Antoine Belleguie

Sujet de thèse : "Transition énergétique du transport Ferroviaire à l'échelle mondiale d'ici 2050: Appréciation du marché et analyse technico-économique des solutions de décarbonation - Le cas des trains régionaux et du fret ferroviaire"

Aujourd'hui, la pollution atmosphérique est responsable de la mort de 7 à 9 millions de personnes chaque année dans le monde. Même si le ferroviaire est déjà l'un des modes les plus écologiques, ll n'en est pas moins responsable de l'émission de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques lorsqu'il fonctionne au diesel. En Europe, 44% du réseau ferroviaire reste non-électrifié. Pour des raisons techniques, économiques et de sécurité, les premiers et derniers kilomètres reliant les sites industriels au réseau ferré national, également appelés embranchements, sont majoritairement non-électrifiés conduisant à l'utilisation intensive de locomotives diesel continuant à circuler sur les sections électrifiées. En conséquence, aujourd'hui, en France, 80% des trains-kilomètres de fret diesel sont effectués sous caténaires (Simian et al., 2018). Un non-sens environnemental avec de lourdes conséquences environnementales.

Depuis quelques années, influencé par la tendance à la décarbonisation, le rail est en pleine reconversion. Une mutation qui conduit à l'émergence et à l'adoption par l'industrie ferroviaire d'alternatives partiellement ou totalement décarbonées (hydrogène, batterie, biofuel). Bien que certaines énergies semblent être privilégiées aujourd'hui, le futur marché ferroviaire décarboné sera caractérisé par l'hétérogénéité des alternatives plus vertes liées à la grande variété des applications et des cas d'utilisation. Une diversité qui complexifie le choix du décideur final.

Cette thèse se propose de mener une analyse économique prospective de la décarbonation du transport ferroviaire à une échelle internationale, ainsi que des solutions existantes à l’heure actuelle, et des alternatives susceptibles d’apparaître d’ici à 2035. Elle sera centrée sur les cas du fret et des trains régionaux, principaux segments fonctionnant au diesel. Ce travail doctoral poursuit deux objectifs. Il ambitionne tout d’abord de contribuer aux connaissances économiques concernant la décarbonation des transports, en enrichissant en particulier le thème sous-étudié du ferroviaire. Plus précisément, il s’agira de mettre en relief l’adéquation entre les différentes options technologiques envisagées pour les trains et les caractéristiques de la demande, ce qui conditionnera l’étendue des marchés pertinents et donc l’ampleur de la décarbonation. Ensuite, ce travail de thèse souhaite analyser le positionnement des constructeurs ferroviaires par rapport à l’enjeu de décarbonation, ainsi que la nécessité et l’opportunité d’accompagnement par des politiques publiques.

Mots-clés : ferroviaire; transition énergétique; décarbonation; hydrogène; coût total de possession