De nombreuses lignes ferroviaires sont dépourvues de caténaires en France. Les trains qui y circulent carburent donc au diesel, émettant des nuisances sonores et rejetant des polluants dans l’air. Il existe désormais des solutions pour électrifier les rames, sans passer par de coûteux investissements le long des voies. Le train recyclé hybride à batterie semble être la plus privilégiée dans l’hexagone.

Quelle technologie pour remplacer le diesel à bord des trains ? Trop polluantes, les rames qui sillonnent les lignes non-électrifiées vont devoir changer d’énergie. L’alternative la plus connue est certainement la caténaire : ce câble qui, placé au-dessus de la voie, permet d’alimenter le train en courant sans interruption. Problème, cette solution coûte très cher : entre 350 000 et 1,5 millions d’euros par kilomètre. Elle impose également une interruption du trafic le temps des travaux.

La ligne non-électrifiée Marseille – Miramas / Photo : Didier Duforest – Flickr CC.

Hydrogène ou hybride ?

Le progrès permet aujourd’hui de stocker l’électricité à bord de certains trains pour se passer des caténaires. Le courant peut être généré par une pile à combustible à hydrogène ou simplement accumulé dans des batteries. Si le train à hydrogène existe depuis 2016 (Alstom Coradia iLint), il peine à démarrer en France à l’inverse de chez nos voisins européens. Les régions de l’hexagone semblent plutôt séduites par la solution hybride à batteries, installée sur des rames existantes.

Deux des plus grands constructeurs développent des rames en ce sens. Alstom conçoit actuellement une version hybride batterie-diesel de son Régiolis. Le train troquera 50 % de ses moteurs thermiques pour des packs lithium-ion, autorisant de très courts trajets zéro-émission. En arrêt prolongé en gare, il pourra aussi éteindre ses moteurs. La technologie embarquée permettra d’assister les moteurs thermiques, de compenser les variations de tension de la caténaire et de récupérer l’énergie issue du freinage.

 

La future rame Alstom Coradia iLint à hydrogène bi-mode pour la France / Image : Alstom.

Maintenance et exploitation moins coûteuses

Moins cher à l’exploitation comme à la maintenance, le Régiolis hybride promet une réduction de 20 % des émissions de gaz à effet de serre et de la consommation de carburant. Son développement est en partie financé par les régions Centre-Val-de-Loire, Grand Est, Nouvelle Aquitaine et Occitanie. La première rame modifiée sera testée début 2021 pour une mise en service commercial prévue pour l’année suivante.

Les régions, gestionnaires des réseaux TER, lorgnent également sur un modèle concurrent développé par Bombardier. Auvergne-Rhône-Alpes, Hauts-de-France, Nouvelle-Aquitaine, Occitanie et Sud-Paca ont engagé 38 millions d’euros pour donner naissance à la version hybride de l’AGC. La rame exploitera un système similaire à un modèle déjà au catalogue de Bombardier, le Talent 3. Il sera aussi très proche de celui du Régiolis. Deux des moteurs seront ainsi remplacés par des batteries.

Une rame Bombardier AGC en région Occitanie / Photo : Luis Zamora – Flickr CC.

Du bioGNV pour remplacer le diesel ?

L’AGC hybride devrait être capable de franchir environ 80 km en mode zéro-émission. Rechargée sur les sections équipées de caténaires, elle pourra elle aussi récupérer l’énergie du freinage. Les cinq premières rames d’essais seront testées sur les réseaux TER des régions participantes dès 2022.

La solution hybride-batterie n’est pas la seule à être développée. Certaines collectivités comme l’Occitanie envisagent d’expérimenter la conversion au bioGNV (gaz naturel renouvelable) des trains thermiques. Le train à hydrogène, seul modèle à assurer 100 % de ses trajets sans aucune pollution à l’usage, ne devrait débarquer en France qu’autour de 2025.