L’Audi A3 Sportback g-tron, première voiture au gaz naturel de la marque, dévoile l’expertise technologique de pointe d’Audi – de la technologie ultra légère à l’infodivertissement hautement avancé en passant par les systèmes d’assistance au conducteur. Cette voiture présente une technologie de pointe pour le gaz naturel comprimé (CNG = gaz naturel comprimé), accompagnée de la technologie de stockage du carburant. Ses deux réservoirs pressurisés, situés sous le plancher du coffre, contiennent chacun environ sept kilogrammes de gaz. Ils utilisent l’espace prévu pour la roue de secours, ce qui affecte très peu la capacité de chargement.
Ces réservoirs, qui stockent le gaz à une pression de 200 bars, utilisent le principe de construction ultraléger d’Audi. Ils pèsent 70% de moins que les bouteilles en acier conventionnelles, soit 27 kilogrammes de moins que des versions en acier équivalentes. Leur composition révèle une disposition innovante : la couche interne est constituée d’une matrice de polyamide imperméable au gaz, tandis qu’une deuxième couche de polymère renforcé de fibres de carbone (CFRP) confère au réservoir une résistance extrêmement élevée. Une troisième couche de polymère renforcé de fibres de verre (GFRP) protège le réservoir des dommages extérieurs. De la résine époxy est utilisée pour lier les matériaux renforcés de fibres.
Un autre aspect marquant de l’Audi A3 Sportback g-tron est son régulateur de pression électronique du gaz. Ce composant compact et léger réduit la haute pression du gaz qui s’écoule des cylindres à environ cinq à neuf bars en deux étapes. Il assure que la pression adéquate est toujours présente dans le rail de gaz et aux soupapes d’injection – une pression basse pour une conduite efficace à basse vitesse, et une pression plus élevée lorsque le conducteur souhaite plus de puissance et de couple.
Lorsque la pression dans le réservoir tombe en dessous de 10 bars, lorsqu’il reste environ 0,6 kilogramme de gaz, la gestion du moteur passe automatiquement au fonctionnement à l’essence. L’Audi A3 Sportback g-tron est conçue selon un concept bicarburant. Dans le cycle NEDC, elle parcourt plus de 400 kilomètres au gaz et encore 900 kilomètres à l’essence, ce qui lui donne une autonomie globale comparable à celle d’un moteur TDI. Le système d’information au conducteur indique toujours la consommation actuelle ; deux écrans dans le tableau de bord indiquent le niveau de carburant des réservoirs. Les orifices de remplissage des deux carburants se trouvent derrière le même clapet.
Après le ravitaillement, et en cas de très grand froid, l’Audi A3 Sportback g-tron démarre d’abord avec de l’essence, puis passe rapidement au gaz naturel. Son moteur est un 1.4 TFSI modifié; la culasse, le turbocompresseur, le système d’injection et le convertisseur catalytique sont spécialement conçus pour fonctionner au gaz. Avec une puissance de 81 kW (110 ch) et un couple de 200 Nm, ce modèle cinq portes compact accélère de 0 à 100 km/h en moins de 11 secondes et atteint une vitesse de pointe de plus de 190 km/h.
L’Audi A3 Sportback g-tron est la référence en termes d’efficacité et d’économie dans son segment. Ses émissions de CO2 dans les gaz d’échappement restent inférieures à 95 grammes par kilomètre dans le cycle NEDC, et les coûts de carburant pour le client sont d’environ quatre euros pour 100 kilomètres. Sur 100 kilomètres, la voiture compacte consomme en moyenne moins de 3,5 kilogrammes de gaz naturel ou d’Audi e-gaz – le carburant produit dans le cadre du projet Audi e-gas à partir de CO2 et d’eau à l’aide d’énergies renouvelables. Ce carburant est une étape majeure vers l’avenir de la mobilité pour la marque aux quatre anneaux – Audi est le premier constructeur automobile à établir des installations de production pour toute une chaîne de sources d’énergie durables.
L’usine de biogaz qu’Audi a installée à Werlte (Emsland) comprend deux étapes majeures – l’électrolyse et la méthanation. Dans un premier temps, l’usine utilise des énergies renouvelables pour décomposer l’eau en oxygène et en hydrogène dans trois électrolyseurs. L’hydrogène ainsi obtenu peut être stocké séparément si nécessaire, afin de fournir une alimentation future aux véhicules à pile à combustible.
Cependant, dans l’attente d’une infrastructure hydrogène étendue, une deuxième étape est réalisée : l’hydrogène est ensuite réagi avec du CO2 pour produire du méthane synthétique, ou de l’Audi e-gaz. Chimiquement, il est presque identique au gaz naturel fossile et peut donc être distribué dans toute l’Allemagne via le réseau de gaz naturel vers les stations-service CNG pour le ravitaillement des véhicules.
Le dioxyde de carbone utilisé dans l’usine Audi e-gaz est un gaz résiduaire d’une installation biométhane voisine fonctionnant à partir de déchets organiques et exploitée par la compagnie d’électricité EWE. Cette usine le sépare du biogaz brut pour produire du biométhane de haute pureté. L’usine Audi e-gaz devrait produire environ 1 000 tonnes métriques par an, capturant environ 2 800 tonnes métriques de CO2 qui autrement pollueraient l’atmosphère. Par conséquent, le carburant est neutre en termes d’émissions de carbone.
Tout au long du processus de production à l’usine Audi e-gaz, construite conjointement avec l’ingénieur en usines ETOGAS (anciennement SolarFuel), l’utilisation efficace des flux d’énergie est une priorité élevée. La chaleur résiduelle dégagée pendant la méthanation est utilisée pour assainir les déchets et préparer le biogaz, ce qui augmente sensiblement l’efficacité globale. L’usine Audi e-gaz est actuellement en cours de mise en service et fournira le réseau en gaz synthétique à partir de l’été 2013.
L’Audi e-gaz est un carburant à haute teneur énergétique idéal pour alimenter les moteurs à combustion. L’e-gaz neutre en CO2 de Werlte peut alimenter 1 500 nouvelles voitures Audi A3 Sportback g-tron, parcourant chacune 15 000 kilomètres par an. Ces voitures ne produiront pas un seul gramme de CO2 qui n’a pas été capturé au préalable lors du processus de production d’e-gaz. Même dans le calcul complet du puits à la roue, qui inclut les dépenses de construction et d’exploitation des éoliennes et de l’usine d’e-gaz, les prévisions actuelles prévoient que les équivalents en CO2 resteront inférieurs à 30 grammes par kilomètre.
L’A3 Sportback g-tron peut fonctionner fondamentalement au gaz naturel, au biométhane vendu dans certaines stations-service ou à l’e-gaz. Les clients souhaitant acheter de l’e-gaz peuvent souscrire à un contingent particulier d’e-gaz pour l’A3 g-tron auprès de leur concessionnaire Audi. Cela leur permet de participer à un processus de comptabilité qui garantit que la quantité de gaz qu’ils mettent dans leur véhicule à la station-service de gaz naturel a été fournie au réseau par l’usine Audi e-gaz.
Le client paie l’e-gaz mensuellement sur la base d’un contrat d’approvisionnement en carburant. Il souscrit séparément au contrat de location. Le prix du CNG affiché à la station-service est facturé mensuellement sur la carte d’e-gaz. Cette carte sert d’instrument de comptabilité qui donne au client une preuve certifiable du service de mobilité durable qu’il reçoit. Elle sera acceptée dans la plupart des stations-service CNG partout en Allemagne – si les clients le souhaitent, leur système de navigation ou leur smartphone les localisera. Mais l’A3 Sportback g-tron peut bien sûr également être ravitaillée dans n’importe quelle autre station-service de gaz naturel, et sera alors alimentée en gaz naturel ou en biométhane comme n’importe quel autre véhicule au gaz naturel.
L’ensemble de l’industrie énergétique allemande bénéficie du concept Audi e-gaz. La question du stockage de l’énergie renouvelable, qui fait de plus en plus souvent l’objet d’un surapprovisionnement après le changement de politique énergétique, est toujours sans réponse quant à son efficacité et à son indépendance par rapport à l’emplacement. La première mondiale de la liaison entre l’électricité et le réseau gazier, telle que démontrée par le projet e-gaz à Werlte, offre une solution à ce problème en stockant l’e-gaz produit dans le réseau de gaz naturel, la plus grande et la plus efficace forme de stockage d’énergie disponible. Cette perspective pourrait donner un élan majeur au développement des énergies renouvelables.
