Émissions de particules du trafic routier, comparaison des mesures au laboratoire et in situ
Résumé
La pollution atmosphérique représente un enjeu sociétal majeur, du fait de ses impacts sur la santé, le climat et l'environnement, dont on estime le coût en Europe à 1200 milliards d'euros par an (WHO, 2015). L'impact sanitaire est conséquent, et entraine une hausse de la morbidité et de la mortalité, à travers des maladies comme l'asthme ou le cancer du poumon. 600 000 décès prématurés par an sont attribués à la pollution atmosphérique en Europe (WHO, 2015). Certains polluants comme les particules fines et les effluents des moteurs diesel et essence sont classés cancérigènes (IARC, 2016).
Le trafic routier est un contributeur majeur de la pollution atmosphérique, responsable de plus de la moitié des émissions de NOx (CITEPA, 2019) et de près d'un tiers des particules PM2.5 à Lyon (Atmo AURA, 2017). Certains polluants sont réglementés depuis les années 1990, comme les NOx et les particules de diamètre supérieur à 23 nm. Les particules les plus fines ne sont cependant pas réglementées, alors que leur impact est significatif car elles pénètrent profondément dans le système respiratoire du fait de leur petite taille. Par ailleurs, il existe de nombreux autres polluants non réglementés qui participent aux impacts de la pollution atmosphérique, comme le carbone suie ou les composés organiques non méthaniques, émis respectivement à 46 % et 14 % par le trafic routier (CITEPA, 2019). Ces polluants moins connus sont rarement pris en compte dans les modèles d'émissions, ce qui complique l'estimation de l'impact du trafic routier à la pollution de l'air. De plus, cette estimation est rendue difficile par la diversité du parc roulant, en termes de catégories, motorisations et technologies de dépollution (catalyseurs, filtres à particules, etc.). Il existe un manque de recul sur l'impact des technologies les plus récentes sur les émissions non réglementées.
Cette étude présente dans un premier temps les émissions de particules mesurées au laboratoire à l'aide d'un banc à rouleaux. Cet équipement permet d'étudier les émissions de véhicules et technologies spécifiques, dans des conditions contrôlables et répétables. Les données obtenues concernent des véhicules diesel, essence et au gaz naturel, de normes Euro 3 à Euro 6. Les résultats montrent l'efficacité des filtres à particules, avec toutefois des variations liées à la technologie des filtres et à leur entretien. Ils montrent également l'impact de la motorisation essence à injection directe, qui induit des émissions de particules supérieures à la motorisation multipoint (facteur 10 environ). Enfin, les véhicules au gaz naturel testés émettent significativement plus de particules que des véhicules similaires diesel ou essence (jusqu'à 200 fois).
Dans un second temps, l'étude se focalise sur des mesures in situ, réalisées directement en bord de route. Cette méthode complémentaire présente l'avantage de se placer dans des conditions réelles, en considérant notamment le parc roulant diversifié, dans des vraies conditions de conduite. Des campagnes ont été réalisées dans différents contextes : site fermé (tunnel), zones urbaine et péri-urbaine, différentes saisons. Les résultats montrent que les conditions atmosphériques induisent une variabilité des émissions. Ils montrent également l'impact du lieu de mesure, en partie par la présence de sources externes au trafic routier. L'impact du démarrage à froid est également observé, induisant des émissions de particules plus élevées. Enfin, une comparaison des résultats obtenus au laboratoire et in situ montre l'intérêt et la complémentarité de ces deux méthodes. Notamment, les variations induites par la composition du parc sont observées. Cette comparaison permet également d'estimer à 10-20 % la part des particules hors échappement, dues aux freinages et au contact pneu-chaussée.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)