Diesel

Un article de Encyclo-ecolo.com.

Sommaire

1 Le diesel, efficace mais polluant
2 Fonctionnement du filtre à particules

Le diesel, efficace mais polluant

Dans le match essence contre diesel face à la pollution, il est difficile d'avoir un avis définitif.

Les fines particules ne sont pas filtrées par le diesel

La combustion du gazole génère des suies, des composés carbonés. Responsables du panache noir bien visible derrière une voiture diesel. Avec les Diesel Exhaust Particles ou DEP la dimension de ces particules a diminué, en particulier avec les moteurs TDi.

Les émissions de NOx du parc automobile ont diminué, il n'en est pas de meme des émissions de NO2 qui sont passées de 30.000 tonnes en 1990 à plus de 80.000 tonnes en 2012.

Le parc automobile essence émettait 45000 tonnes de NO2 en 1992 et n'en émet plus que 2000 tonnes en 2012
Le parc diesel il émettait 10.000 tonnes de NO2 en 1992 et 80.000 tonnes en 2012.

Certes les NOx sont réglementés à l'émission, mais le NO2 est le polluant qui pose le plus gros problème de santé publique. La fraction de la population d'Ile de France surexposée au NO2 est passée de 1 million en 2002 à plus de 3 millions en 2012..

Pourtant, le problème persiste car les anciennes particules de gros diamètre, aujourd'hui éliminées, étaient en grande partie arrêtées par nos filtres respiratoires naturels (mucus et cils de la cavité nasale et des bronches) alors que les particules actuelles, très fines, pénètrent profondément dans les poumons ... et y restent.

Un litre de gazole utilisé comme carburant dans les transports est moins taxé que l’essence de 30% ; en dépit de son impact au moins aussi important sur le climat et des externalités négatives qu’il engrange sur la pollution de l’air, la santé et l’environnement.

Un différentiel particulièrement élevé comparé aux taux européens, qui a largement contribué à la diésélisation du parc automobile français et qui paraît encore plus alarmant depuis la classification des particules fines issues du diesel comme cancérigènes par l’Organisation Mondiale de la Santé.

Le parc français fonctionne au diesel

Le parc automobile français est un des plus diésélisés au monde avec 64% des véhicules utilitaires et des voitures particulières fonctionnant au diesel en 20111. Or l'utilisation du diesel cause de nombreux problèmes, parmi lesquels figurent des impacts très néfastes sur le climat, sur la pollution de l'air, la santé et l'environnement.

Contrairement aux idées reçues, l'utilisation du diesel comme carburant émet plus de CO2 que l'essence. En effet, si les véhicules diesel ont une consommation moyenne moins élevée que les véhicules essence, et émettent donc moins de CO2 au kilomètre, le contenu en carbone du gazole est plus important que celui de l'essence, ce qui explique que les véhicules diesel polluent davantage par litre de carburant utilisé. Par ailleurs, le dernier classement des véhicules les moins émetteurs de l’Ademe montre que les consommations moyennes au kilomètre des véhicules diesel et des véhicules essence se rapprochent ce qui conteste encore davantage l’avantage conféré au diesel (2).

La combustion du diesel engendre davantage de rejet d'oxydes d'azote (NOx), largement responsable de la formation de l'ozone dans l'atmosphère; d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et de particules fines qui entrainent de graves problèmes respiratoires. La France est régulièrement cible de contentieux européens en raison du dépassement des valeurs limites autorisés pour la pollution atmosphérique sur son territoire.

Les particules fines issues de la combustion du diesel ont été récemment classé comme cancérogènes par l'organisation Mondiale de la Santé3 et cause la mort de plus de 42 000 Français par an.

Particules fines : les progrès accomplis éliminent une grande partie des risques

La production de particules fine peut être diminuée fortement : PSA a élaboré un filtre à décrassement périodique.

Le filtre à décrassement périodique

Ce filtre à décrassement périodique fonctionne de la manière suivante:

Une mousse de carbure de silicium piège les particules. Périodiquement, un additif injecté dans le carburant ainsi qu'une modification de l'échappement permettent une élévation de température vers 800°C. Cela détruit les DEP (diesel exhaust particles) et régénère le filtre.
Tous les 80000 km, le filtre doit lavé sous pression pour le débarrasser des résidus de combustion des particules.

Les DEP, un effet limité sur la santé mais pas nul

L'élimination de plus en plus grande des DEP n'est finalement qu'une étape vers un moteur quasi "propre" ne rejetant que du dioxyde de carbone.

Les effets des DEP sur la santé humaine restent limités. Les particules émises par le diesel, les DEP, ont des effets favorisant certaines pathologies, notamment l'asthme allergique, comme le savent les mamans habitant Paris.

Pourtant on ne peut pas attribuer à ces particules la responsabilité directe de l'accroissement constant des cas d'asthme notamment chez les enfants ou les personnes âgées. On ne peut pas prouver le contraire non plus d'ailleurs.

En revanche, le potentiel cancérigène de ces particules, est avéré mais il est très faible même pour l'organe du corps qui est le plus exposé, les poumons. Notons d'ailleurs que d'autres facteurs de la vie quotidienne ont une influence plus grande et mieux mesurée sur la santé : le tabagisme passif, les vapeurs de benzène de l'essence, les désodorisants d'intérieur, le formaldéhyde, certains produits ménagers ou cosmétiques ....

Le diesel émet également des oxydes d'azote (NOx) qui ont des effets irritants. Les taux acceptés ont été abaissés au fil des normes successives et on se dirige vers une interdiction à terme des oxydes d'azote (NOx).

A LIRE : moteur pollue le moins : essence ou diesel ?

Fonctionnement du filtre à particules

Les constructeurs offrants des moteurs diesel équipent leurs véhicules de filtres à particules. Le principe du traitement des particules est très simple : il suffit d'un filtre fin pour retenir les particules d’un diamètre supérieure à 50 mn.

Ces filtres laissent passer les gaz et sont fabriqués à base de carbure de silicium.

Comment fonctionne le filtre à particules, FAP ?

Comme le filtre à café qu’il faut changer, un filtre à particules se charge, s'"encrasse" et finit par se bouchera, ce qui bloque la circulation des gaz. Cela peut avoir plusieurs effets négatifs : une surpression dans la ligne d’échappement peut perturber le fonctionnement du moteur…

Afin de réduire au minimum les interventions mécaniques sur une voiture pour entretenir le filtre, véhicule, il faut pouvoir le nettoyer et le « régénérer ». Le but est de n'avoir aucune intervention entre 2 grosses révisions.

Les particules sont d’abord piégées dans le filtre à particules puis brûlés à plus de 500 °C. Le filtre est ainsi régénéré. Cette "post combustion" permet de nettoyer le filtre sans rejeter de particules.

Ce système efficace est donc conforme avec des exigences écologiques et de santé publique mais est contesté. En effet, les grosses particules sont détruites mais les particules très fines, toxiques, elles, continuent à être émises dans l'atmosphère.

Rejoignez le débat sur le diesel pour Pour ou contre le diesel ?

Le retour en grâce du diesel

L'avenir du véhicule propre nous a longtemps évoqué la voiture électrique, grande vedette du salon de l'automobile en 2010 à Paris, ou encore la voiture à essence hybride de Toyota, avec sa Prius avant-gardiste

Pourtant, avec le prix des batteries électriques qui ne devrait pas baisser très rapidement et grâce aux progrès des motoristes, on est à peu près sûr que la voiture du futur, écologique, sera un mélange de technologies complémentaires.

Et, surprise !, le diesel risque fort d'être sur le devant de la scène de la voiture propre.

Pourtant, pendant longtemps, le succès du diesel s'est fait malgré sa sulfureuse (sic) réputation de technologie sale. Le carburant diesel, moins taxé que l'essence, a eu un grand succès en Europe avec de 50% des immatriculations et 70% en France.

Le diesel part de loin avec ses émissions de dioxyde nitreux et de soufre, mais il a énormément progressé. En 2009 et 2010, le Green Car Journal a même respectivement désigné la Jetta TDI et l'A3 TDI comme les voitures vertes de l'année.

Présenté au salon de Genève 2005, L'Opel Astra Diesel Hybride à procédé bi-mode est un prototype équipé du moteur 1,7 CDTI et d’une « propulsion électrique » dont la consommation est annoncée à 25% inférieure à celle de l'Opel Astra classique.
En 2010, Peugeot, Volvo et Mercedes vont faire l'actualité avec les permières voitures diesel hybrides.

Mercedes avec sa Classe E300 BlueTEC Hybrid ( 4 cylindres de 2,2 l et 204 chevaux ; 4,1 l/100 km et des émissions de 109 g/km) qui devrait être commercialisée fin 2011.

Citroën annonce une DS 5 en version diesel hybride pour 2011 : Citroeën table sur une « économie de carburant considérable » ainsi qu’une réduction de 35% des émissions de CO². La DS 5 version hybride bénéficiera de la technologie HYmotion4 de Citroën (propulsion électrique à l'arrière)
Volvo annonce une V70 Diesel hybride rechargeable en 2012.

La Peugeot 3008 Hybride 4, future star

Cette voiture diesel nouvelle génération est encore plus performante : la 3008 hybride est une espèce de cross-over quui consomme 35% de moins que sa version diesel classique, avec une émission de carbone limitée à 99 gr./ km. Ces performances écologiques ne sacrifient pas l'efficacité énergéique avec de 3,8 litres/100 km ni la puissance.

Cette hybride diesel est motorisée par un moteur 2 litres turbo de 163 ch qui active les roues avant et par un moteur électrique de 37 chevaux pour les roues arrière. Celui-ci utilise une batterie utilisant un alliage de métaux et de nickel.
Seuls problèmes de ce type de véhicules, leur prix, encore trop élevé. Une motorisation diesel ajoute environ 1500 € au prix de la voiture et la motorisation diesel hybride peut ajouter un surcoût de 3500 €. C'est sans doute ce coût qui explique pourquoi d'autres constructeurs que Peugeot sont assez timides dans le lancement de l'hybride électrique.

Les technologies de dépollution du diesel

Pour rendre la motorisation diesel moins polluante, il y a bien sûr le Filtre à Particules (FAP), mais il y a aussi des technologies qui, pour être efficaces, coûtent cher.

La technologie SCR (Selective Catalytic Reduction), ajoute aux gaz d'échappement un flux un liquide à base d'urée (AdBlue) pour convertir les oxydes d'azote en azote simple, Le SCR est lourd et coûteux à mettre en oeuvre.

On considère souvent que la technologie SCR est indispensable pour que les diesels se conforment à la norme antipollution Euro 6 de 2014. Cependant, BMW a présenté un modèle qui y parvient sans y l'utiliser. * Le FAP, le filtre à particules, à regénération périodique automatique : on considère que le filtre à particules est indispensable pour qu'un moteur diesel puisse atteindre la norme Euro 5. Cependant Mercedes a réussi à élaborer le 1er véhicule diesel Euro 5 sans FAP. Il s'agit d'un autobus, l Citaro BlueTec, dont les caractéristiques le situe au delà de la norme Euro 5, par loin d'Euro 6 : en effet il est conforme à la norme EEV (Enhanced Environmentally Friendly Vehicle), qui est optionnelle, mais qui se situe entre Euro 5 et Euro 6.

Ce bus démontre qu'un moteur diesel classique sans FAP ni SCR peut répondre aux normes écologiques, notamment grâce à une injection extrêmement précise, grâce à une gestion électronique poussée.

Particules fines émises par le transport routier en France

Nombre de décès en Europe à cause de l'expositon aux particules fines

Pour les adversaires du diesel, ce n'est pas une bonne nouvelle car même sans l'appui de l'hybride le diesel peut maintenant devenir relativement performant sans même utiliser de technologies chères.

Protéger le diesel contre le froid

Les températures très froides ne conviennent pas diesel. Certaines précautions permettent à ce carburant de faire face aux températures de ll’hiver sans dommage.

Quand le froid tombe, la paraffine contenue dans le diesel commence à se cristalliser. Cela pose problème au-dessous du seuil limite de filtrabilité, car des cristaux peuvent alors obstruer les tuyaux, ce qui empêche le moteur de démarrer.

Il faut savoir qu'il existe plusieurs qualités de carburant dans certains pays habitués au froid (comme la Suisse) : un diesel pour le froid et un diesel d'été. Le diesel d’été, vendu entre mai et septembre, supporte des températures allant jusqu'à – 10°C mais pas moins sinon il se fige.

Le diesel d'hiver contient moins de paraffine afin supporter des températures extrêmes.

Certaines stations de montagne proposent une troisième qualité de gazole appelée le "diesel alpin», un carburant ne cristallise pas avant – 20°C et ne se fige pas avant – 30°C !

Quelques précautions permettent d’affronter l’hiver sans crainte de rester au garage:

parquer sa voiture à l’abri, si possible au garage;
quand il fait très froid, attendre que le témoin de préchauffage s’éteigne avant de démarrer;
faire le plein dans une station d’altitude pour se rendre aux sports d’hiver;
en cas de démarrage difficile, inutile d'insister au risque d'endommager le démarreur et de «vider» la batterie. Il est préférable de faire tracter la voiture chez le garagiste le plus proche pour vérifier le filtre.

La fiscalité du diesel

Globalement, la taxation des carburants a tendance à baisser en France. Depuis 10 ans, les taxes sur le super sont passées de 78% à 60% environ, et celles sur le gazole de 70% à 50%4. Or le prix réel du carburant nécessaire pour parcourir 100 km a été divisé par 2,8 depuis 1970: il fallait travailler 23 minutes pour acheter un litre de carburant en 1970 quand cet achat équivaut à 8 minutes de travail en 2010.

Le gazole bénéficie d'un taux réduit de taxe intérieure sur la consommation (TIC): en 2011 une tonne de CO2 émise par la combustion d'essence était taxée 250,25€, contre seulement 160,95€ pour le diesel.6 Par litre de carburant, le différentiel s'élève à 17,85€ par hectolitre en France, contre 12,15€ en Europe.

Impacts de cet avantage fiscal sur l’environnement

La forte diésélisation du parc automobile français est la première conséquence directe de la sous-taxation du carburant dont bénéficient les véhicules diesel en France. Le diesel alimentait 4% des voitures particulières 1980, une proportion passée à 34% en 2000 et 60% aujourd'hui7 et qui continue de progresser au-dessus des 70% pour les véhicules neufs. 8

- L'augmentation du nombre de voiture diesel sur les routes françaises a un effet dramatique sur la pollution atmosphérique et le changement climatique. A titre d'exemple, les émissions cancérigènes HAP dues au gazole ont augmenté de 140% entre 1990 et 2009 alors qu'elles ont diminué dans tous les autres secteurs.

- En raison de la sous-taxation du diesel comparativement à l’essence, l'augmentation de la part des véhicules diesel a également pour effet pervers de creuser les recettes de l'Etat. Le manque à gagner qui en résulte équivaut à 6,9 milliards d'euros par an9.

- La diésélisation de notre parc automobile va de paire avec notre dépendance aux importations. En effet, les importations européennes de gazole sont croissantes alors que la demande extérieure en essence se réduit. L'avantage fiscal du diesel ne fait pas non plus l'affaire de l'industrie du raffinage française, dont les capacités sont saturées pour le gazole mais excédentaires pour l'essence.10 En outre, pour extraire plus de gazole, une raffinerie émet plus de CO2 par litre raffiné qu’une raffinerie qui n’opère pas la même optimisation, soit 0,30 t CO2/t brut au lieu de 0,19 t CO2/t11. Une situation d'autant plus absurde que l'avantage fiscal sur le diesel date des Trente glorieuses et du besoin d'écouler les surplus de gazole causés par le développement précipité du nucléaire.

- Le maintien artificiel des coûts du carburant à un niveau faible détourne les Français des alternatives durables existantes comme les modes de transports doux et les transports collectifs. Seuls 12% des trajets de proximité se font en transports en commun.

- La sous-taxation du diesel a d'autres effets pervers, notamment celui d'encourager les trajets longue-distance en voiture, au détriment du train. → Devant tous ces constats, la sous-taxation du diesel est injustifiable.

Contradiction avec les engagements de l’Etat

Les faveurs fiscales accordées a diesel amoindrissent nos espoirs d'atteindre les objectifs que l'Etat s'est fixé en termes de lutte contre le changement climatique et contre la pollution de l'air, à savoir l'engagement de réduire de 20% nos émissions de gaz à effet de serre d'ici 2020 et le Plan Santé Environnement acté lors du Grenelle de l'environnement. Au regard des promesses politiques de développer une mobilité soutenable, il est inadmissible que le transport en commun de voyageurs, deux à trois fois moins polluant que les véhicules particuliers au kilomètre parcouru, soit taxé à hauteur de 39,19€ par hectolitre, à peine moins que le gazole applicable aux véhicules particuliers (42,89€ par hectolitre.)

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