Cela fait exactement 20 ans que les experts de l'Empa et du VERT ont publié les premiers résultats d'essais sur les filtres à particules diesel. Aujourd'hui, plus de 300 millions de véhicules dans le monde sont équipés de tels filtres. Cependant, une conférence VERT organisée à l'Empa Academy a révélé pourquoi le problème des émissions n'est pas résolu.

La saga du filtre à particules diesel a commencé par un échec en Californie – et une réussite en Suisse. Au début des années 1980, Daimler-Benz a équipé une flotte de limousines de luxe de filtres à particules pour la Californie. Construit dans un consortium impliquant la société allemande Degussa et le fabricant américain de céramique Corning, cependant, les filtres se sont effondrés sur le soubassement de la voiture diesel. Avec 2, 000 moteurs endommagés et une campagne de rappel, cette première tentative s'est soldée par un désastre.

Cinq ans plus tard, cependant, des filtres à particules efficaces et pratiques étaient déjà nécessaires pour les engins de chantier. Le 21 septembre, 1992 La Suisse vote en faveur du tunnel de base de la NLFA lors d'un référendum. Néanmoins, les experts ont rapidement calculé que l'excavation de deux tunnels de 57 kilomètres était tout simplement impossible avec des engins de construction diesel non filtrés. "Nous n'aurions pas pu respecter la concentration maximale admissible (MAC) pour les suies de diesel si nous nous étions appuyés uniquement sur la ventilation du tunnel avec de l'air frais, " dit Andreas Mayer. C'est ainsi que le projet VERT a été lancé pour tester les filtres à particules dans la NRLA. Cela a donné naissance à l'association VERT, qui a célébré deux décennies de tests de filtres avec un séminaire de deux jours à l'Empa en mars 2018. Dans les années 90, le nom VERT signifiait Verbesserung der Emissionen von Realmaschinen im Tunnelbau (Amélioration des équipements de construction dans les tunnels); aujourd'hui, c'est un label de qualité pour la meilleure technologie de filtrage disponible, qui doit atteindre un taux de dépôt de> 98% pour toutes les classes granulométriques (20-400 nanomètres).

L'association de recherche impliquant l'Empa, les hautes écoles spécialisées de Bienne et du nord-ouest de la Suisse à Windisch et l'association VERT sont devenues une réussite :les dix filtres d'essai pour engins de chantier en 1998 se sont transformés en 300 millions de filtres utilisés dans les véhicules de tourisme, camions, autobus et engins tout-terrain aujourd'hui. En 2000, Peugeot fabrique pour la première fois en série un véhicule de tourisme équipé de filtres à particules. Depuis l'introduction de la classe d'émission Euro 5 en 2011, les filtres sont devenus pratiquement incontournables pour les nouvelles voitures diesel en Europe. Avec l'introduction de l'Euro 6d en septembre 2019 et la réduction du plafond d'émission à 600 milliards de particules par kilomètre, les véhicules à moteur essence ne pourront plus se passer de filtres à particules, Soit.

C'est fini maintenant ? Les émissions des voitures et des camions sont-elles suffisamment propres ? Après deux décennies, l'association VERT peut-elle raccrocher son matériel de test ? Tout sauf, si la conférence de deux jours en mars est quelque chose à faire. 600 milliards de particules par kilomètre est un chiffre incroyablement élevé. En utilisant des filtres certifiés VERT, les émissions de particules pourraient être réduites de dix ou même de 100 fois, juste comme ça. Les organisateurs du VERT avaient invité des chimistes, toxicologues, médecins et ingénieurs pour discuter des risques et des effets néfastes des émissions de combustion. Uwe Wagner de l'Institut des moteurs à combustion interne de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) a présenté son point de vue optimiste. Sa conclusion :« Les problèmes d'émissions des moteurs à combustion ont été résolus. Désormais, les véhicules plus anciens doivent être remplacés progressivement par des véhicules plus récents. Le fait que les véhicules plus anciens, comme cela a été révélé plus tard, peut également être mis à niveau a été perdu.

Quels sont les plus dangereux :les oxydes nitriques ou les particules de suie ?

L'ingénieur de Karlsruhe s'est heurté à une vive opposition au Forum VERT :le problème du NO2 dans les villes n'a pas été résolu; les seuils de l'UE pour les gaz nocifs ont été dépassés à de nombreux points de mesure urbains, comme en témoignent les 650 zones environnementales mises en place en Europe pour lutter contre les niveaux élevés de polluants atmosphériques. Des millions de véhicules de tourisme diesel équipés de dispositifs d'invalidation judiciaire sont toujours sur les routes et peuvent toujours être vendus. La norme Euro 6d sur les polluants ne s'appliquera qu'à toutes les voitures neuves à partir de septembre 2019. Ce n'est qu'alors que chaque voiture neuve vendue devra également atteindre les seuils de NO2 sur la route.

Il y a également eu une discussion sur les composants des émissions qui sont nocifs pour la santé. Seul le monoxyde de carbone (CO) hautement toxique a des limites d'émission; les substances cancérigènes telles que le benzène ou le benzo(a)pyrène ne sont pas restreintes, même si l'UE a imposé des seuils légaux d'air extérieur. Le monoxyde d'azote (NO) ou le dioxyde d'azote (NO2) est-il plus toxique ? Ou s'agit-il des particules de suie de taille nanométrique qui sont encore libérées en grande quantité à un seuil de 600 milliards de particules par kilomètre ? Les particules de suie ont une grande, surface spécifique sur laquelle peuvent adhérer les résidus de combustion cancérigènes, se faufiler au-delà des mécanismes de défense du corps et pénétrer dans les alvéoles pulmonaires – un peu comme un cheval de Troie.

"Les filtres à particules et les systèmes DeNOx sont des usines chimiques."

Norbert Heeb, un chimiste de l'Empa impliqué dans la recherche sur les émissions depuis 20 ans, sait quels résidus de combustion adhèrent aux particules de suie. Dans son discours, il a expliqué quels composants toxiques se trouvent dans les émissions de combustion des produits pétroliers. Hydrocarbures partiellement brûlés, qui persistent plus longtemps dans les systèmes DeNOx et les filtres à particules de suie, sont particulièrement problématiques. Selon Heeb, la combinaison de la chaleur de réaction, oxygène, les oxydes nitriques et les hydrocarbures peuvent conduire à de nouveaux produits cancérigènes. « C'est une véritable usine chimique.

Cependant, les substances toxiques ne se forment pas seulement dans le conduit d'échappement chaud. Certains polluants, appelés "polluants secondaires", se développent également après que les émissions chaudes se mélangent à l'air ambiant froid. Il s'agit notamment de l'ozone près du sol ou des condensats secondaires et des fines particules de poussière qui absorbent également les résidus de combustion cancérigènes. Des mesures supplémentaires - les experts ont convenu - sont recommandées à tous égards. "Un filtre à particules sur dix est défectueux, " a déclaré Jan Czerwinski de l'Université des sciences appliquées de Berne à Bienne dans son discours et a exhorté:"Nous devons trouver ces filtres défectueux."

Cellules humaines affectées par les émissions

L'appel est également justifié d'un point de vue toxicologique – en attendant, il existe de nombreuses preuves de risques pour la santé causés par les émissions :plusieurs experts, dont Tina Bürki de l'Empa, Barbara Rothen-Rutishauser de l'Institut Adolphe Merkle ou Marianne Geisser et Loretta Müller de l'Université de Berne, ont présenté une série de tests où des cultures de cellules humaines ont été exposées aux émissions des moteurs diesel et à essence. Les réactions biologiques à ces cultures cellulaires sont révélatrices d'effets nocifs sur la santé humaine.

À la fois, la technologie des filtres et DeNOx est en cours d'affinement. Les filtres de rétrofit récemment développés élèvent les véhicules utilitaires Euro 2 à Euro 5 à la norme Euro 6. Des flottes entières de bus doivent être modernisées à Shenzhen (Chine) et à Téhéran (Iran), les autorités israéliennes envisagent une zone à faibles émissions à l'échelle nationale" et le gouvernement israélien vient d'approuver la mise à niveau complète de la flotte de bus avec des filtres. Et en Europe, le nombre de zones environnementales dans lesquelles les véhicules diesel plus anciens sont interdits d'accès augmente. ces zones sont tellement nombreuses qu'un site internet d'agence de conseil a dû venir à la rescousse. Toutes les interdictions de circulation en Europe sont répertoriées ici avec leurs réglementations respectives.

En d'autres termes, le débat sur les émissions est encore loin d'être clos, même deux décennies après l'introduction des tests de filtres VERT.