Marcel Jufer a suivi le projet Swissmetro depuis ses débuts. Celui-ci pourrait trouver un nouveau souffle en réponse à l’Hyperloop d’Elon Musk.
Une version de cet article réalisé par LargeNetwork est parue dans PME Magazine.
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Un système de train souterrain à grande vitesse pour relier Genève à Zurich en moins d’une heure: c’était l’ambition du projet Swissmetro. . Spécialiste en électromécanique et ancien vice-président de l’EPFL, Marcel Jufer fait partie de ceux qui ont soutenu l’initiative, et qui y croient encore.
En quoi consistait le projet Swissmetro?
L’idée était de réaliser en souterrain un réseau de trains à grande vitesse, utilisant une technologie de vide d’air partiel. Car dans ce cas, la faible pression de l’air permet d’augmenter les vitesses en limitant les frottements. Les véhicules auraient dû avoir un guidage et une sustentation électromagnétiques ainsi qu’une propulsion par moteurs électriques linéaires. Il y avait là un gain substantiel de temps: les temps de trajets actuels en train étaient divisés par trois. La solution en tunnel s’est imposée car la topographie tourmentée de la Suisse le demande. Nous avons beaucoup de rivières, de reliefs, de moraines. Ajouté à cela, les problèmes d’expropriation rendaient la solution souterraine évidente.
Quels avantages présente ce système par rapport à d’autres transports en commun?
Nous savons que les lignes ferroviaires actuelles atteignent leurs limites, non pas intrinsèquement, mais aux heures de pointe. Si l’on considère la ligne Genève-Lausanne, ou Zurich-Berne, les gens voyagent debout. Il est bien sûr possible d’augmenter les cadences, mais cela pose des problèmes de maintenance: les infrastructures s’usent plus vite dès que l’on les sollicite plus. Il y a aussi un problème d’énergie. Si tous les trains partent à la même heure, la pointe de courant explose. Est-ce que le réseau va supporter cela? Il existe donc aujourd’hui toute une série de problèmes parce que l’on tend à une surcharge, à une limite de capacité. Cela est dû à la présence simultanée, sur les mêmes lignes, de trains de marchandises, de trains régionaux et de directs. Avec une hiérarchie entre eux: si le direct a du retard, les trains régionaux doivent attendre sur lui et tout se décale. Donc la seule solution, que l’on connaît bien en France ou au Japon, avec le TGV ou le Shinkansen, ce sont les trains à grande vitesse. Ou alors il faut faire des voies complètement séparées pour les différents types de trains.
Pour un tunnel sous vide, il ne faut avoir aucun entretien à faire. Il faut donc un système qui génère très peu d’usure. Le principe de la sustentation magnétique le permet : il n’y a pas de chocs, pas de frottements, donc aucune usure entre le train et le support au-dessus duquel il se positionne. La même chose pour la propulsion : il n’y a pas de contact entre la partie mobile et la partie fixe. Il n’y a aucun élément mécanique, uniquement des champs magnétiques. Tout ceci mis ensemble forme un ensemble cohérent.
De quels constats ou besoins cette idée est-elle partie ? Le premier à avoir émis l’idée du Swissmetro l’a fait en 1974. A l’époque, il n’y avait pas de problèmes de congestion comme aujourd’hui.
Effectivement. Le premier à avoir émis cette idée, Rodophe Nieth, est ingénieur en génie civil. Il a travaillé aux CFF, a participé à la construction de plusieurs ponts, puis a été en charge de la construction de la ligne ferroviaire Genève – Genève aéroport. Il prenait beaucoup le train entre Genève, Lausanne et Berne. Il s’est rendu compte qu’avec l’augmentation de la population, l’augmentation du nombre de rames, une saturation allait arriver, même si elle n’était pas encore effective.
Quand le projet a-t-il commencé à être pris au sérieux?
Dans les années 1980, Rodolphe Nieth est venu nous présenter son concept à l’EPFL. Nous nous y sommes intéressés et avons commencé à donner des projets de semestre aux étudiants à ce sujet. L’idée devenait cohérente. Nous avons fait une première demande de financement, qui a été refusée. Quelques années plus tard, en 1989, une deuxième demande de financement a été acceptée par l’Office fédéral de l’énergie et l’Office fédéral des transports. En 1992, nous avons obtenu un deuxième crédit beaucoup plus conséquent, de l’ordre de 12 millions de francs. Jusqu’en 1999, nous avons poursuivi nos recherches. Près de 85 entreprises, dont certaines étrangères comme Alstom, ont travaillé sur le projet. L’école polytechnique fédéral de Zurich a également a participé pendant cette deuxième étape.
Quels ont été les principaux obstacles à la réalisation de Swissmetro?
Le projet a donné lieu à beaucoup de recherches et de travaux académiques. Nous avons dû remettre en question et modifier le concept initial à quelques reprises, essentiellement concernant les aspects sécuritaires. Son coût n’était pas un obstacle. La réalisation du tunnel de base du Gothard revenait aussi cher que Swissmetro. De plus le Gothard ne pouvait être creusé qu’à partir de ses extrémités et dans une roche plus difficile à maîtriser. Pour Swissmetro, nous aurions creusé des puits afin d’extraire l’air et assurer la sécurité. Les puits auraient permis de creuser à chaque fois dans les deux directions, ce qui aurait été beaucoup plus rapide. Et plus facile, car le plateau suisse n’est composé quasiment que de molasse. Cela représentait un coût de 14 milliards de francs pour la ligne entre Genève et Saint-Gall, y compris les véhicules.
En 1997, nous avons déposé une demande de concession, c’est-à-dire le droit d’exploiter un tronçon pilote. Il s’agissait en l’occurrence de celui entre Genève et Lausanne, avec une première étape Genève-Nyon qui aurait permis d’effectuer tous les tests nécessaires. Cette demande n’a jamais été refusée, mais elle n’a jamais acceptée non plus. On nous a demandé des compléments d’étude, que nous avons apportés entre 2002 et 2007. Mais toujours pas de réponse. Nous avons cependant obtenu des éléments de réponses officieux : premièrement, nous avons compris que la priorité pour la Confédération était le tunnel de base du Gothard. Deuxièmement, dès le début les CFF ont été opposés à Swissmetro, dont ils estimaient qu’il représentait la concurrence. Cela aurait pourtant été eux qui l’exploitaient, mais cela ne leur paraissait pas avantageux financièrement. Nous avions fait nos calculs, en prévoyant des billets aux prix de la 1e classe existante. Le taux interne de rentabilité estimé était de l’ordre de 3 à 7%, après couverture des amortissements. Aujourd’hui, une ligne construite serait bénéficiaire.
La Suisse n’est-elle pas suffisamment audacieuse pour mettre en place un tel projet?
Assurément, si Swissmetro était aujourd’hui en exploitation, il rendrait un fier service à la population suisse. Mais oui, c’était très novateur. La technologie envisagée manquait un peu d’expérience. La sustentation magnétique est aujourd’hui développée en Chine, et aussi en Allemagne, mais seulement sous la forme de lignes sur piliers. Le moteur linéaire est devenu très courant. Ce qui ne s’est jamais fait, c’est un tunnel sous vide. Et le point délicat, ce sont les sas, que l’on trouve au passage d’une gare. Avec la pression atmosphérique, il y a un vide partiel. Il faut alors mettre un élément qui vient appuyer contre le véhicule, comme des passerelles télescopiques pour les avions dans un aéroport, en en assurant l’étanchéité. Cet aspect n’a pas été testé à grande échelle. La Confédération, manifestement, n’a pas voulu prendre de risques. Elle devait être notre partenaire pour que le projet voie le jour.
Aujourd’hui, une association Pro Swissmetro s’est constituée, un groupe de travail planche sur un projet similaire à l’EPFL (EPFLoop) et une nouvelle société a été créée sous le nom de Swissmetro-NG. L’idée est donc toujours d’actualité?
Oui, le groupe d’intérêt Swissmetro-NG a de bons contacts politiques, cela peut faire bouger les choses. Ils ont pris position pour la planification 2030-2035 du programme de financement et d’aménagement de l’infrastructure ferroviaire (FAIF), en espérant obtenir 20 millions de francs pour réaliser une étude de faisabilité.
On entend beaucoup parler de l’Hyperloop d’Elon Musk, un métro doté d’une technologie relativement similaire qui permettrait de se déplacer à 1200 km/h. Cela pourrait-il contribuer à remettre le Swissmetro au goût du jour?
Il existe en fait plusieurs projets: la société Hyperloop One créée par Elon Musk, qui compte environ 800 employés, appartient maintenant à Virgin. Et puis, il y a la société Hyperloop TT et quelques autres. C’est un projet un peu différent: les ingénieurs sont partis de l’idée d’un guidage et d’une sustentation par coussins d’air, ce qui est une aberration! Et puis, ils envisagent un moteur linéaire embarqué actif sur batterie. Ce qui implique que toutes les batteries doivent être remplacées à chaque terminus pour un trajet entre Los Angeles et San Francisco. C’est-à-dire cinq tonnes pour 28 passagers! En plus, l’idée d’un tube sur piliers est dangereuse: il y a des risques de sabotage et des conséquences dramatiques en cas de tremblement de terre. Mais ils commencent à changer de vision, à parler de plus en plus d’une solution sous forme de tunnel. Le problème aux Etats-Unis, c’est que si vous êtes propriétaire de votre terrain, vous l’êtes jusqu’au centre de la Terre: on doit payer une redevance en surface si l’on creuse un tunnel ferroviaire. Il existe plusieurs projets de ce type, dont un qui se réalisera probablement entre Dubaï et Abu Dhabi. Cela bouge aussi du côté de l’Inde. Tout ceci pourrait faire évoluer les mentalités, ici aussi.
De façon générale, comment imaginez-vous la mobilité à l’horizon 2050? Jusqu’où faut-il aller dans cette course à la rapidité?
Dans notre cas, il ne s’agit pas d’aller toujours plus vite, mais d’aller plus vite en Suisse. Le Swissmetro était pensé pour circuler à une vitesse maximale de 432 km/h et une vitesse commerciale de l’ordre de 300 km/h, ce qui n’est pas si élevé que ça. La France, l’Italie, l’Espagne, ou encore le Portugal possèdent un TGV. Nous n’en avons pas pour des raisons topographiques. Repenser le Swissmetro serait l’occasion de réaliser quelque chose d’ambitieux, de réduire les temps de parcours entre des villes relativement distantes et de revaloriser un peu le réseau CFF. Il n’y aurait en effet plus les trains à grande vitesse qui gênent ceux qui vont plus lentement, ou inversement. Après, dire si nous en avons vraiment ou pas, je ne sais pas… Peut-être qu’un Genevois irait plus facilement visiter des musées à Zurich si le trajet était plus rapide. Ce serait en revanche un vrai avantage si nous pouvions offrir un tel réseau à l’échelle européenne. Cela permettrait de supprimer beaucoup de déplacements aériens.
L’idée de concurrencer ou remplacer les trajets en avion existait-elle déjà à l’époque? A-t-elle gagné en intensité avec les actuels mouvements pour le climat?
Un dispositif tel que Swissmetro est plausible et concurrentiel en temps pour un trajet jusqu’à 2000 km. A l’époque déjà, certaines villes européennes comme Munich s’étaient dites intéressées par être reliées aux grandes villes suisses avec cette solution. L’avantage absolu d’un réseau ferroviaire souterrain par rapport à l’avion, c’est que l’on peut placer toutes les stations sous les centres-villes. On peut aussi souligner l’aspect plutôt écologique d’une solution telle que le Swissmetro.