Voici une partie d'un rapport (à moi) sur la pollution des moteur à combustion interne:
L’essence étant un mélange complexe d’hydrocarbures, sa combustion plus ou moins complète génère donc un grand nombre de polluants qui peuvent être nocifs ou avoir un rôle dans l’augmentation de l’effet de serre.
En France en 2001 les transports routiers ont joué un rôle majeur dans les émissions de divers polluants : 1ere source pour NOx, CO, 2eme source pour particules fines, COV, tous nocifs pour la santé, et 2 gaz à effet de serre : CO2 (1er) et HFC (2eme).
Le méthane, le dioxyde de carbone et le protoxyde d’azote (N2O) sont les principaux responsables de l’effet de serre : à lui seul le CO2 provoque 55% de l’effet de serre ce qui explique pourquoi il est le plus médiatique.
Le plus gros problème environnemental des transports tend à être le changement climatique, pour lequel il est le premier poste en France en 2002 (28%).
En 1990, la Commission européenne décidait de lancer une action concertée sur l'épidémiologie de la pollution de l'air, l’étude APHEA (Air Pollution and Health - A European Approach) a été lancée.
Les conclusions de l'étude APHEA ne sont pas passées inaperçues.
Pour une région comme l'Ile de France, par exemple, le dioxyde de soufre et les émissions particulaires (dont sont surtout responsables les moteurs diesel) entraînent une "surmortalité" de plus de 400 cas par an : 260 à 350 décès induits par des accidents cardio-vasculaires et 50 à 80 décès dus à des complications respiratoires graves.
Tous les polluants étudiés ont donc un effet sur la santé qui correspond à des augmentations de mortalité de 2 à 3% pour une élévation du polluant de 50 microgrammes /m3.
a. oxydes de soufre SOx : SO2 SO3
Lors de la combustion les dérivés soufrés contenus dans le pétrole sont oxydés.
Le soufre est présent dans des molécules de type sulfures R-S-R, thiols R-S-H, thiophène C4H4S (cycle à 5 contenant un soufre et possédant deux doubles liaisons C-C) …
La teneur de ces composés soufrés était de 350 ppm (partie par million) en 2004 (à comparer aux 3000 ppm pour le gasoil et 1000 pour l’essence en 1990 !) et passe à 50 ppm pour 2005 puis 10 ppm pour 2008.
La part des transports dans les émissions d’oxydes de soufre est faible (environ 5% des émissions totales) et diminue continuellement.
Les émissions totales diminuent fortement elles aussi :
L'année 2002 représente avec 537 kilotonnes de SO2 le minimum jamais atteint depuis plus de 40 ans, le maximum de 3 767 kt ayant été atteint en 1973.
Ces oxydes sont nocifs pour l’Homme : le SO2 entraîne une inflammation des bronches avec un spasme qui provoque une altération de la fonction respiratoire.
b. oxydes d’azote NOx: NO, NO2 …
Les conditions de pression et de températures sont telles dans la chambre de combustion que l’azote atmosphérique (N2 est réputé inerte) est oxydé.
La quantité d’oxydes formés dépend entre autres de la température, de la pression, de la composition du carburant (teneur soufre et en azote), de l’homogénéité du mélange (dépend de la pression d’injection, ce qui explique l’accroissement des valeurs de pression d’injection sur les « diesel » : de 1350 à 2000 bars) et de sa stœchiométrie (mélange riche ou pauvre en carburant).
Les oxydes d’azote et de soufre sont responsables des pluies acides car SO3 et NO2 donnent H2SO4 et HNO3 par hydratation.
NO2 est toxique (40 fois plus que CO, 4 fois plus que NO), pénètre profondément dans les poumons.
NO est un gaz irritant pour les bronches, il réduit le pouvoir oxygénateur du sang.
N2O est responsable de 4% de l’effet de serre et son pouvoir de réchauffement global [prg] est de 310 (le dioxyde de carbone est la référence donc sa valeur est 1)
232 kt de N2O ont été émises en 2002 dont 1,9 % par les voitures particulières essence catalysées.
Les émissions de NOx restent dominées par le transport routier (49%, en 2002) bien que sa contribution soit en diminution régulière depuis 1993, conséquence de l'équipement des véhicules fonctionnant à l’essence en pots catalytiques depuis 1993 (1997 pour les diesel).
En 2002, les émissions d’oxydes d’azote étaient de 1352 kt (le maximum observé est de 2024 kt en 1980) dont 649 liées au transport routier (contre 1090 en 1993 avant l’introduction des pots catalytiques).
A noter que les poids lourds diesel ont émis à eux seuls 16 % du total, les voitures particulières essence non catalysées quant à elles en ont émis 10 %.
Ceci montre l’intérêt du renouvellement du parc automobile et la part du diesel dans les émissions.
L’application des normes Euro III pour les poids lourds en 2002 et Euro IV en 2005 et la proportion croissante des véhicules vendus après 1993 vont encore faire diminuer ces émissions.
c. COV : composés organiques volatils
Ce sont les vapeurs de carburant rejetées pendant le remplissage du réservoir, les hydrocarbures imbrûlés (HC).
Donc, meilleure sera la combustion plus le rendement sera élevé et les émissions de COV basses.
Un dispositif de recyclage (recirculation) d’une partie des gaz d’échappement (EGR pour Exhaust Gas Recycle) permet de diminuer les HC et le CO.
Certains composés organiques tels que les aromatiques, les oléfines provoquent des irritations des yeux.
Les aldéhydes sont de puissants irritants des muqueuses.
Certains COV tels que le benzène, sont cancérigènes.
La baisse des émissions de COV (hors méthane, 385 kt émises en 2002 contre1175 en 1988) du secteur transport routier traduit les progrès obtenus dans le stockage et la distribution des hydrocarbures ainsi que l'équipement des véhicules routiers en pots catalytiques depuis 1993.
Le transport routier émet environ 25% du total des COV non méthaniques (1542 kt en 2002) mais de nouveaux progrès substantiels sont attendus dans les années à venir.
d. CO : monoxyde de carbone
Molécule très toxique, car se fixe sur l'hémoglobine du sang, le phénomène est irréversible,
Les véhicules routiers restent le secteur le plus important (34%) mais les émissions continuent de décroître régulièrement car le CO quasiment totalement oxydé en CO2 dans le pot catalytique.
Les émissions de CO sont en diminution régulière depuis 1973 (niveau d'émission : environ 18000 kt en 1973 contre 6000 en 2002, soit une division par 3).
En 2002, le premier secteur émetteur est le transport routier avec 2001 kt soit 34% environ du total.
L'amélioration unitaire (par véhicule) est en partie compensée par l'accroissement notable du parc : les véhicules non catalysés émettent 16% du total et les catalysés 8%.
e. L’ozone O3
L'ozone est un oxydant puissant, c'est un irritant des yeux, de la gorge et des bronches.
Ses effets sont majorés par l'exercice physique.
L'ozone est produit par la réaction entre les composés organiques volatils et les oxydes d'azote, sous l'effet du rayonnement solaire, c'est pourquoi les pics d'ozone, qui constituent la majorité des épisodes de pollution en ville, se produisent lors de journées de beau temps.
f. Le méthane CH4
Le méthane est directement lié à la production d'ozone dans la troposphère (partie la plus basse de l'atmosphère, s'étendant de la surface terrestre à environ 12 kilomètres d'altitude). Or, d'une part l'ozone est le principal constituant du smog, pollution de l'air de surface, et, d'autre part le méthane et l'ozone sont des gaz à effet de serre.
g. CO2 : dioxyde de carbone
C’est la molécule la plus médiatique car en partie responsable de l’effet de serre.
D’ici 2008, en Europe, seulement 80 g / km devront être rejetés soit pour un modèle Diesel fonctionnant au gasoil une consommation d’environ trois litres pour cent kilomètres !
Pour chaque constructeur, cette valeur sera une moyenne d’où l’intérêt de produire un maximum de véhicules rejetant moins que 80 g / km afin de continuer à produire les modèles gourmands.
Contrairement à l’automobile, la pollution de certaines activités est moins évidente aux yeux de la population mais tout ce que nous faisons est source de pollution : passer sa journée à jouer sur un ordinateur n’est jamais citée comme source de pollution mais est décrit comme un loisir anodin pourtant la production d’électricité n’est pas sans répercutions sur l’environnement !
Mais la part des transports dans l’émission des GES (gaz à effet de serre) est importante (en Europe : 30 % des rejets de CO2)
La Californie n’autorisera à partir de 2009 que les véhicules ZEV (Zero Emission Vehicule) et ULEV (Ultra Low …).
Cette décision est courageuse et pourra permettre le développement des piles à combustible mais les véhicules électriques seront –ils rangés dans ces catégories ?
Connaissant les problèmes de production d’électricité de cet état, il faut espérer que non.
Peut être serait-il bon d’interdire tous les gadgets consommant trop d’électricité et/ ou de favoriser les énergies renouvelables.
Lorsque nous voulons préserver l’environnement, il ne faut pas s’en prendre qu’aux transports mais à tout ce qui nous touche : consommation individuelle de combustibles (gaz, fioul …) et d’électricité, recyclage, transports, espaces verts, alimentation …
h. particules
Pollution caractéristique des moteurs Diesel et particulièrement nocive.
Les particules sont constituées de micro sphérules de carbone, d'un diamètre voisin de 0,05 micron, sur lesquelles se sont adsorbés et condensés des hydrocarbures provenant du carburant et du lubrifiant ; de l'eau et des sulfates sont également présents en surface.
Dans son principe, le moteur diesel utilise toujours la même quantité d'air (d’où moins de pertes par pompage à l’admission que les moteurs à allumage commandé) ; la puissance est ajustée par la quantité de carburant injectée.
Dans certains cas (notamment lors d'une accélération), des zones de la chambre de combustion peuvent se trouver localement trop riches en carburant.
La combustion se fait alors incomplètement et entraîne la formation de particules.
La formation des particules dépend de nombreux paramètres dont:
La combustion : un mélange plus homogène diminue la formation des particules.
L'augmentation de l'indice de cétane du gazole (valeur comprise entre 49 et 59 en Europe contre 38 à 56 aux USA) et la réduction des composés polyaromatiques limitent le nombre des particules formées.
Tandis qu’une plus faible teneur en soufre diminue la composante sulfate. (aux USA cette teneur est de 15 ppm en 2006 contre 50 en Europe)
Plus les particules sont fines plus elles pénètrent profondément dans l'appareil respiratoire et plus leur temps de séjour y est important.
Elles ont une double action liée aux particules proprement dites et aux polluants qu'elles transportent (métaux, hydrocarbures, dioxyde de soufre, etc.).
Elles irritent le système respiratoire humain et peuvent contribuer au déclenchement de maladies respiratoires aiguës.
i. hydrofluorocarbures – HFC
Ces composés qui participent également à l'effet de serre sont aujourd'hui utilisés comme agent de propulsion des aérosols, comme fluides réfrigérants, solvants, agents d'expansion des mousses, etc.
Emis à 22 % en 2002 (sur un total de 9 612 kt eq. CO2 soit une augmentation de 167% depuis 1990) par les véhicules particuliers (principalement, pour ne pas dire quasi exclusivement, par leur climatisation [ !])
j. hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP)
Certains d'entre eux sont reconnus très cancérigènes comme le BaP (Benzo-a-pyrène).
251 t émises en 2002 dont 32% imputables aux transports (soit 80 tonnes) principalement les diesels particuliers (17% du total)
Message édité par axxelman le 22-05-2006 à 20:55:00