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Reportages

Monorail: Montréal-Québec haute vitesse!

Joël Leblanc - 15/02/2013
Monorail
Départ de la métropole 9h, arrivée dans la Capitale 10h! C’est ce que font miroiter les promoteurs du monorail.

Il y a longtemps qu’on rêve d’un moyen de transport collectif aussi rapide qu’un TGV pour relier les grands centres urbains du Québec. Un monorail serait-il la solution?

Le projet TrensQuébec, pour «Train Rapide Électrique National Suspendu», est aujourd’hui soutenu par un nombre grandissant de gens d’affaires, de politiciens et d’ingénieurs. «Le premier tronçon reliera Québec et Montréal en une heure, de centre-ville à centre-ville, insiste l’ancien député fédéral Jean-Paul Marchand, devenu aujourd’hui un des plus ardents défenseurs de ce projet avant-gardiste. Il volera littéralement au-dessus des bouchons de circulation. Les passagers l’emprunteront comme un métro: aux heures de pointe, sa fréquence pourra être très élevée.»

Et ce ne sont pas des paroles en l’air. Dans ses Propositions pour engager le Québec sur la voie de la mobilité durable, document publié en septembre 2010 par le Réseau des ingénieurs du Québec, le projet de monorail fait l’objet d’une recommandation formelle.

En décembre de la même année, l’Institut de recherche en économie contemporaine (IREC) lui emboîte le pas dans son rapport sur l’électrification du transport collectif. «Le gouvernement actuel aussi est favorable au projet», affirme M. Marchand. Les ministres Réjean Hébert, Jean-François Lisée, Martine Ouellet et Stéphane Bergeron ont notamment exprimé leur sou­tien. Et à l’automne 2012, des rencontres prometteuses avec Investissement Québec ont eu lieu. Les planètes semblent donc s’aligner...

Transport rêvé

Mais à quoi ressemblera-t-il? Le rail sera attaché sous une structure d’acier supportée par des piliers plantés tous les 50 m ou 60 m, eux-mêmes ancrés dans des fondations de béton. À la différence d’un TGV, pas besoin d’une longue assise continue pour empêcher les déformations dues aux variations climatiques!

Pas besoin non plus d’exproprier ni de compenser financièrement les propriétaires des terrains que traversera le monorail, car son infrastructure légère pourra facilement se déployer sur des espaces étroits, comme les terre-pleins qui séparent les voies des autoroutes. «Ces terre-pleins sont déjà des emprises publiques et ne sont pas utilisés, explique Jean-Paul Marchand. Tout au plus, faudra-t-il adoucir des courbes en les allongeant et en empiétant un peu sur des terrains privés, car certains virages sont un peu trop prononcés pour la vitesse à laquelle circulera le monorail (250 km/h). Mais les bases des piliers occuperont si peu d’espace que les dédommagements à verser seront minimes.»

Les piliers espacés permettront de franchir aisément routes et rivières, sans avoir à construire de ponts ni de viaducs. Quand les cours d’eau seront trop larges, comme c’est le cas pour le fleuve Saint-Laurent, le rail d’acier pourra facilement être fixé sous des ponts existants et filer sous leurs tabliers sans perturber la circulation routière.

Le projet repose sur le moteur-roue que Pierre Couture a développé au milieu des années 1990 alors qu’il était ingénieur chez Hydro-Québec (voir l’encadré ci-dessous). Il serait une étape décisive vers l’électrification des transports de la province. Ainsi, non seulement l’engin utilisera de l’électricité pour se mouvoir en se connectant au rail, mais les nacelles seront dépourvues de conducteur. En lieu et place, elles seront pilotées par un système infor­matique complexe qui assurera, entre autres, de maintenir la distance nécessaire entre ces nacelles.

Car contrairement aux monorails existant ailleurs dans le monde, qui mettent en service des rames, ce sont des nacelles isolées qui composeront le monorail québécois. Chacune sera indépendante et pourra transporter confortablement entre 60 et 75 personnes; à peu près le même nombre qu’un autobus. «Elles seront suspendues sous le rail grâce à 16 moteurs-roues, précise Michel Laforest, ingénieur civil pour TrensQuébec. La puissance totale de tous ces moteurs électriques atteindra 8 000 W, ce qui est bien suffisant pour assurer le service, même si un des moteurs tombe en panne.» Notre climat étant ce qu’il est, il faudra recouvrir le rail d’une coque protectrice contre la pluie, la glace et la neige. Les roues des nacelles seront dotées de pneus de caoutchouc, ce qui assurera l’adhérence pour monter les côtes et suivre le relief. Tout le contraire d’un TGV dont les roues d’acier ne peuvent gravir de pentes et pour lequel il faut percer des tunnels.

Michel Laforest n’en démord pas, le meilleur atout du moteur-roue est sa légèreté. «Pour obtenir la même puissance de 8 000 W avec un système conven­tionnel, il faudrait un moteur central très gros et très lourd, poursuit-il. Les nacelles, quant à elles, même remplies à pleine capacité, ne pèseront que 15 ton­nes, ce qui est très peu par rapport aux 200 tonnes d’un wagon de TGV. La structure de support et le rail resteront donc relativement légers, ce qui nécessitera aussi moins de matériaux.»

L’engin pourra atteindre 250 km/h ou revenir à un arrêt complet en seulement 30 secondes. Il ne craindra pas le relief ni les conditions climatiques extrêmes et il fera fi de la circulation routière. Pour se rendre de Québec à Montréal, il faudra compter environ une heure! Bref, la souplesse d’un métro, appliquée à un train interurbain. «Les stations pourront être construites n’importe où, poursuit Jean-Paul Marchand. À n’importe quel étage de n’importe quel bâtiment, centre de congrès, amphithéâtre, gare, etc. Le monorail sera ainsi à même de faire quelques arrêts dans les endroits stratégiques d’une ville pour prendre des passagers avant de filer le long de l’autoroute à grande vitesse.»

C’est un mode de transport idéal pour un territoire aussi vaste et peu peuplé que le nôtre, d’autant qu’il pourrait aussi servir au transport des marchandises – dans des nacelles-cargos – lors des périodes creuses; l’après-midi ou la nuit, par exemple. «On vise un premier tronçon Montréal-Québec, précise Jean-Paul Marchand. Ensuite, des lignes secondaires se déploieront vers les régions. Il y aurait des liaisons Québec-Saguenay, Québec-Beauce, Montréal-Sherbrooke, Montréal-Laurentides, etc. Des liens rapides seront aussi construits entre les aéroports et les centres-villes.»

Le physicien Pierre Langlois est un ardent défenseur des transports électriques au Québec. Dans son livre Rouler sans pétrole, paru chez MultiMondes en 2008, il consacre plusieurs pages au monorail. Selon lui, ce mode de transport électrique sera bientôt indispensable. «Il présente quelques vertus environnementales, même si la baisse annuelle des gaz à effet de serre qu’il engendrera ne sera que de 2%. Il permettra d’intégrer les régions dans le développement économique du Québec, elles qui sont désavantagées par rapport aux villes à cause de leur éloignement. Le monorail fera baisser de beaucoup les coûts de transport.»

L’idée ne fait cependant pas que des heureux. À l’instar des champs d’éoliennes, l’impact visuel du monorail sur les paysa­ges risque d’engendrer des critiques. L’organisme Tourisme Cantons-de-l’Est a déjà laissé savoir qu’il s’opposera au monorail si on propose d’en installer un tronçon sur le terre-plein de l’autoroute 10. «Une longue structure linéaire, suspendue à 10 m entre des voies d’autoroutes va évidemment altérer le paysage, concède Jean-Paul Marchand. Mais un TGV est-il plus beau, avec son assise de 15 m de large en béton et en gravier, ses clôtures et ses pylônes?»

Les critiques les plus sérieuses concernent cependant les aspects techniques et la sécurité. Qu’arrivera-t-il si une nacelle tombe en panne? Si quelqu’un subit un malaise cardiaque à bord? Si le rail se brise? «Les technologies de l’information seront omniprésentes dans tout le réseau, assure Michel Laforest. Le système permettra de savoir à n’importe quel moment où se trouvent les unités de transport et à quelle vitesse elles roulent. En outre, il pourra détecter les anomalies, les accidents et les pannes.»

Peut-être, mais il est difficile de prévoir le comportement d’un monorail qui roule à 250 km/h. Qu’en sera-t-il des vibrations, de la stabilité, du bruit? Pour commencer, les ingénieurs entendent construire un banc d’essai de 5 km pour développer le moteur-roue, version monorail, essayer des prototypes en les faisant accélérer, ralentir, prendre des virages, freiner brusquement, etc.

À l’image des grands chantiers hydroélectriques des années 1960, on espère concevoir et fabriquer les composantes du monorail au Québec, dans le but de développer une nouvelle expertise et un nouveau savoir-faire québécois. «Aux États-Unis, 14 400 km de voies rapides sont à l’étude dans les régions de New York, Boston et Washington. L’option TGV, pour ces régions plus vallonnées, est estimée à 115 millions de dollars le kilomètre. On pourrait leur vendre, avec une marge bénéficiaire, des TrensQuébec à 30 ou 40 millions de dollars le kilomètre. Même si le Québec ne raflait que 10% de ce marché, soit 1 440 km, la province empocherait quand même entre 43 et 57 milliards de dollars. Et c’est sans compter le marché de près de 1 000 aéroports mondiaux qui, com­me Montréal et Québec, n’ont pas encore de lien rapide et efficace avec leur centre-ville.»


 
Un moteur-roue, comment ça marche?

Dans un moteur électrique conventionnel, on trouve deux pièces principales. D’abord, le stator qui, comme son nom l’indique, est fixe; il s’agit souvent du boîtier de l’appareil. Ensuite, à l’intérieur, on trouve une pièce mobile rotative qui s’appelle le rotor. C’est la tige de ce rotor qui sort du moteur, tourne et accomplit le travail.
Dans un moteur-roue, les rôles sont inversés. La partie centrale et intérieure du moteur est immobile, et c’est le boîtier en entier qui tourne. En fixant un pneu autour de ce boîtier, on obtient un moteur qui peut rouler; un moteur-roue.
L’intérêt de ce moteur-roue réside dans le fait qu’on libère une grande partie de l’espace dans un véhicule en éliminant le moteur central et ses accessoires, de même que la transmission, le différentiel et les essieux. L’espace ainsi économisé est occupé par les batteries. Autre avantage, l’absence de transmission entre le moteur et les roues réduit les pertes d’énergie mécanique en limitant le nombre de pièces par lesquelles se transmet cette énergie. Cette dernière passe directement du moteur à la roue, sans perte. Et c’est tout aussi avantageux lorsque la voiture freine; chaque moteur devient alors une génératrice et produit de l’énergie qui recharge la batterie, contrairement aux dispositifs conventionnels où les roues transmettent cette énergie par un arbre de transmission vers un moteur central, engendrant encore des pertes.
Cette technologie ne date pas d’hier. En 1899, l’Autrichien Ferdinand Porsche avait installé des moteurs dans les roues de la Lohner-Porsche, l’une des premières voitures électriques. En 1921, les Allemands équiperont l’intérieur de la roue avant de la moto Megola d’un moteur à combustion à cinq cylindres. Les rovers que la NASA enverra sur la Lune à partir de 1971 seront aussi équipés de quatre moteurs-roues électriques.


Combien ça coûte?
Selon les calculs de l’Institut de recherche en économie contemporaine, l’installation d’un monorail coûterait de 12 à 15 millions de dollars par kilomètre, alors qu’il en coûterait
de 45 à 50 millions pour un TGV. Facture globale pour le monorail Montréal-Québec:
3,5 milliards de dollars. «Le TrensQuébec sera une coopérative nationale, indique Jean-Paul Marchand, où tous les Québécois seront invités à acheter leur part pour devenir propriétaires. Quant à la mise de fonds initiale, les parts, disponibles dès le mois de mars de cette année, se vendront 100 $ et on espère recruter au moins 100 000 investisseurs. Une formule qui rendra beaucoup plus difficile une éventuelle revente à des intérêts étrangers.»


Article paru dans notre numéro de mars 2013

Illustration: Michel Rouleau

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