Transports : premiers résultats du Predit 4

Le 21 octobre 2010 par Célia Fontaine
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Les constructeurs automobiles tentent de rendre les véhicules plus propres.
Les constructeurs automobiles tentent de rendre les véhicules plus propres.

Le Predit a présenté ce jeudi 21 octobre à Paris quatre résultats de recherche sur les transports et la pollution atmosphérique locale. A l’honneur, des innovations pour diminuer les émissions des automobiles.

Après le Predit [1] 1, 2, et 3, le Predit 4 a été officiellement lancé le 19 juin 2008 (dans le JDLE). Il porte sur la période 2008-2012 et concerne les enjeux énergétiques et environnementaux dans les transports terrestres. Il bénéficie d’un budget de 400 millions d’euros.

La première étude présentée provient du programme Primequal, qui a cherché à établir les niveaux d’exposition aux polluants atmosphériques auxquels sont soumis les Franciliens au cours de leurs trajets quotidiens entre leur domicile et leur lieu de travail.

20 trajets ont été choisis parmi les principaux modes de locomotion, aux heures de pointes, en 2008.

Il ressort des résultats que l’usager du véhicule particulier est globalement le plus exposé, surtout quand il emprunte le boulevard périphérique. «  Le niveau de dioxyde d’azote (NO 2) présent dans l’habitacle d’une voiture roulant sur le périphérique atteint 218 microgramme par mètre cube », précise Claudine Delaunay, du laboratoire central de la préfecture de police de Paris. On dépasse donc ici la valeur horaire préconisée par l’OMS qui est de 200 µg/m 3.

Le niveau médian de NO 2 dans une voiture en centre ville est de 130 µg/m 3. Les niveaux en aldéhydes, formaldéhydes et acétaldéhydes sont également élevés.

Dans les rames de métro et de RER, les niveaux des polluants gazeux sont globalement plus faibles. Mais la pollution particulaire est plus élevée sur les lignes au parcours souterrain. Par exemple, a été relevé jusqu’à 311 µg/m3 en PM2,5 [2] sur le RER A. «  Cette pollution résulte pour une large part d’émissions internes qui proviennent du système de freinage des matériels roulants », rappelle Claudine Delaunay. L’analyse rejoint des études qui ont déjà été menées par la RATP.

Le piéton et l’usager du tramway sont les moins exposés, tous polluants confondus.

De manière générale, les niveaux atteints en monoxyde de carbone, quel que soit le trajet, sont inférieurs à la valeur de l’OMS et de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses) qui est de 30 mg/m 3 sur une heure.

Ces résultats ont été comparés avec une précédente campagne Primequal menée de 1996 à 1998. Il apparaît que deux polluants ont très nettement diminué : - 75 % pour le monoxyde de carbone (CO) et – 90 % pour le benzène.

Pour contribuer à réduire les oxydes d’azote, les constructeurs automobiles travaillent depuis quelques années à rendre les véhicules plus propres.

Le projet présenté par Renault intitulé « EGR Boost » (mené de mars 2008 à mars 2011), a pour objectif de rendre le moteur essence plus compétitif que le diesel. «  Le but est d’augmenter le couple des moteurs essence en vue d’adopter des démultiplications optimales des boîtes de vitesse et ainsi baisser significativement la consommation et les émissions de CO 2 », explique Panagiotis Christou, chef de projet Innovation moteur chez Renault. Il s’agit également «  d’optimiser le process de combustion pour minimiser les émissions d’oxydes d’azote (NO x) et de particules ».

Pour y parvenir, il faut faire recirculer une partie des gaz d’échappement, après refroidissement, dans l’admission, pour diluer le mélanger air/carburant dans la chambre de combustion. Cela mène à «  la diminution de la température de combustion et donc de la consommation». Selon Renault, le procédé permettrait une réduction des émissions de NO x à hauteur de 80 %, de CO à hauteur de 50 % et de CO 2 à hauteur de 15%.

Le projet « Decade », présenté par le Commissariat à l’énergie étomique (CEA) et le Laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et des nanomatériaux (Liten) vise à apporter des solutions à la dépollution des gaz d’échappement.

Afin de réduire l’émission de NO x, un procédé qui existe déjà consiste à installer des « pièges à NO x » sur les lignes d’échappement des véhicules afin de retenir les molécules. Au final, les réactions successives qui se produisent dans le piège transforment les oxydes d’azote en CO 2, en azote et en eau.

Or, «  ces pièges à NO x utilisent des métaux précieux de la famille du platine, qui sont très onéreux », explique Sébastien Donnet, coordinateur du projet Développement de catalyseurs avancés. C’est pourquoi le projet Decade, qui a coûté 3 millions et demi d’euros, s’est penché sur des systèmes catalytiques plus performants et moins onéreux.

Il s’agit de catalyseurs « nanostructurés », réalisés au moyen de deux procédés de fabrication différents : le dépôt par « voie chimique en phase vapeur » et le dépôt par «voie CO2 supercritique».

L’étude a montré, dans les deux cas, «  une bonne imprégnation et une répartition homogène des premières couches sur les supports, ce qui garantit de réduire la quantité de métaux nobles nécessaire [3] ». Les deux procédés permettent une réduction des rejets d’oxyde d’azote et la régénération du piège à des températures faibles (proches de 200°C, au lieu de 250° nécessaires avec des systèmes classiques). Ils ont été testés sur des véhicules industriels (bus ou poids lourds).

Enfin, PSA Peugeot-Citroën a lancé en 2009 son projet « DuraFAP », sur la durabilité des filtres à particules. Lors des régénérations, les céramiques en structure de nid d’abeille des filtres à particules ont tendance à céder à cause de la chaleur. Pour y remédier, un banc d’essai à d’ores et déjà été réalisé pour reproduire les températures extrêmes subies par les filtres à particules. La campagne d’expérimentation se poursuit.



[1] Programme national de recherche et d’innovation dans les transports terrestres, initié et conduit depuis les années 1990 par les ministère de l’écologie, de l’industrie, de la recherche, l’Agence nationale de la recherche, l’Ademe et Oseo, l’Agence de l’innovation

[2] Particules à diamètre inférieur à 2,5 microns

[3] La technique permet de diviser par 5 la concentration de palladium pour des performances comparables



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