6 mars 2013

Les véhicules diesel émettent moins de particules fines que les moteurs essence !

Le diesel est à la Une de l'actualité, tant du fait du manque à gagner pour la France qu'il génère selon les représentants du gouvernement (7 milliards d'euros par an avancés), que pour le danger qu'il représente pour la santé.

Les chiffres extravagants avancés dans les 2 domaines (par exemple annonce de 42 000 décès prématurés par an dus au diesel en France), puis démentis par la suite  du fait des révélations de la presse (les 42 000 décès sont dus aux particules fines, émis d'abord par les usines et le chauffage au bois, ...) ayant semé un doute profond sur les arguments gouvernementaux, j'ai mené une petite enquête sur le Net coté économie et dans les revues scientifiques.

Avec 3 interrogations donnant lieu aux 3 articles de fond suivant.
1)  Le diesel pollue t-il plus que l'essence ?   C'est l'objet de cet article.

2)  Les particules fines émises par les moteurs à gazole sont elles dangereuses pour la santé  ?
Vous pouvez consulter l'article correspondant ici.

3)  Le diesel est il rentable ou non pour la France ?   Et la réponse est ici.

Et comme vous le verrez, les réponses sont à des années lumières de ce qu'on nous avance !


1ère interrogation:   La pollution comparée des motorisations  diesel et essence.

Pour éviter une étude 100% à charge sur le diesel, je l'ai donc comparé à la motorisation essence, puisque le gouvernement compare gazole et essence dans son argumentation.


Le moteur diesel est le seul moteur dit à combustion complète.
Il s'agit donc de celui offrant le meilleur rendement, ce qui se traduit par, pour une charge de travail donnée, tel que par exemple un trajet à effectuer avec un véhicule d'1 tonne sur 1000 km, une consommation moindre qu'avec un moteur à essence.
Le moteur à essence lui est à combustion partielle, ce qui outre son plus mauvais rendement se traduit également par des rejets, dont de CO2, mais aussi de composés organiques dérivés du pétrole … supérieur à ceux d'un moteur diesel.
A noter que selon un autre aspect du problème, les moteurs à essence émettent également lors de la combustion du carburant des particules fines, de taille et de type similaires à ceux des moteurs diesel.   Mais jusqu'ici en quantité moindre que les moteurs diesel comme on le verra par la suite.

Donc, coté pollution, avantage certain des moteurs diesel coté émission de CO2, avec en moyenne une réduction de l'ordre de 20% par rapport aux moteurs à essence de puissance équivalente pour 1 kilomètre parcouru.
Par contre, les proportions s'inversent coté émission de particules fines dans les gaz d'échappement, c'est-à-dire grosso modo après traitements, les particules sèches que l'on pourrait extraire des gaz d'échappement des véhicules si on filtrait complètement ces gaz.

L'état des lieux coté émission de particules évolue cependant rapidement:
a) Les anciennes générations de moteur diesel jusqu'au milieu des années 90, émettaient beaucoup plus de particules que les moteurs à essence, avec un rapport de 1 à 200 (d'où leur réputation de moteur "odorant").

b) Avec l'avènement des pots catalytiques, les grosses particules ont toutefois été éliminées de l'émission des moteurs diesel (pas de celles des moteurs à essence) et ce rapport est revenu de 1 à 5.

c) Avec les normes imposées fin 2011 pour les voitures neuves vendues depuis janvier 2012, ce rapport est revenu de 1 à 1,5 environ.   Ces normes dites Euro V, permettent aux moteurs diesel d'éliminer 99,9% des particules fines. 
Les moteurs diesel à cette norme vont même plus loin, puisque l'air absorbé en ville et servant à la combustion est en sortie du moteur moins chargé en particule qu'à l'entrée du moteur !  Ces moteurs assurent donc, certes involontairement, une fonction de regénération de l'air pollué en particules des villes.  Il n'y a cependant pas de calcul permettant d'indiquer de combien le rapport ci dessus (de 1 à 1,5) évoluerait si on prenait en compte cette regénération !

d) Avec la mise en œuvre des nouvelles normes européennes qui seront obligatoires en septembre 2014, le nouveau rapport devrait être de 1 à 0,1. Il faut dire que ces normes sont tellement contraignantes qu'en dehors du CO2, les moteurs diesel n'émettront quasiment plus rien en dehors du CO2…
Les moteurs à ces futures normes dites Euro VI émettront en effet environ 100 000 fois moins de particules que les modèles du début des années 1990 !   Avec toutefois un surcoût à l'achat de 1000 euros par véhicule !

Donc, dès 2014, les nouvelles voitures à essence seront 10 fois plus polluantes que les modèles diesel en termes d'émissions de particules fines dites cancérigènes.


Ceci dit, le parc installé de véhicules diesel, à savoir en France environ 60% des véhicules particuliers en circulation, et 100% des véhicules industriels (camions, …) est très largement composé de véhicules immatriculés avant 2011 et cette évolution n'évoluera que peu.

On arrive ici de façon détournée à un second avantage des moteurs diesel sur les moteurs à essence: non seulement ils sont plus économes, mais leur durée de vie est également plus importante, avec une durée de vie en moyenne de 80% supérieure à celle des moteurs à essence, ce qui est considérable bien entendu.
A noter que la durée de vie s'exprime en termes de kilométrage potentiel, et non en termes d'années de vie potentielles des véhicules, puisque la comparaison s efait en terme de kilomètres parcourus.

Du fait que les véhicules diesel parcourent en moyenne plus de kilomètres par année que les véhicules essence, la durée de vie exprimée en termes d'années de longévité n'est donc pas forcément de 80% supérieure à celle des véhicule essence.

Ceci dit, je n'ai pas de chiffres sur les durées de vie moyenne en termes d'années selon le type de motorisation, mais juste la durée de vie moyenne du parc, soient 16 ans environ en France.

Compte tenu de cette durée de vie, le parc de véhicules diesel en circulation restera potentiellement plus émetteur de particules que les véhicules essence sur une durée de 12 ans environ, sauf évolution rapide du marché …

Tel qu'indiqué ci dessus, le bilan en terme d'émission de particules au niveau d'un véhicule est très incomplet. Il faut en effet prendre en compte le cycle de vie complet du véhicule, et non pas un des aspects de sa vie, ici se limitant à l'émission de gaz d'échappement, avant de ramener les calculs au kilomètre parcouru

Dans la pratique, ce bilan s'établit ainsi, tout type de véhicules confondus:
40% d'émissions au niveau de la construction (tous composants hors pneumatiques confondus), 50% au cours de la vie dite d'usage, puis 10% pour la fin de vie (casse, recyclages, …).

Sans disposer de chiffres précis à ce niveau, du fait des différentiels de durée de vie, on peut extrapoler ces valeurs et obtenir des chiffres de l'ordre de 55 % à la construction pour les véhicules essence, 35% au cours de la vie d'usage et 10 % pour la fin de vie.
C'est mon hypothèse, et vous pouvez l'attaquer vu que je n'ai pas de sources sérieuses à opposer.
A noter que ces bilans sont également valables pour la consommation d'énergie globale du véhicule sur tout son cycle de vie.

Si on prend en compte l'ensemble du cycle de vie, on s'aperçoit que du point de vue de l'émission des particules, dès fin 2011, le bilan était favorables aux moteurs diesel par rapport à ceux à essence, le différentiel entre émission directe au niveau des gaz d'échappement étant plus que compensé par celui des phases production et fin de vie, su fait des différences de durée de vie…
Je rappelle ici opportunément que les particules fines émises des moteurs de véhicules particuliers et industriels ne représentent que 14% du total des particules fines émises,  loin derrière le chauffage au bois et les fumées d'usine.  Et si on prend l'ensemble du cycle de vie d'un véhicule, on prend en compte ces dernières !

En terme d'émission de particules, la règle de calcul s'établit ainsi:
a)  Pour les moteurs essence: (0,65 + 0,35) + (0,65 + 0,35)*0,8 = 1,8 (où les 0,65 correspondent à l'émission des phases construction + fin de vie des véhicules à essence, phases dont le niveau d'émission de particules fines est similaire à celui des véhicules gazole, 0,35 correspond à la phase usage classique et 0,8 le différentiel de durée de vie par rapport aux moteurs gazole (durée de vie supérieure de 80% de ces derniers).

b)  Pour les moteurs à gazole depuis fin 2011 pour le même kilométrage: (0,5 + 0,5*1,5)= 1,25  (où les premiers 0,5 correspondent à l'émission des phases construction + fin de vie des véhicules à essence, phases dont le niveau d'émission de particules fines est similaire à celui des véhicules gazole, le second 0,5 correspond à la phase usage classique et 1,5 le différentiel d'émission de particules fines sur cette phase d'usage classique par rapport aux moteurs à essence depuis 2011).

Donc depuis fin 2011, les véhicules gazole émettent sur l'ensemble de leur durée de vie moins de particules fines que les moteurs à essence !
Et le rapport est considérable puisqu'il va de 1,4 contre 1,8 soient 44% de d'émission de particules fines en plus par kilomètre parcouru pour les véhicules à essence dès fin 2011 si on prend en compte l'ensemble du cycle de vie des véhicules.

Tous les arguments dit écologiques, ou de santé, … tombent à l'eau … sauf bien entendu à définir une politique visant à ne plus construire de véhicules en France, pour éloigner ces pics de production de notre beau pays …

Et à partir de 2014, il n'y aura plus photo puisque même sur la phase d'usage, le rapport sera (très) favorable aux moteurs diesel.
Ce qui explique d'ailleurs que de nombreux pays interdisant le diesel pour les véhicules particuliers envisagent de revenir sur ces restrictions d'ici peu, dont le Japon.
L'argument santé tombera en effet d'ici peu, et tous les atouts du diesel en termes tant écologiques qu'économiques primeront à cette échéance.

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