Les cyclistes polluent-ils (plus que les transports en commun) ?

Edit 22 septembre 2009: Comme beaucoup me l’ont fait remarquer en commentaires, le cycle du CO2 humain est très différent du cycle du CO2 fossile et si le calcul ci-dessous reste intéressant, il n’en demeure pas moins que le cycliste pollue beaucoup moins que les transports en commun ou quoi que ce soit qui utilise un moteur (cf commentaires de Mathieu et Quentin)…

Cette semaine, j’ai décidé d’essayer de venir au travail à vélo. Cela me fait un trajet de 15 kilomètres, en trois quarts d’heures, et j’ai trouvé un chemin sympa. C’est donc très agréable (on verra quand il pleuvra si c’est toujours aussi agréable…), et deuxième avantage, on se sent écolo :-)

Mais l’est-on vraiment ? Je me demandais dans quelle mesure un cycliste rejette du CO2 ; j’ai donc cherché pour faire les calculs et en avoir le coeur net, et ai cherché combien un être humain rejette de CO2 pendant l’effort. J’ai trouvé sur Wikipedia (évidemment) ainsi que sur Volodalen.com, un site de coureurs.

Selon ces deux sites, au repos, la VCO2 (production instantanée de dioxyde carbone rapportée à l’unité de temps) est d’environ 0,8 litre/minute. Lorsque l’effort s’intensifie, la VCO2 monte (en même temps que la VO2, la consommation d’oxygène) jusqu’à environ 5 l/min. Ceci pour un sportif « moyen à bon » de 80 kilos. Ce n’est pas tout à fait moi, mais on va supposer que oui car je n’ai pas l’intention d’aller faire les mêmes graphiques dans une clinique ;-)

Voici le graphique en question :

O2VE

Selon les mêmes pages, on trouve entre ces deux extrêmes le « seuil ventilatoire » qui représente un niveau d’effort conséquent mais « tenable » longtemps (plus d’une demi-heure d’après « Le sport après 50 ans »). Je vais donc considérer qu’à vélo, je me mets d’instinct à ce niveau d’effort. À ce seuil ventilatoire, nos deux graphiques nous donnent une VCO2 de 3,5 l/minute au seuil ventilatoire.

C’est parti pour les calculs !

Considérons le CO2 comme un gaz parfait étant donné que la pression est basse ; on utilise donc

p.V = n.R.T

avec :
p : pression en Pa (pascals). Nous avons p = 101325 au niveau de la mer
V : volume en m3. Nous avons ici 3,5 litres de CO2, soit 0.0035m3
n : en mol, que nous cherchons
R : constante = 8,314472 J.mol-1.K-1
T : température en Kelvin. Nous avons 293.15°K pour 20°C.

Cela nous donne n = (P.V)/(R.T), soit n = (101325*0,0035)/(8,314472*293,15) : n = 0.1454 mol de CO2.

La masse molaire du CO2 est de 44 g/mol (2*MO + MC avec MO=16 et MC=12). J’expire donc 6.40g/minute de CO2. (Ces calculs rappellent la terminale…)

Sachant que ma vitesse moyenne est d’environ 20 km/h, il me faut 3 minutes pour parcourir un kilomètre et je rejette donc (roulement de tambour) 19,20 g/km de CO2 à vélo.

Au repos, à 0,8 l/m de CO2 expiré (calcul identique), je rejette donc 1.46 g/minute. Dans ma voiture il me faut 1 minute par kilomètre (en moyenne sur ses 30000 km, on est à 62km/h), soit 1.46g/km auxquels on ajoute les 149g/km provenant du moteur: 150,46 g/km en voiture.

En train, en comptant 90km/h, ça donne 0.97 g/km (car je me repose aussi). On ne comptera pas la pollution du gros diesel du train qui doit faire peur, vu que de toutes façons, il roule aussi si je ne suis pas dedans (suite au commentaire de Carsten : d’après eco-malin.com, un train diesel rejette environ 90 à 110 g/km de CO2 par passager. Si l’on compte qu’il y a 100 passagers dedans, cela fait 10 kilos par kilomètre – yay ! Si la SNCF se décidait à électrifier la ligne Toulouse-Auch, ça changerait pas mal : un train électrique c’est 5g/km/passager).

En conséquence, on peut considérer que je pollue vingt fois plus en venant au travail à vélo plutôt qu’en train (en ignorant la pollution du moteur du train qui est « inévitable » ; si on la compte, c’est cinq fois moins à vélo), et seulement sept fois moins en venant à vélo plutôt qu’en voiture.

Bon, bien sûr, ce calcul cède à la mode du CO2/kilomètre, sans tenir compte de tout le reste des saletés rejetées par un moteur et que je ne rejette pas…

D’autre part, Guillaume me fait remarquer que le cycle de vie du CO2 « humain » est très court (l’O2 est transformé en CO2 par notre corps qui se nourrit de (entre autres) végétaux, qui le captent pour pousser), tandis que le cycle de vie du CO2 des moteurs à explosion est très long (ils se « nourrissent » d’énergie fossile qui met des millions d’années à se reconstituer).

Dernier détail : plus tu es sportif, plus tes VO2max et VCO2max sont élevées, et plus tu rejettes… Si ça se trouve, Lance Armstrong rejette autant qu’une Smart ? :-)

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