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La pratique de l’auto "Pollution du diesel : inquiétude justifiée ?"

lundi 30 septembre 2013, par Emmanuel HOURDEQUIN

Voici l’adresse du site où l’on trouve ma réponse à la question posée par l’émission “La pratique de l’auto” de Jean-Rémy Macchia sur France-Info du lundi 23 septembre 2013, à savoir : « Pollution au diesel, inquiétude justifiée ? » :

http://www.franceinfo.fr/environnement/la-pratique-de-l-auto/pollution-du-diesel-inquietude-justifiee-1151419-2013-09-23#comment-330487

Voici l’adresse internet de l’excellent reportage sur les méfaits du diesel lors de l’émission cash investigation de Elise Lucet diffusée le mercredi 25 septembre 2013 sur France 2 :

http://www.france2.fr/emission/cash-investigation/diffusion-du-25-09-2013-22h35

Voici mon message personnel :

Nous, les consommateurs (à la fois coupables et victimes) ne sommes pas responsables des erreurs du passé (c’est, en effet, Jacques Calvet, PDG de PSA Peugeot-Talbot Citroën de 1983 à 1997 qui a invité François Mitterand à maintenir et développer l’avantage fiscal du diesel alors qu’on savait qu’il était cancérogène depuis le rapport ROUSSEL de 1983).

Au Japon, la société a pris conscience du scandale du diesel. Les coupables sont sur le banc des accusés et l’état a pris des mesures correctives d’urgence pour limiter cette pollution dangereuse. Les véhicules diesel sont interdits des grandes villes et les constructeurs automobiles ont dû indemniser les victimes à hauteur de 800 millions d’euros. Plus aucun véhicule diesel ne se vend dans ce pays. En France, le parc des véhicules diesel n’a cessé de croître pour atteindre pratiquement 80% aujourd’hui. Il faudrait pourtant interdire les voitures diesel des grands centres urbains, comme au Japon, dont l’industrie automobile était très impliquée dans ce type de moteur.

Pour inverser cette courbe, il est impératif de supprimer la niche fiscale du diesel, en alignant sa fiscalité sur celle de l’essence (TIPP favorable au gazole pour les particuliers et les professionnels, récupération de TVA sur le gazole pour les professionnels, taxe sur les véhicules de société favorisant le gazole) et en le payant non plus au litre, mais en fonction de la quantité d’énergie qu’il contient (un litre de gazole contient 11% d’énergie de plus qu’un litre d’essence car sa masse volumique est plus grande), arrêter la consommation de l’intelligence des ingénieurs français dans la motorisation diesel ou hybride diesel et de sa dépollution impossible, pour l’orienter vers les véhicules propres, comme au Japon : véhicules hybrides, voitures électriques, hydrogène et pile à combustible et introduire dans le malus à l’achat la nocivité des émissions, le bruit, ainsi que l’émission de protoxyde d’azote N2O ayant un pouvoir de réchauffement du climat 310 fois supérieur à celui de CO2 et ne pas se focaliser uniquement sur l’émission de CO2.

Ne rien faire est à la fois criminel et suicidaire. Des alternatives au diesel existent et se serait dommage de ne pas les exploiter car ce serait bon à la fois pour notre économie et pour notre santé.

Je rappelle les pouvoirs calorifiques et les réactions de combustion complète de quelques carburants (PCI signifie pouvoir calorifique inférieur) :
- dihydrogène : H2 + ½ O2 → H2O (PCI = 120 MJ/kg) ;
- méthane : CH4+2 O2 → CO2+2H2O (PCI = 50 MJ/kg) ;
- essence : C8H18 + (25/2) O2 → 8 CO2 + 9 H2O (PCI = 43 MJ/kg) ;
- gazole : C21H44 + 32 O2 → 21 CO2 + 22 H2O (PCI = 42 MJ/kg).

En réalité, le carburant contient de nombreux additifs, des impuretés et la combustion est incomplète. Elle produit des molécules entières imbrûlées, des petits morceaux de molécules, de nouvelles molécules (composés organiques volatils, benzène, composés aromatiques polycycliques, extrêmement cancérogènes), du carbone (particules C cancérigènes, passant dans les alvéoles pulmonaires, le sang et les organes) ou encore du monoxyde de carbone (CO qui détruit les cellules nerveuses de façon irrémédiable) en plus du dioxyde de carbone (CO2) et de l’eau (H2O) (sans oublier des oxydes d’azote NO, N2O et NO2 provenant du diazote N2 de l’air à haute température des oxydes de soufre SO2, SO3, provenant du soufre S présent sous forme d’impuretés dans le carburant très toxiques pour les poumons et responsables des pluies acides et du réchauffement climatique pour le protoxyde d’azote N2O).

Ceci fait baisser le PCI (donc augmenter la consommation d’énergie) tout en générant la pollution et son cortège de maladies graves (cancers du poumon, de la vessie, des reins, particules dans le sang, le cœur, le cerveau, le placenta pour les femmes enceintes provoquant infarctus, AVC, maladie d’Alzheimer, retards de croissance du fœtus, de l’asthme, des allergies et bien d’autres désordres augmentant avec la dose reçue, c’est à dire avec la proximité des axes à fort trafic, à partir de 7000 véhicules par jour, extrêmement nombreux dans les villes où la population est la plus concentrée et où les gens vont travailler. Dans ces conditions, l’exposition des victimes se fait dans les rues, les habitations, les bureaux, les commerces, les bâtiments publics, les maisons de retraites, les crèches, les écoles, les cours de récréation, les collèges, les lycées, et dans l’habitacle des véhicules (plus particulièrement dans les embouteillages).

La suie du diesel se dépose, se colle partout et salit continuellement les portails, les murets, les murs, les façades, les toits, s’infiltre à l’intérieur des habitations par les bouches d’aération au dessus des fenêtres en souillant les rideaux, les murs et les plafonds (et l’intérieur de nos poumons de la même manière), obligeant à des frais de ravalement de façades accrus avec les pollutions et les risque de contamination par les détergents, les acides et les produits phytosanitaires qui vont avec.

Il est préférable de fabriquer le moins de saletés possible que d’essayer de les éliminer après les avoir produites (le meilleur filtre du monde n’y parviendrait pas et quand bien même, que fait-on de ces saletés lorsqu’il est plein ?). On a donc intérêt à privilégier un carburant à petites molécules, sans additifs, ni impuretés afin d’obtenir moins de « sous-produits » de combustion toxiques ou mieux, à NE PAS FAIRE DE COMBUSTION car cette dernière dégrade à 100% l’énergie chimique noble (ordonnée) en chaleur non noble (désordonnée), et par conséquent gaspille l’énergie, pompe l’air et réchauffe le climat en plus de nous rendre malades (le pot d’échappement envoyant ses immondices dans l’air est aussi immoral, incivique et plus malsain que de faire caca dans la rue).

De ce point de vue, le diesel est le pire des candidats puisqu’il est formé des plus grosses molécules d’hydrocarbures qui ont beaucoup de mal à se casser complètement et rapidement, ce qui fournit un cocktail toxique parmi les plus complexes et les plus dangereux qui soient pour la santé. Si on considère le rendement énergétique de la combustion (PCI), on constate que les carburants légers sont avantagés (méthane et hydrogène). Si on considère le rendement thermodynamique du cycle du moteur thermique, il reste faible pour tous les carburants (largement inférieur à 30%) car l’énergie chimique noble, dégradée à 100% sous forme de chaleur (énergie non noble) ne peut pas être ré-anoblie sous forme d’énergie mécanique (énergie noble) sans le payer par un fort dégagement de chaleur vers la source froide (un système de refroidissement est nécessaire afin d’évacuer la chaleur dans la rue pour ne pas brûler le moteur).

Le diesel, montant plus en température que l’essence lors de sa combustion est un peu avantagé car, selon le principe de Carnot, le rendement théorique du cycle augmente quand le rapport des températures de la source chaude et de la source froide augmente. Cependant, lorsque la température s’élève, il se forme davantage d’oxydes d’azote, à cause du diazote de l’air (inerte à l’ambiante) qui s’oxyde à haute température avec l’oxygène de l’air selon les réactions :

N2 + ½ O2 → N2O

N2 + O2 → 2 NO

NO+ ½ O2 → NO2

Les moteurs diesel et essence atteignent respectivement au mieux environ 28% et 25% de rendement thermodynamique du cycle (au régime nominal). Tous deux servent plus à chauffer, polluer et faire du bruit qu’à avancer avec des rendements nuls à l’arrêt, moteur en marche dans les embouteillages et le diesel (avec ou sans FAP) est particulièrement inadapté à la ville (surconsommation, encrassement et casses prématurées du moteur avec le FAP que certains font enlever impunément).

C’est pratiquement toujours le cas en ville car tout le monde part ou revient du travail en même temps (on roule en moyenne à une vitesse comprise entre 5 et 10 km/h pour faire une trentaine de kilomètres par jour seul dans son véhicule thermique de 1,5 tonnes). D’où l’intérêt des moteurs électriques silencieux qui sont des convertisseurs réversibles ne dégradant pas ou peu l’énergie et pouvant prétendre à un rendement maximal théorique de 100% (pas de refroidissement, pas de boite de vitesse, pas de fuite d’huile, plus de simplicité, de robustesse et de légèreté).

Il ne faut surtout pas faire confiance aux FAP (filtres à particules). Ils ne rendent pas le diesel propre (et très peu de véhicules en sont équipés). Ils coûtent cher, aussi bien à la construction qu’à l’utilisation (surpoids, matériaux précieux et chers, moins bon tirage, surconsommation d’énergie à la fabrication et à l’utilisation, encalaminage et casse du moteur) et polluent, avec des particules encore plus petites et plus dangereuses qui peuvent ressortir et d’autres, plus grosses qui peuvent se reformer juste derrière sans parler de la régénération du filtre qui produit forcément des saletés dans la rue (rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme).

Les cycles d’essais européens NEDC actuels pour mesurer les consommations et les émissions des moteurs thermiques (New European Driving Cycle) datent de 1973 et sont extrêmement éloignés des conditions réelles d’utilisation. Ils minimisent très considérablement les résultats par rapport à la réalité. Les lobbys automobiles veulent nous faire attendre 2017 avant d’utiliser un nouveau cycle d’essai baptisé WLTC plus réaliste dans le cadre de la nouvelle norme Euro 6 qui normalement devrait s’appliquer en 2014. En attendant, rien ne nous empêche, en France, de multiplier la consommation et les émissions constructeurs NEDC par un facteur de l’ordre de 1,6 afin d’accélérer la venue du cycle WLTC et de rendre immédiatement les bonus et les malus à l’achat plus réalistes afin de sauver quelques milliers de vies humaines. L’idée du sac étanche fixé à la sortie du pot d’échappement (type sac à crottes de chien) ne fonctionne malheureusement pas car les moteurs thermiques nous pompent tellement l’air (au propre comme au figuré) que celui-ci empêcherait le tirage et exploserait.

- 1 L de gazole pèse 850 g et fournit 0,85 x 42 = 35,7 MJ = 9,92 kWh (car 1 kWh = 3,6 MJ) ;
- 1 L d’essence pèse 750 g et fournit 0,75 x 43 = 32,25 MJ = 8,96 kWh

Si on payait le carburant au kilowattheure, c’est à dire en fonction de l’énergie qu’il contient (ce qui serait logique, comme l’électricité à 0,15€ TTC le kWh), cela reviendrait à 9,92x0,15 = 1,49 € le litre de gazole et à 8,96 x 0,15 = 1,34 € le litre de super et c’est exactement l’inverse du tarif pratiqué à la pompe en France. C’est discriminatoire et injuste.

Une consommation de 5 L / 100 km de gazole correspond à 5 x 9,92 = 49,6 kWh / 100 km, donc à la consommation de 49,6 / 8,96 = 5,54 L / 100 km d’essence soit 0,54 / 5 = 11% de volume en moins pour le diesel. Si on estime à 20% l’économie du diesel (5 L / 100 km au lieu de 6 L / 100 km en essence), plus de la moitié (11%) provient tout simplement du fait qu’à volume égal, la masse donc le potentiel énergétique du gazole est plus grand. Concernant l’économie en CO2, on peut calculer qu’avec la combustion complète (idéale) de 6L / 100 km d’octane (C8H18) on obtient 138,9 g / km de CO2 alors que pour la combustion complète de 5 L / 100 km de C21H44 on obtient 131 g / km, ce qui fait un gain de 7,9 / 131 = 0,06 soit 6% de CO2 en moins pour le gazole, sans tenir compte du fait que le gazole est plus cher à fabriquer, qu’il nécessite plus d’énergie et produit plus ce CO2 dans la raffinerie.

Ces deux gains restent faibles (inférieurs à 10%) et décevants comparés aux nuisances engendrées (particules et NOx dont N2O ayant un effet de serre 310 fois supérieur à CO2, surconsommation à cause du poids et par la diminution du PCI à cause d’une combustion plus incomplète, qui plus est avec un FAP limitant le tirage et encrassant le moteur).

Pour l’instant, rien n’et fait pour les NOx, mais on prévoit avec « Adblue » d’ajouter de l’urine de cochon dans le gazole avec le risque d’empirer l’odeur nauséabonde et les « qualités » sanitaire des gaz d’échappement en faisant apparaître de nouveaux gaz toxiques comme l’ammoniac NH3 par exemple, précurseur de particules, irritant pour les yeux et les poumons augmentant encore le poids du véhicule, son prix, la surconsommation et les risques de casse.

Si on fait 20 km d’embouteillages en ville par jour pour aller et revenir de son travail, cela représente 20 x 5 x 4 x10 = 4000 km par an.

- Avec un diesel à 7,5 L / 100 km en ville, il faut 40 x 7,5 = 300 L/an de gazole soit 300 x 9,92 = 2976 kWh (on paierait 2976 x 0,15 = 446 € au prix de l’électricité et 300 x 1,3 = 390 € au prix du gazole subventionné par l’État).
- Avec une essence à 9 L / 100 km en ville, il faut 40 x 9 = 360 L / an d’essence soit 360 x 8,96 = 3225,6 kWh (on paierait 3225,6x0,15 = 484 € au prix de l’électricité et 360 x 1,5 = 540 € au prix de l’essence).
- Avec une GPL à 12 L/100 km en ville, il faut 40 x 12 = 480 L / an de GPL à 0,8 € / L soit 480 x 0,8 = 384 €.
- Avec une hybride-essence à 4 L / 100 km, il faut 40x4 = 160 L / an d’essence soit 160 x 1,5 = 240 €
- Avec une voiture électrique (type ZOE) ayant une batterie de 22 kWh et une autonomie de 100 km, il faudra 4000 / 100 = 40 recharges soit 40 x 22 = 880 kWh, ce qui revient à 880 x 0,15 = 132 €.
- Avec une voiture électrique légère (genre TWIZY) ayant une batterie de 6,1 kWh et une autonomie de 60 km, il faudra 4000 / 60 = 66,7 recharges soit 66,7 x 6,1 = 407 kWh, ce qui revient à 407 x 0,15 = 61€.
- Avec un scooter électrique ayant une batterie de 2kWh et une autonomie de 50 km, il faudra 4000 / 50 = 80 recharges soit 80 x 2 = 160 kWh, ce qui revient à 160 x 0,15 = 24 €.
- Avec un vélo à assistance électrique (VAE) ayant une batterie 36V, 9Ah soit 36 x 9 = 324 Wh = 0,324 kWh et une autonomie de 60 km, il faudra 4000 / 60 = 66,7 recharges soit 66,7 x 0,324 = 21,6 kWh, ce qui revient à 21,6 x 0,15 = 3,2 €.
- Avec un vélo, on a 0 € de carburant à payer.

Conclusions :

1. Les français préfèrent le gazole par rapport à l’essence car il est subventionné par l’État même s’il savent très bien que c’est une catastrophe pour l’environnement, rien qu’à l’odeur et à la couleur (particules, NOx dont N2O très très mauvais pour l’effet de serre, les poumons et la santé). Il est vendu au litre et pas au kilogramme. Il bénéficie d’une taxation allégée avec manque à gagner de 7 milliards d’euros par an dans les caisses de l’état, et il va falloir payer en plus une amende de l’Europe de cent millions d’euros la première année et 85 M€ (astreinte de 240 k€ par jour) les années suivantes, c’est la honte pour la France. Il génère un déséquilibre pour nos raffineries entre importation de gazole (que l’on achète au dessus du prix) et exportation d’essence (que l’on vend en dessous du prix) mauvais pour notre balance commerciale, d’autant que le diesel est plus cher à fabriquer car il nécessite plus d’énergie et produit plus de CO2 lors de sa fabrication. On vide nos caisses pour être malades et augmenter nos dépenses de santé, sans pouvoir les assumer. Tout cela est complètement absurde, injustifié et injustifiable (peur du lobby des transporteurs routiers qui pourrait paralyser la France ?).

2. L’essence est largement défavorisée par rapport au gazole à la pompe car on paye 40% plus cher alors qu’on ne produit que 6% de CO2 en plus et moins de particules et d’oxydes d’azote (attention tout de même à l’injection directe car elle les augmente sensiblement).

3. Le GPL et le gaz naturel sont aussi avantageux que le gazole à la pompe, polluent moins mais sont boudés par les français (et les constructeurs ?).

4. L’hybride-essence est bien placée mais peu de français en ont et nos constructeurs n’en fabriquent pas (il faudrait qu’ils se lancent dans l’hybride électrique-biogaz ou l’hybride air-biogaz ou encore l’hybride air-électrique-biogaz) et qu’ils abandonnent immédiatement l’hybride-diesel pour les raisons sanitaires évoquées.

5. La voiture électrique revient quatre fois moins cher à la pompe et ne fait aucun bruit et aucune pollution de l’air mais fonctionne principalement à l’électricité nucléaire.

6. C’est d’autant moins mauvais, en ville, lorsque l’engin électrique est petit et léger et le VAE est champion (hybride électrique-muscle permettant de ne pas se refroidir et de ne pas transpirer dans les côtes et en arrivant au boulot, bon pour la santé, pouvant facilement être rechargé avec un petit panneau solaire). Au sujet des scooters et des cyclomoteurs, il faudrait interdire immédiatement la vente des moteurs 2 temps de cylindrée inférieure ou égale à 50 cm3 car ils sont insupportables en ville, beaucoup trop bruyants, polluants (huile mélangée à l’essence) et leurs gaz d’échappement sont trop nauséabonds et toxiques. Il y a aussi trop de motos extrêmement bruyantes en ville, y-compris et surtout la nuit lorsqu’elles foncent à toute allure dans des petites rues. D’ailleurs pratiquement aucun conducteur de véhicule thermique ne peut ni ne veut respecter les limitations à 30 km/h. Leur véhicule ayant une boite de vitesses mal étagée, est bien mis à mal, sur-consomme, sur-pollue et fait encore plus de bruit. Pourtant, ces faibles vitesses en ville, sont indispensables au respect des autres et de leur sécurité (riverains, piétons, cyclistes). De telles limitations, insurmontables pour les véhicules thermiques (qui ne ralentissent que sur des méchants ralentisseurs pour éviter la casse des suspensions et amortisseurs), ne pénalisent aucunement les véhicules électriques sans boîte de vitesse, disposant toujours du couple maximal (à cause de la caractéristique mécanique extrêmement avantageuse du moteur électrique) sans aucun bruit. Bien au contraire, elles les avantagent en augmentant leur autonomie. On peut supposer que, dans ces conditions, ces limitations salutaires seront mieux respectées.

7. Le prix du kWh nucléaire à 0,15 € TTC pour le particulier est, comme le gazole, très largement subventionné. Il y a des coûts externes cachés du nucléaire que devront payer la collectivité à savoir le démantèlement des centrales, la gestion des déchets, la pollution et les cancers dus aux déchets radioactifs indestructibles, difficilement évaluables. Ils sont, pour donner un ordre de grandeur, au minimum 200 fois supérieurs, soit un coût global réel de 30 € / kWh minimum (mais personne ne sait vraiment et tout le monde s’en fiche complètement car ce seront principalement, espère-t’on, les générations futures qui mettront la main au portefeuille).

8. Le prix des carburants fossiles (au même niveau que le kWh nucléaire, à savoir 0,15 € TTC) est aussi très très bas car il ne comprend pas non plus les coûts externes du réchauffement climatique et du soin des malades de la pollution de l’air : cancéreux, cardiaques, asthmatiques, victimes d’allergies, à la charge de la collectivité, au minimum 200 fois supérieurs soit un coût global réel de 30 € / kWh minimum (de la même manière, tout le monde s’en fiche et personne ne veut le savoir).

9. Le coût des énergies renouvelables est un peu plus élevé que celui des énergies nucléaire et fossiles, autour de 0,5 € / kWh et elles produisent moins d’énergie, mais il n’y a pas de coûts externes sinon très très inférieurs à ceux des énergies fossiles et nucléaire (environ 0,5€ / kWh en fonction des filières soit 1€ / kWh en coût global au maximum). Il faut donc les privilégier coûte que coûte (l’énergie renouvelable est paradoxalement 3 fois plus chère au maximum et 30 fois moins chère au minimum selon que l’on considère son faux prix - prix du marché – ou son vrai prix – coûts externes internalisés -) tout en économisant l’énergie grâce à l’utilisation de convertisseurs réversibles à fort rendement comme les moteurs électriques sur des véhicules de transports collectifs (+ pile à combustible ?) ou individuels, les plus légers possible, en ville.

10. Il ne faut surtout pas oublier le vélo en ville qui utilise depuis longtemps et encore pour longtemps une énergie renouvelable gratuite, immédiatement utilisable avec, à la clé, une diminution des dépenses de santé, à condition de respirer un air sain, pas pourri par le diesel.

La guerre économique et la compétition internationale (« choc de compétitivité ») ressemblent un peu à une partie de poker. Savoir flairer rapidement nos bonnes cartes et savoir se débarrasser à temps et tout aussi vite de nos mauvaises nous permettra d’augmenter nos chances de victoire et de survie. Si nous trichons pour gagner (avec nos faux prix de l’énergie et nos mensonges), nous finirons tous, un jour ou l’autre, enrobés de goudron et recouverts de plumes (et ça commence déjà avec les énergies fossiles à base de gazole et nucléaire à base d’uranium-235).

Rester dans le déni des dégâts sanitaires du nucléaire (Fukushima), de la pollution de l’air, des nuisances sonores dues aux moteurs thermiques diesel et essence, du réchauffement climatique et de la pollution du sol et de l’eau est inutile et mortifère à tous les niveaux, y-compris économique, à cause des coûts externes gigantesques de ces pollutions, à la charge de la collectivité. Par contre, polluer est criminel. Ne rien faire, manipuler l’opinion publique et inciter à polluer est un crime de complicité d’empoisonnement. Comment être fier de notre pays si on sait qu’il est le champion de la pollution ?

Lutter contre la pollution et faire notre transition énergétique n’est pas un problème, c’est LA SOLUTION du problème.

Emmanuel HOURDEQUIN Docteur en Physique Professeur de Physique Chimie au Lycée Livet de Nantes

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