Comment décarboner les engins de carrière ?
Résumé pour les décideurs
Mesurer l'énergie consommée par opération plutôt que par heure de fonctionnement. C'est le parti pris du projet D-CARbo-Engins, qui équipe des engins de carrière de boîtiers télématiques sur plusieurs sites des Pays de la Loire. Deux jumeaux numériques compareront ensuite les motorisations, à l'échelle de l'engin puis de la flotte. Une étude de rétrofit porte sur un tombereau et une chargeuse sur pneus.
Les engins pèsent un quart des émissions d'une tonne de granulats. La France en compte 15 000, encore majoritairement au gazole non routier. Le projet D-CARbo-Engins mesure leurs usages réels avant de comparer hybridation, électrification et hydrogène. Premiers enseignements attendus à l'automne 2026 sur les sites ligériens.
Pourquoi les engins pèsent-ils un quart du carbone des granulats ?
Rapportées à une tonne de granulats livrée au premier utilisateur, les émissions de gaz à effet de serre des engins de carrière représentent environ 25 % du total. Ce poste arrive en deuxième position dans la filière, derrière le transport vers les chantiers. Aucun autre poste n'approche ce niveau.
La France compte environ 15 000 engins lourds en carrière. Ils fonctionnent encore majoritairement au gazole non routier. Quatre contraintes expliquent ce retard sur les véhicules routiers : la puissance appelée, l'intensité de l'usage, l'autonomie exigée, la diversité des sites.
Ces contraintes interdisent de transposer les solutions mises au point pour les petits engins de chantier. Un tombereau de carrière ne se décarbone pas comme une mini-pelle urbaine. Le projet D-CARbo-Engins part précisément de ce constat.
Que mesurent les boîtiers télématiques ?
Le projet équipe de boîtiers télématiques des engins thermiques prélevés dans les flottes d'adhérents régionaux, sur plusieurs sites des Pays de la Loire. Les équipes d'exploitation donnent accès aux conditions réelles de travail. Elles partagent aussi leur connaissance des usages.
Les boîtiers enregistrent la consommation, la charge et le régime du moteur, les temps de fonctionnement et de ralenti, la vitesse et les déplacements. L'analyse est confiée à Vectura System, l'entreprise nantaise qui porte le projet. Elle en assure la conduite technique et numérique.
L'intérêt de ces relevés tient à ce qu'ils rattachent l'énergie consommée à une opération identifiée : extraire, charger, transporter, décharger ou alimenter une installation. Une consommation moyenne au litre par heure ne dit rien de cela. Elle agrège des gestes qui n'ont pas le même besoin.
« Notre priorité est de partir des usages réels. En comprenant quelle quantité d'énergie est nécessaire pour chaque opération, nous pourrons comparer objectivement les solutions et proposer aux entreprises des trajectoires efficaces, réalistes et économiquement soutenables », indique Raphaël Bodet, chef du service des affaires techniques de l'UNPG.
À quoi sert un jumeau numérique d'engin ?
La démarche se déroule en trois étapes. La première analyse le parc existant pour identifier les gains immédiats : optimisation des cycles, réduction du ralenti, récupération d'énergie. Ces gains ne demandent aucun changement de motorisation.
La deuxième étape construit des jumeaux numériques. Un jumeau reproduit le comportement énergétique d'un équipement à partir de données réelles. L'outil EcoLoadTwin simule le fonctionnement d'un engin selon plusieurs motorisations, du diesel aux carburants alternatifs, en passant par l'électrique, l'hybride et la pile à combustible hydrogène.
Chaque option s'évalue sur les émissions évitées, le coût et la durée de vie restante de l'engin. Un second outil, EcoQuarryFleet, raisonne à l'échelle de la flotte en intégrant les infrastructures, le coût total de possession et l'analyse du cycle de vie. Les scénarios se comparent donc sans immobiliser le matériel.
Le rétrofit d'un tombereau est-il faisable ?
La troisième étape porte sur le rétrofit, la conversion d'un engin thermique vers une propulsion alternative. Deux machines sont étudiées : un tombereau et une chargeuse sur pneus. Ce sont les deux équipements les plus répandus sur un site d'extraction.
L'étude croise simulations, scans en trois dimensions et examen des architectures, des composants et des châssis. Elle ne produit pas de prototype à ce stade. Elle détermine les conditions techniques et économiques de sa réalisation.
Le consortium envisage de passer au prototypage dès 2027, avec l'appui de l'ADEME. L'Agence a rejoint le comité de pilotage. Elle y cherche à mieux cerner les besoins de la profession, pour calibrer en conséquence ses dispositifs d'aide.
Qui porte le projet et avec quel financement ?
Le budget mobilisé approche 270 000 euros. La Région Pays de la Loire et l'État, au titre du plan France 2030, en financent la moitié. Les filières professionnelles apportent l'autre moitié.
L'UNPG pilote le volet carrières au sein de sa commission technique. L'UNICEM Pays de la Loire assure l'ancrage régional et siège au comité de pilotage. Cinq adhérents mettent à disposition engins, sites et données : Carrières de l'Ouest, Heidelberg Materials, Nexstone, Eiffage et Carrières Nivet.
Le projet associe également la FRTP et la FNTP pour les travaux publics. Il est labellisé par ID4Mobility et soutenu par Avenia et Atlanpole. Les premiers enseignements sont attendus à l'automne 2026, les études de rétrofit au premier trimestre 2027.
Le choix d'un tiers expert, indépendant des constructeurs et des filières énergétiques, est revendiqué par la profession. Il conditionne la portée des comparaisons qui en sortiront. La fédération UNICEM documente par ailleurs la place des granulats dans l'économie et le rôle des carrières en biodiversité.
Questions fréquentes sur la décarbonation des engins de carrière
Quelle part du carbone des granulats vient des engins ?
Environ 25 % des émissions de gaz à effet de serre rapportées à une tonne de granulats livrée au premier utilisateur. C'est le deuxième poste de la filière, derrière le transport vers les chantiers. Aucun autre poste n'atteint ce niveau.
Combien d'engins lourds travaillent en carrière en France ?
Environ 15 000, qui fonctionnent encore majoritairement au gazole non routier. Leur puissance, l'intensité de leur usage, l'autonomie exigée et la diversité des sites interdisent de leur appliquer les solutions mises au point pour les petits engins de chantier.
Qu'enregistre un boîtier télématique sur un engin ?
La consommation, la charge et le régime du moteur, les temps de fonctionnement et de ralenti, la vitesse et les déplacements. Ces données rattachent l'énergie consommée à une opération précise : extraire, charger, transporter, décharger ou alimenter une installation.
Qu'est-ce qu'un jumeau numérique d'engin ?
Un modèle qui reproduit le comportement énergétique d'un équipement à partir de données réelles. Il permet de simuler plusieurs motorisations sur des scénarios d'usage précis, sans immobiliser la machine ni engager le moindre investissement matériel.
Qu'appelle-t-on rétrofit d'un engin de chantier ?
La conversion d'un engin thermique existant vers une propulsion alternative, électrique, hybride ou à hydrogène. L'opération suppose d'étudier l'architecture, les composants et le châssis de la machine, puis de vérifier l'équilibre économique au regard de sa durée de vie restante.
Quand les résultats seront-ils disponibles ?
Les premiers enseignements et les scénarios énergétiques sont annoncés pour l'automne 2026. Les études de faisabilité du rétrofit doivent s'achever au premier trimestre 2027. Le passage au prototypage est envisagé dès 2027, avec l'appui de l'ADEME.
Glossaire de la décarbonation des carrières
Gazole non routier
Carburant réservé aux engins mobiles non destinés à la circulation routière. Il alimente aujourd'hui la majorité du parc des carrières françaises.
Jumeau numérique
Modèle informatique reproduisant le comportement d'un équipement réel à partir de ses données d'usage. Il sert à simuler des scénarios sans intervenir sur la machine.
Rétrofit
Conversion d'un engin thermique vers un autre mode de propulsion, en conservant le châssis et une partie des organes. L'opération évite la mise au rebut d'une machine encore saine.
Analyse du cycle de vie
Méthode d'évaluation des impacts environnementaux d'un produit sur toute sa durée, de l'extraction des matières premières jusqu'à sa fin de vie.
Coût total de possession
Somme des dépenses liées à un équipement sur sa durée d'exploitation : achat, énergie, maintenance, infrastructures et valeur résiduelle à la revente.
Tombereau
Engin de transport de matériaux en vrac sur site d'extraction, à benne basculante. Avec la chargeuse sur pneus, il forme l'équipement de base d'une carrière.