Bibliographie & annexes
Quiz & test
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
La qualité de l’air est une préoccupation grandissante pour des raisons sanitaires évidentes. L’automobile a contribué à son amélioration en réduisant ses émissions de PMx et de NOx sous l’impulsion de réglementations toujours plus sévères. Le « Dieselgate » a pointé du doigt des écarts parfois importants entre émissions réglementaires et émissions en usages réels. Ceci a accéléré l’introduction d’un cycle plus représentatif (WLTC) et de limites plus sévères que prévues sur les polluants en conditions réelles de roulage (RDE). Après un rappel réglementaire, l’article dressera le bilan des émissions des moteurs de dernières générations et présentera les technologies de dépollution associées.
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Lire l’articleABSTRACT
Air quality is a growing concern for obvious health reasons. The automobile industry has contributed to its improvement by reducing its PMx and NOx emissions driven by ever more stringent regulations. The "Dieselgate" pointed out sometimes-significant differences between regulated and real-life emissions. This accelerated the introduction of a more representative cycle (WLTC) and of stricter than expected limits on pollutants in real driving conditions (RDE). After a regulatory reminder, the article will review the state of the art of emissions from the latest generation engines and present associated depollution technologies.
Auteur(s)
-
Nils MATTHESS : Docteur en Sciences, Génie des Procédés de l’université Claude Bernard, Lyon 1 - Expert des systèmes de dépollution et responsable du département , pour le Groupe PSA - Intervenant à IFP School et ENSI Caen, France
-
Karine PAJOT : Docteur en Sciences, Chimie de la Pollution Atmosphérique et Physique de l’Environnement de l’université Paris Diderot, Paris 7 - Ingénieur de recherche pour le Groupe PSA - Intervenante à IFP School et INSA Centre Val de Loire, France
-
Pierre MACAUDIERE : Docteur en Sciences, Chimie Analytique de l’université Pierre et Marie Curie, Paris 6 - Maître-Expert Systèmes de dépollution et Carburants pour le Groupe PSA, France
INTRODUCTION
Le changement climatique et la qualité de l’air sont les deux grands défis auxquels nous sommes confrontés. Dans les deux cas, le secteur du transport, et de l’automobile en particulier, est impliqué : d’une part, il émet des quantités non négligeables de gaz à effet de serre (CO2, CH4, etc.) et d’autre part, il est l’une des principales sources de polluants comme les particules mais aussi et surtout les oxydes d’azote.
Aussi, concernant les polluants, l’Europe a souhaité réglementer au début des années 1990 les émissions du secteur du transport routier. La première norme, appelée « Euro 1 », est apparue en janvier 1993. Depuis, la sévérisation des normes « Euro x » n’a jamais cessé, conduisant les constructeurs automobiles à réduire encore et toujours les émissions de polluants primaires de leurs véhicules. Mais si les émissions des véhicules ainsi que celles des autres sources ont été bel et bien réduites, le constat en matière de concentration dans l’air n’est pas toujours flagrant notamment du fait :
-
du renouvellement du parc qui prend du temps et qui ne permet pas de voir instantanément l’efficacité des nouvelles technologies de dépollution ;
-
de l’entretien des véhicules qui n’est pas toujours assuré par le client ;
-
de l’origine multiple et pas toujours traçable des polluants et de leurs processus d’évolution dans l’atmosphère, dépendant de la géographie, de la météorologie ou encore de la topographie des zones considérées (cf. « large avenue » versus « rue canyon » i.e. rue étroite jalonnée d’immeubles hauts).
Ceci étant, il est clair que les directives aujourd’hui sur la qualité de l’air influencent de plus en plus l’élaboration des normes sur les émissions qui elles-mêmes influencent le développement des systèmes de dépollution de demain. Citons, par exemple, la problématique des particules « diesel » traitée depuis 2011 (Euro 5) grâce à l’introduction du filtre à particules ou la généralisation depuis 2014 (Euro 6.b) de la SCR (Selective Catalytic Reduction), très efficace pour réduire les émissions de NOx des véhicules diesel.
Ainsi, l’objectif de cette publication est de faire le lien entre l’évolution, ces dernières années, de la qualité de l’air comme évoqué en détail dans [BM 2 502] et les progrès réalisés dans le domaine du contrôle des émissions automobiles sachant que cette source n’est évidemment pas la seule.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
catalyst | automotive after-treatment system | WLTC | RDE
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Conclusion générale et perspectives
En anglais
3. Lien entre les solutions technologiques et la réduction des émissions automobiles
Si la réglementation a évolué avec une nouvelle procédure de test (WLTP) et un nouveau cycle (WLTC) en 2017, c’est bien l’introduction du protocole RDE avec la notion de valeur limite à ne pas dépasser en NOx et en PN en conditions réelles de roulage qui pilote désormais le développement des systèmes de dépollution des moteurs. Elle permettra une réduction significative de la contribution automobile aux émissions engendrant une amélioration de la qualité de l’air. La figure 30 permet d’illustrer cela en partant des émissions moyennes réelles de NOx des véhicules diesel Euro 5 et Euro 6b constatées par différentes ONG (T&E, TNO, ICCT, etc.) et en appliquant plusieurs valeurs pour le facteur de conformité (CF). On observe ainsi qu’une limite à 1,5 fois la norme émissions (CFNOx = 1,5) i.e. 120 mg/km permet déjà de réduire de près de 80 % les émissions moyennes de ces véhicules diesel en conditions réelles de roulage.
On notera, en revanche, que les bénéfices en matière d’émissions du passage à un CF de 1, en vigueur depuis Euro 6.d et signifiant que les niveaux de la norme « émissions » s’appliquent dans la rue comme ils s’appliquent déjà sur WLTC, ne sont guère plus importants qu’avec un CF de 1,5 tout en générant des surcoûts non négligeables qui seront in fine supportés par l’usager.
Des études d’impact comme celle de l’Anses ou encore celle du CONCAWE ...
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Lien entre les solutions technologiques et la réduction des émissions automobiles
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MARANO (F.) - (*) Laboratoire de cytophysiologie et de toxicité cellulaire (Université Paris Diderot, Paris 7) lors des assises scientifiques de la qualité de l’air. - Paris (2012).
-
(2) - AFSSET - Impact des technologies de post-traitement sur les émissions de dioxyde d’azote (NO2) des véhicules diesel et aspects sanitaires associés. - Édition scientifique – Air et agents chimiques (2009).
-
(3) - MATTHESS (N.) - Détermination des lois cinétiques d’épuration des gaz d’échappement automobiles par interprétation des courbes de light-off. - Thèse de doctorat (2000).
-
(4) - ANSES - Particules de l’air ambiant extérieur – Impact sur la pollution atmosphérique des technologies et de la composition du parc de véhicules automobiles circulant en France. - Rapport d’expertise collective – https://www.anses.fr/fr/system/files/AIR2014SA0156Ra-Emission.pdf (2019).
-
(5) - CONCAWE - A comparison...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Ministère de la Transition écologique et solidaire :
Green Deal – Commission européenne :
https://ec.europa.eu/info/strategy/priorities-2019-2024/european-green-deal_fr
Accords de Paris, 2015
https://ec.europa.eu/clima/policies/international/negotiations/paris_fr
HAUT DE PAGE
EU, 2004, Directive 2004/107/EC of the European Parliament and of the Council of 15 December 2004 relating to arsenic, cadmium, mercury, nickel and polycyclic aromatic hydrocarbons in ambient air (OJ L 23, 26.1.2005, pp. 3-16) ( https://eur-lex.europa.eu/eli/ dir/2004/107/oj).
EU, 2008, Directive 2008/50/EC of the European Parliament and of the Council of 21 May 2008 on ambient air quality and cleaner air for Europe (OJ L 152, 11.6.2008, pp. 1-44) ( https://eur-lex.europa.eu/eli/ dir/2008/50/oj).
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