Daniel Duprez

Département Chimie 2 Octobre 2006
D. Duprez
LACCO UMR 6503 Poitiers
Traitement de la pollution
Air
Eau
Sol
Chimie pour un développement
durable
Dépollution

Traitement de la pollution Air: transports
Catalyseurs Pt, Pd, Rh,
Supports : oxydes à valence variable
terres rares, zéolithes
Depollution automobile
Oxydation de CO et hydrocarbures
Réduction des NOx
Oxydation des suies
Monolithes utilisés comme support de catalyseurs automobiles
La conformation en « nid d’abeille » confère à ces monolithes une perte de
charge très faible et donc une réduction de la consommation.

Dépollution transports: données et tendances
Moteur à essence:
-Systèmes de dépollution efficace sur
CO, HC et NOx (catalyseur « trois-
voies »)
-Peu de suies
-Recherche:
-Durabilité du catalyseur: 160 000km.
Effort nanomatériaux pour la catalyse
-Réduction de la consommation:
Injection directe, moteur pauvre
Objectif 170 gCO2/km vers 140 g/km
-Biocarburants: bioalcools (5.75%
bioéthanol ou ETBE en équivalent PCI)
Moteur Diesel:
-Gaz d’échappement très oxydant
-Systèmes de dépollution efficaces sur
CO et HC (analogue catalyseur « trois-
voies »)
-Systèmes de dépollution peu efficaces
sur NOx (réduction en excès d’oxygène!).
Et problèmes sur filtres à particules.
-Moteur à bon rendement (140g/km)
-Recherche:
-Amélioration DeNOx : stockage,
réduction HC, urée (NH3)
-Amélioration De-suies et/ou couplage
avec DeNOx
-Biocarburants: biodiesels (esters
méthyliques ou éthyliques d’acides gras:
5.75% en équivalent PCI)
-Nouveaux moteurs…nouveaux
problèmes

Dépollution transports: contexte industriel ,
national et international
Positif
-Présence de grands groupes automobiles
-Fort impact économique (marché des
catalyseurs : 1 Milliards €/an en Europe)
-Très nombreux sous-traitants en dehors
de la Catalyse (capteurs, calculateurs,
matériaux céramiques, métalliques,…
-Bon soutien gouvernemental (PREDIT)
-Mais en retrait par rapport aux efforts
« moteurs »
-Équipes françaises de catalyse
reconnues à l’international : LACE-IRC,
LACCO, Caen, Strasbourg,
Montpellier…mais aussi Ecoles des Mines
via Armines,…
Négatif
-Absence de grands fabricants français de
catalyseurs
-Sauf Rhodia (Terres rares)
-Évolution rapide des problèmes (Ex: prix
du carburant, des matières premières)
-Versatilité du marché.

Dépollution transports: orientation des efforts
de recherche de base
Durabilité des matériaux
Oxydes et nanoparticules métalliques soumises à des contraintes terribles de
température, dans des atmosphères « extrêmes » (O2, H2O, CO2, HC, NOx,
SOx,….
Conditions réactionnelles transitoires rapides Exemple 1
Ex: stockage/réduction des NOx
Il faut mieux maîtriser l’étude des matériaux dans ces conditions. Spectroscopies
rapides, nouveaux capteurs, analyses de données en temps réel,…
Recherche de nouvelles voies d’activation
-Systèmes electrochimiques et electrocatalytiques
-Plasma et plasma-catalyse
-Sonochimie, micro-ondes,….?
Recherche de nouveaux matériaux
-oxydes mixtes, substituts aux métaux précieux,…
Analyse plus poussées des micropolluants atmosphériques (émises par
transport): « polluants non réglementés » (et qui pourraient le devenir!) Exemple 2