L'asphalte est une substance presque omniprésente — on le trouve dans les routes, sur les toits et dans les allées, mais ses émissions chimiques figurent rarement dans les plans de gestion de la qualité de l'air urbain.

Une nouvelle étude révèle que l'asphalte est une source importante de polluants atmosphériques dans les zones urbaines, surtout les jours chauds et ensoleillés.

Les chercheurs de Yale ont observé que les asphaltes courants des routes et des toitures produisaient des mélanges complexes de composés organiques, y compris les polluants dangereux, dans une plage de températures et de conditions solaires typiques. Les résultats de leur travail, du laboratoire de Drew Gentner, professeur agrégé de génie chimique et environnemental, paraîtra le 2 septembre dans le journal Avancées scientifiques .

Des décennies de recherche et de réglementation des émissions des véhicules à moteur et d'autres sources liées à la combustion ont permis d'améliorer la qualité de l'air urbain. Mais des études récentes montrent qu'à mesure que ces efforts ont abouti, de nombreuses sources non liées à la combustion sont devenues d'importants contributeurs de composés organiques. Ceux-ci peuvent conduire à des aérosols organiques secondaires (SOA), un contributeur majeur de PM2,5 - un important polluant atmosphérique réglementé comprenant des particules de moins de 2,5 micromètres de diamètre - qui ont des effets significatifs sur la santé publique.

Les chercheurs ont collecté de l'asphalte frais et l'ont chauffé à différentes températures. « Une conclusion principale est que les produits liés à l'asphalte émettent des mélanges substantiels et divers de composés organiques dans l'air, avec une forte dépendance à la température et à d'autres conditions environnementales, " dit Peeyush Khare, un étudiant diplômé du laboratoire de Gentner et auteur principal de l'étude.

Après quelque temps, les émissions aux températures estivales se sont stabilisées, mais ils ont persisté à un rythme constant, ce qui suggère qu'il y a des émissions continues de l'asphalte dans des conditions réelles. "Pour expliquer ces observations, nous avons calculé le taux attendu d'émissions stables et cela a montré que le taux d'émissions continues était déterminé par le temps qu'il faut aux composés pour diffuser à travers le mélange d'asphalte très visqueux, ", a déclaré Gentner.

Ils ont également examiné ce qui se passe lorsque l'asphalte est exposé à un rayonnement solaire modéré et ont constaté une augmentation significative des émissions (jusqu'à 300 % pour l'asphalte routier), démontrant que le rayonnement solaire, et pas seulement la température, peut augmenter les émissions.

"C'est important du point de vue de la qualité de l'air, surtout par temps chaud, conditions estivales ensoleillées, ", a déclaré Khare.

Les surfaces pavées et les toits représentent environ 45 % et 20 % des surfaces dans les villes américaines, respectivement. Les chercheurs ont estimé les émissions totales potentielles et la formation de SOA à Los Angeles, une ville clé pour les études de cas sur la qualité de l'air urbain.

En raison des types de composés que l'asphalte émet, sa formation potentielle de SOA est comparable aux émissions des véhicules à moteur à Los Angeles, les chercheurs ont dit, ce qui implique que trouver des moyens de rendre les routes plus respectueuses de l'environnement est aussi important que de faire de même pour les voitures et les camions. Gentner a noté, bien que, que l'effet des émissions d'asphalte sur la formation d'ozone était minime par rapport à celui des véhicules à moteur et des produits chimiques volatils dans les produits de soins personnels et de nettoyage, une autre source émergente clé d'émissions organiques réactives qui produisent de grandes quantités de SOA dans les zones urbaines.

Gentner a souligné que l'asphalte n'est qu'une pièce du puzzle de la SOA urbaine.

« C'est une autre source importante d'émissions sans combustion qui contribue à la production de SOA, parmi une classe de sources que les scientifiques du domaine travaillent activement à mieux contraindre, " il a dit.