Comparaison des facteurs d’émission par véhicule estimés entre les différents sites de

Les facteurs d’émission des PN, du BC, des BTEX et des alcanes (C9-C11) ont été analysés avec des boîtes à moustaches pour Nantes et le tunnel, et ensuite comparés avec ceux mesurés à Lyon et au banc à rouleau. Les boîtes à moustaches de tous les polluants mesurés montrent pour le tunnel des boîtes qui sont plus courtes par rapport à celles de Nantes, ce qui indique des facteurs plus regroupés autour de la médiane. Cette observation pourrait être expliquée par le milieu confiné, où l’impact d’autres sources d’émission que le trafic routier est limité, et donc les facteurs d’émission des polluants sont moins dispersés.

Pour les PN et le BC, la médiane de la boîte du tunnel (8,9×1013 #/véh/km pour les PN et 1,1×107 ng/véh/km pour le BC) est environ 2 fois plus basse par rapport à celle de Nantes (1,6×1014 #/véh/km pour les PN et 2,8×107 ng/véh/km pour le BC) ce qui indique des facteurs d’émission par véhicule moins élevés dans le tunnel pour la plupart des mesures. Les compostions du parc dans le tunnel qui de manière générale comprennent plus de véhicules récents (véhicules équipés de filtre à particules), que ce soit pour les VP, les VUL ou les PL et bus, peuvent illustrer cette observation. Les facteurs d’émission estimés à Lyon sont quant à eux dans la même plage que les 50 % supérieurs de la boîte de Nantes. Cela pourrait être expliqué en partie par l’heure de prélèvement. À Lyon, les prélèvements ont été réalisés seulement le matin quand l’impact du démarrage à froid est plus important induisant des émissions plus élevées.

Figure 50. Comparaisons des facteurs d'émission estimés in-situ par véhicule (Nantes, Tunnel et Lyon) pour les PN, le carbone suie, le formaldéhyde, les BTEX et les alcanes de C9 à C11 et de C12 à C22 avec des facteurs d'émission estimés par des mesures sur banc à rouleau pour des VP Diesel et essence de normes Euro 1 à Euro 6 (Louis et al., 2016 ; Martinet et al., 2017).

Le groupe des COVI (C12 à C22) a été quantifié dans le tunnel et à Lyon. La Figure 50e rapporte une distribution regroupée de la boîte à moustaches pour les facteurs d’émission du tunnel avec la médiane qui se situe au milieu de la boîte et une faible dispersion des facteurs autour de celle-ci. Pour les facteurs d’émission estimés à Lyon, la plupart sont au-dessus de la médiane du tunnel

comme pour les PN et le BC. Ceci semble indiquer l’impact du démarrage à froid sur les émissions de COVI.

Pour les comparaisons avec les mesures effectuées sur banc à rouleau, des facteurs d’émission obtenus pour les PN, le BC, les BTEX et les alcanes de C9 à C11 et de C12 à C22 pour 2 VP Euro 6 (1 Diesel et 1 essence), 9 VP Euro 5 (5 Diesel et 4 essence), 5 VP Euro 4 (3 Diesel et 2 essence) et 3 VP Euro 3 (2 Diesel et 1 essence) ont été employés (Louis et al., 2016 ; Martinet et al., 2017). Pour les PN, les facteurs d’émission de véhicules Diesel de normes Euro 1 et Euro 2 ont également été utilisés (EMEP/EEA 2016). Les mesures sur le banc ont été exécutées avec les cycles de conduite ARTÉMIS urbain avec démarrage à chaud et à froid. Pour les véhicules Euro 3 à Euro 6, les analyseurs en ligne et les cartouches de prélèvement sont les mêmes que ceux utilisés lors des mesures réalisées sur nos trois sites et les analyses des cartouches sont également effectuées par les mêmes laboratoires. Pour chaque catégorie de véhicule, un facteur d’émission moyen a été calculé en prenant des facteurs de pondération différents pour les cycles à chaud et à froid, 25 % pour les démarrages à froid et 75 % pour les démarrages à chaud. Ces pourcentages ont été définis à partir des mesures faites à Nantes, où environ 25 % des cartouches sur la semaine de mesure ont été prélevées le matin entre 6h et 9h.

Les boîtes à moustaches des facteurs d’émission des PN et du BC se situent au même niveau que ceux des VP Diesel de normes Euro 1 à Euro 3 et sont supérieures aux facteurs d’émission des VP Diesel Euro 4 et des VP essence Euro 4 à Euro 6, avec des valeurs environ 10 fois plus élevées, et à ceux des VP Diesel Euro 5 et Euro 6 et des VP essence Euro 3, avec des valeurs 100 à 1000 fois plus élevées (Figure 50a et b). Le nombre restreint de véhicules pour chaque catégorie testés sur le banc ne permet pas de donner une conclusion définitive mais la tendance confirme qu’un parc présentant plus de véhicules Diesel anciens (Pré-Euro à Euro 3) induit des émissions plus importantes de PN et de BC.

Pour les BTEX, des facteurs d’émission ont été mesurés sur banc à rouleau pour les véhicules Diesel et essence Euro 4 à 6. Un seul véhicule Diesel Euro 3 a été testé. L’émission la plus élevée sur le banc à rouleau est déterminée pour les Euro 5 essence à injection directe, et se situe dans les mêmes ordres de grandeur que la médiane des boîtes à moustaches de Nantes et du tunnel. Pour les autres véhicules Euro 4 à 6 Diesel et essence mesurés au banc, les facteurs d’émission se situent dans la partie de faible émission en comparaison avec les trois campagnes de mesure in-situ (Figure 50c). Cette observation semble indiquer que les principales sources d’émission de BTEX sont des véhicules plus anciens.

Pour les alcanes de C9 à C11, des facteurs d’émission ont été mesurés sur banc à rouleau pour quatre véhicules, deux Euro 5 et deux Euro 3 Diesel et essence. Ces facteurs sont dans les ordres de grandeur autour de la médiane de ceux estimés à Nantes et dans le tunnel (Figure 50d). Des facteurs d’émission ont également été évalués sur le banc pour ces quatre véhicules pour les alcanes de C12 à C22. Ils sont tous en dessous des facteurs estimés dans le tunnel et à Lyon avec des valeurs de 2 à 17

Cette différence entre les mesures in-situ et celles sur banc pourrait être en partie justifiée par les faibles émissions de ces composés par les quatre véhicules testés. Mais, elle pourrait également être expliquée par la différence des conditions d’échantillonnage : la température de prélèvement et la dilution. Les C12-C22 ont été prélevés à 120 °C avec un ratio de dilution de 3 durant les mesures sur le banc contrairement aux prélèvements in-situ où les C12-C22 ont été prélevés à température ambiante (15 à 20 °C) avec une forte dilution de 1 000 à 4 000. Une forte température favorise la présence de ces composés à volatilité intermédiaire en phase gazeuse. Cependant, une faible dilution favorise les phénomènes de nucléation ou de condensation des COVI selon la concentration des PN du milieu. La concentration des particules mesurée à l’échappement au banc est plus concentrée par rapport à celle mesurée in-situ, qui apportent une surface de dépôt plus grande pour les C12-C22 que les conditions ambiantes. Ces conditions d’échantillonnage modifient les équilibres de partage entre la phase gazeuse et particulaire et provoquent des impacts sur la mesure de ces composés à volatilité intermédiaire. Ces impacts sont actuellement en cours d’étude dans d’autres travaux.