2. Contexte technique

Parlement européen
2014-2019
Commission d’enquête sur la mesure des émissions dans le secteur de l’automobile
16.12.2016
DOCUMENT DE TRAVAIL Nº 2
sur l’enquête sur la mesure des émissions dans le secteur de l’automobile –
Chapitre 2: Contexte technique
Commission d’enquête sur la mesure des émissions dans le secteur de
l’automobile
Rapporteurs: Jens Gieseke, Gerben-Jan Gerbrandy
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Unie dans la diversité
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2.
Contexte technique
2.1.
Analyse des éléments recueillis
Émissions polluantes des véhicules
Parmi les principaux polluants atmosphériques émis par les véhicules routiers, et en
particulier les véhicules diesels, figurent:
le dioxyde de carbone (CO2), qui ne constitue pas une menace directe pour la santé
humaine, mais qui est un gaz à effet de serre;
les particules (PM), comme les suies, qui sont cancérigènes;
les oxydes d’azote (NO et NO2 – collectivement désignés comme NOx), qui sont des gaz
susceptibles d’engendrer une irritation des voies respiratoires, des pluies acides et sont des
précurseurs de l’ozone.
La réduction des émissions de ces polluants dans l’atmosphère, prévue par la législation de
l’Union est, d’une part, fondamentale pour la conservation de l’écosystème et la santé
humaine (PM et NOx), et constitue, d’autre part, un facteur important d’atténuation du
changement climatique (CO2).
La pollution atmosphérique représente à elle seule le plus grand risque sanitaire lié à
l’environnement en Europe et se traduit par un important fardeau pour la santé publique et des
décès prématurés. Le secteur des transports, en particulier, est le principal contributeur aux
émissions d’oxydes d’azote, et a représenté 46 % des émissions totales de NOx dans l’Union
européenne en 2014.
Au niveau de la combustion ayant lieu à l’intérieur du moteur, les réductions simultanées des
émissions de CO2, de particules et de NOx constituent des objectifs contradictoires [AECC,
TNO, Borgeest]. Les émissions de CO2 sont corrélées au rendement énergétique du moteur —
plus l’efficacité du processus de combustion, et du groupe motopropulseur dans son
ensemble, est importante moins il y aura de consommation de carburant et d’émissions de
CO2. Alors qu’une combustion froide ou incomplète émettra relativement davantage de
particules, des températures de combustion élevées provoqueront une émission d’oxydes
d’azote relativement plus importante. En résumé, il existe en général une corrélation inverse
entre les émissions de CO2 et de particules, d’une part, et les émissions de NOx, d’autre part.
Technologies de contrôle des émissions
Certaines technologies, correctement appliquées et en tenant également compte de la
conception du véhicule, peuvent supprimer ou réduire la corrélation inverse entre les
émissions de CO2 et les émissions de particules, d’une part, et de NOx, d’autre part [JRC,
AECC, TNO, Borgeest]. Parmi ces technologies de contrôle des émissions figurent:
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le recyclage des gaz d’échappement (RGE) dans le moteur, une partie des gaz
d’échappement étant mélangée avec de l’air frais avant d’être injectée dans la chambre de
combustion, ce qui contribue à abaisser les températures maximales; une vanne permet de
contrôler le taux de recyclage: si l’on tient compte uniquement du RGE, un taux plus
faible élève la quantité d’émissions de NOx, alors qu’un taux supérieur engendre une plus
forte production de particules; des systèmes de RGE à haute pression, à basse pression
ainsi que des systèmes hybrides sont actuellement en exploitation et présentent des
avantages et des inconvénients spécifiques [Borgeest, Faurecia]; ce système est
généralement associé à une ou à plusieurs des technologies de post-traitement
mentionnées ci-dessous;
la réduction catalytique sélective (RCS), un catalyseur spécial permet à de l’ammoniac
de réagir avec le NOx en produisant de la vapeur d’eau et de l’azote inoffensifs; la RCS
nécessite une source d’ammoniac, le plus souvent sous forme d’une solution d’urée
stockée dans un réservoir spécifique qui doit être régulièrement réapprovisionné; elle est
utilisée avec succès depuis des années pour les poids lourds, mais se révèle moins efficace
dans des conditions de conduite avec charges faibles [EA, Borgeest];
le piège à NOx à mélange pauvre, qui consiste en une céramique spéciale qui lie le NOx
au catalyseur, soumis ensuite à des régénérations cycliques. Le piège à NOx à mélange
pauvre est moins efficace dans des conditions de conduite avec charges élevées;
l’association RCS et piège à NOx à mélange pauvre, une unité RCS située en aval du
piège à NOx à mélange pauvre permet d’augmenter l’efficacité du convertisseur de NOx et
ne requiert pas de fluide réducteur dans de nombreuses situations de conduite;
le filtre à particules diesels, conçu pour éliminer les particules diesels (suies) des gaz
d’échappement d’un moteur diesel, qui fait également l’objet de régénérations cycliques.
Les technologies de contrôle des émissions sont généralement contrôlées par une unité de
commande électronique (UCE). Les systèmes sont gérés par un logiciel, calibré par
l’attribution de valeurs à un grand nombre d’étiquettes [Borgeest, Lange, Bosch].
La corrélation inverse entre les émissions de CO2 et de NOx peut être supprimée ou réduite en
optimisant le moteur en vue d’une faible consommation de carburant et de faibles émissions
de CO2, tout en gérant au stade du post-traitement la réduction des émissions plus élevées de
NOx qui en résultent [JRC, AECC, TNO, Borgeest].
Les experts et les fournisseurs de technologies de contrôle des émissions s’accordent à dire
qu’au moyen d’une combinaison entre le RGE, d’une part, et la RCS ou le piège à No x à
mélange pauvre ou l’association RCS et piège à Nox à mélange pauvre, d’autre part, les
technologies de contrôle des émissions ont permis aux véhicules diesels de se conformer aux
valeurs limites d’émission de NOx Euro 6, soit 80 mg/km, au moment de l’entrée en vigueur
de celles-ci, et ce non uniquement en laboratoire mais aussi en conditions de conduite réelles.
Certains experts ont également indiqué que les limites fixées par la norme Euro 5 étaient
réalisables au moment de l’entrée en vigueur de celle-ci [JRC, AECC, TNO, Borgeest, EA,
Bosch, Faurecia, Q:Suppliers, LUX mission].
Une valeur limite inférieure des émissions de NOx, soit 44 mg/km, était déjà en place aux
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États-Unis au moment de l’introduction des limites fixées par la norme Euro 5 [EPA, US
study], et les véhicules diesels mis sur le marché américain devaient déjà respecter cette
limite. En ce qui concerne les émissions de CO2, la flotte en circulation dans l’Union affiche
des objectifs d’émissions moyennes plus ambitieux que ceux existant pour ces mêmes
émissions aux États-Unis.
Le développement de technologies de contrôle des émissions par les constructeurs
automobiles a également été financé par des prêts de la Banque européenne d’investissement
(BEI). Entre 2005 et 2015, la BEI a accordé des prêts pour un montant d’environ
13,6 milliards d’euros à l’industrie automobile de l’Union pour ses investissements dans la
recherche et le développement [Q:EIB]. Une enquête de l’OLAF sur cette affaire est toujours
en cours.
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