes.

Logistique du dernier kilomètre et livraisons urbaines

Dans les villes où le commerce en ligne et les services de livraison express connaissent un développement dynamique, le GNC devient une excellente solution pour les entreprises de messagerie et de commerce électronique, en tant qu’alternative au diesel. Non seulement il permet de réduire le coût du carburant et d’accéder sans restriction aux zones à faibles émissions, mais il ne génère pas de bruit pendant les livraisons nocturnes.

Un autre avantage est la possibilité de faire le plein rapidement : dans les villes où les stations GNC sont plus nombreuses, le problème de la logistique du carburant est pratiquement inexistant. Bien que le GNC soit également adapté aux livraisons dans les petites villes et les zones rurales, le manque d’infrastructures dans ces régions peut nécessiter un soutien sous la forme d’une station-service propre ou d’une planification plus minutieuse des trajets.

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Transport léger et flottes

Les entreprises qui possèdent des flottes de véhicules de livraison, de service ou de représentation choisissent de plus en plus souvent d’installer le GNC dès l’achat des véhicules. Les avantages suivants plaident en faveur de cette solution :

• des allégements fiscaux ou des exonérations de taxes dans certaines villes et régions,
• un meilleur contrôle des coûts de carburant,
• une image écologique, de plus en plus importante pour les clients et les institutions publiques.

De plus, avec des kilométrages élevés, le retour sur investissement (ROI) des véhicules au gaz naturel comprimé peut apporter des avantages significatifs, en particulier lorsque l’entreprise dispose de sa propre infrastructure de ravitaillement.

En résumé, le GNC est particulièrement adapté lorsque les véhicules sont intensivement utilisés et que l’infrastructure de ravitaillement est bien planifiée. Dans ces conditions, il s’agit non seulement d’une solution plus écologique, mais aussi d’un investissement avec un réel potentiel de retour sur investissement. Il convient également de mentionner qu’outre le transport routier, le GNC est de plus en plus utilisé dans la navigation côtière, les ferries et les ports. Le gaz naturel comprimé devient ainsi un carburant universel à faibles émissions, utilisé dans différents secteurs du transport.

Le ravitaillement en GNC étape par étape

À première vue, le ravitaillement en GNC peut sembler compliqué. La procédure est cependant intuitive et sûre, à condition de respecter quelques règles de base.

Comment faire le plein de GNC ?

1. Arrêtez le véhicule à l’endroit prévu à cet effet et empêchez-le de bouger.
2. Coupez le moteur et les appareils électriques, y compris la radio et le téléphone portable. Éteignez les lumières.
3. Lisez les instructions et les panneaux disponibles – certaines étapes peuvent varier d’une station à l’autre.
4. Assurez-vous qu’il n’y a pas de dommages ou de fuites dans le système de ravitaillement. Si vous avez des doutes, éloignez-vous et contactez le personnel de la station.
5. Connectez le pistolet du distributeur à la valve de ravitaillement et suivez les instructions. Le raccord doit être étanche et bien verrouillé.
6. Lancez le ravitaillement – le carburant s’écoule dans le réservoir sous haute pression. Le système contrôle ce processus automatiquement.
7. Débranchez le pistolet uniquement lorsque le ravitaillement est terminé et sécurisez la valve avec un bouchon de protection.

Attention ! Il est recommandé de porter des gants et des lunettes de protection.

Il est important de noter que, pour des raisons de sécurité, les distributeurs des stations de ravitaillement en GNC sont équipés:

• de systèmes de coupure automatique du gaz en cas de détection d’une fuite,
• de raccords à rupture, qui empêchent le tuyau d’être arraché en cas de départ accidentel du véhicule,
• de capteurs de température et de pression, qui surveillent en permanence le processus de ravitaillement.

Le ravitaillement en GNC dure généralement 3 à 5 minutes dans les stations de ravitaillement rapide en GNC (appelées « fast-fill »), soit autant que le ravitaillement en essence ou en diesel. Dans le cas des stations de type « slow-fill » (à ravitaillement lent), par exemple dans les bases de flottes, le ravitaillement peut durer de plusieurs dizaines de minutes à plusieurs heures et se fait généralement la nuit, lorsque les véhicules ne sont pas utilisés.

Comparaison entre le GNC, le GNL et le GPL

Le tableau ci-dessous présente les principales différences entre les trois types de carburants gazeux les plus courants : le GNC, le GNL et le GPL.

CARACTÉRISTIQUE	GNC (gaz naturel comprimé)	GNL (gaz naturel liquéfié)	GPL (gaz de pétrole liquéfié)
Composant principal	Méthane (CH₄) : ~95-98 %	Méthane (CH₄) : ~95-98 %	Propane (C₃H₈) et butane (C₄H₁₀)
État physique	Gaz	Liquide	Liquide
Conditions supplémentaires	Comprimé à une pression de 200-250 bars	-162 °C (conditions cryogéniques)	Stocké à température ambiante, sous une pression modérée de 5-10 bars
Densité énergétique	Moyenne	Élevée	Élevée
Type de véhicules	Transports urbains, communaux, camionnettes	Principalement des camions pour les longs trajets	Voitures particulières, camionnettes, certains camions
Sécurité en cas de fuite	S’évapore vers le haut, ne forme pas de flaques	Risque de gel au contact du liquide, s’évapore rapidement	Après évaporation, retombe et s’accumule au sol – forme des mélanges inflammables
Émissions de gaz d’échappement	Très faibles (faibles émissions de CO₂, NOx, PM)	Similaires au GNC	Supérieures à celles du GNC, mais inférieures à celles du diesel
Utilisation	Transport urbain et local	Transport longue distance	Largement utilisé en Europe dans les voitures particulières
Comparaison avec le diesel	Plus silencieux, plus propre	Plus silencieux, plus grande autonomie	Moins cher, plus facilement accessible

Résumé

Ces dernières années, le GNC, ou gaz naturel comprimé, gagne en importance en tant qu’alternative viable aux carburants traditionnels, en particulier dans les transports urbains et les flottes. Il se distingue par de faibles émissions de CO₂, de particules et d’oxydes d’azote, un fonctionnement plus silencieux du moteur, un niveau de sécurité élevé et des économies d’exploitation.

Bien que le coût d’installation ou d’achat d’un véhicule au GNC puisse être plus élevé, cet investissement est rentable dans de nombreux cas, en particulier pour les longs trajets et avec une bonne infrastructure de ravitaillement. Des avantages supplémentaires, tels que la possibilité de bénéficier d’allégements fiscaux ou d’exonérations de frais dans les zones à faibles émissions (LEZ), renforcent l’attrait de ce type de carburant.

Le gaz naturel comprimé n’est donc pas une tendance passagère, mais un choix conscient de nombreuses entreprises qui cherchent à réaliser des économies et à réduire l’impact de leurs transports sur l’environnement.

Foire aux questions (FAQ)

Le GNC est-il un carburant alternatif ?

Oui, le GNC (gaz naturel comprimé) fait partie des carburants alternatifs, au même titre que les biocarburants, le GPL, le GNL et l’électricité. Son principal avantage est son niveau d’émissions plus faible et son impact moindre sur l’environnement par rapport aux carburants dérivés du pétrole.

Quelle est la différence entre le GNC et le GPL ?

Le GNC (gaz naturel comprimé) est principalement composé de méthane et est stocké sous haute pression sous forme gazeuse. Le GPL (gaz de pétrole liquéfié) est un mélange de propane et de butane, stocké sous forme liquide à basse pression. La différence essentielle réside également dans leur comportement en cas de fuite : le GNC, plus léger que l’air, s’élève vers le haut, tandis que le GPL descend et peut former des mélanges inflammables au niveau du sol.