Contexte et enjeux
Alors que les émissions de particules à l’échappement ont très nettement baissé avec la généralisation des filtres à particules, celles hors échappement provenant de l’abrasion des freins, des pneumatiques et des chaussées deviennent prépondérantes et représentent en France en 2019 respectivement 59 % et 45 % des PM10 et PM2,5 du transport routier.
La taille des particules de frein varie de 10 nm à 2 µm et celles issues du contact pneu-chaussée de 30 nm à 4 µm. Ces particules contiennent divers éléments métalliques (Fe, Cu, Zn, Al, Ba …) et soufrés en plus du carbone très largement majoritaire. A cause de la présence de ces éléments métalliques, quelques études toxicologiques suggèrent que ces particules pourraient constituer un danger pour la santé.
Si les véhicules électriques, grâce au freinage régénératif, émettent moins de particules de frein que leurs équivalents thermiques, la tendance s’inverse pour les particules issues du contact pneu-chaussée et de la remise en suspension, du fait de leur plus grande taille de pneumatique due à leur masse véhicule supérieure. Ainsi on ne note pas un écart significatif d’émissions totales de particules entre les véhicules électriques à forte autonomie et les véhicules thermiques neufs actuels, qui n’émettent quasiment plus de particules à l’échappement.
En l’absence de réglementation actuellement sur les émissions de particules d’abrasion des freins ou des pneumatiques, très peu de solutions technologiques sont proposées pour les réduire. La possible prise en compte de ces particules dans la future norme Euro 7/VII pourrait faire évoluer la situation.
Axes principaux de recherche
- Les principaux axes de recherche portent sur :
- la caractérisation des émissions de particules hors échappement,
- la réduction des émissions à la source,
- l’évaluation de solutions technologiques.
La caractérisation des émissions comprend à la fois la compréhension des phénomènes mis en jeu, la quantification des émissions suivant différentes conditions de circulation et l’analyse physico-chimiques des particules pour notamment connaître leur composition.
La réduction des émissions à la source couvre des travaux de R&D sur les matériaux mis en œuvre ainsi que sur le développement de systèmes de captation et filtration des particules.
L’évaluation des solutions technologique en laboratoire et en conditions réelles permet de développer des protocoles de mesure dont la réglementation peut s’inspirer et de s’assurer de leurs performances en matière de réduction des émissions de particules des véhicules.
