Quel est l'impact des émissions liées aux pneumatiques?
Qu'impliquent les résultats pour les véhicules électriques?
L'industrie automobile est aujourd'hui fortement engagée dans l'électrification. L'un des principaux moteurs de ce revirement est évidemment l'aspect écologique: l'abandon des combustibles fossiles devrait être bénéfique pour l'environnement. Cependant, aucun véhicule ne roule sans émissions: après tout, la législation récente réglemente les émissions provenant des pneus et des freins. Pour les véhicules électriques en particulier, l'impact est important sur le papier. Mais quelle est son importance dans la pratique?
Évolution de la législation
Les législations européenne et américaine s'intéressent de plus en plus à ce qui se passe à côté des gaz d'échappement des véhicules. Bien que cette catégorie ne soit prise en compte que depuis peu, il est déjà clair que les véhicules électriques n'échapperont plus à la danse des émissions. Les émissions provenant des freins et des pneus sont les premières à être prises en compte. Cet aspect est particulièrement important pour les véhicules électriques, car ces voitures ont tendance à être plus lourdes et provoquent donc une usure plus importante de ces composants.
La tendance générale est aux voitures plus grandes et plus lourdes, à la fois en raison des exigences plus strictes en matière de sécurité et de l'évolution des goûts des consommateurs. Il suffit de penser à l'énorme croissance des ventes de SUV de toutes sortes. Ici aussi, nous pouvons nous attendre à une augmentation des émissions provenant des pneus et des freins, alors qu'il faudrait simplement les réduire.
Méthodes de mesure
Emission Analytics a mis au point un dispositif d'essai qui peut être monté sur pratiquement n'importe quel véhicule pour mesurer les émissions des pneus - masse, nombre et collecte physique. Aucune autre modification du véhicule n'est nécessaire, ce qui signifie que la voiture est toujours autorisée à circuler sur la voie publique.
La tendance générale est aux voitures plus grandes et plus lourdes
Pour l'analyse chimique proprement dite, on a utilisé la chromatographie en phase gazeuse bidimensionnelle, couplée à la spectrométrie de masse. Cela a permis de déterminer la composition des pneus. Enfin, nous avons consulté la littérature scientifique pour connaître les conséquences potentielles d'une exposition aux différentes substances susceptibles d'être libérées. Cette évaluation des dangers relatifs a joué un rôle important dans la détermination de l'impact de chaque pneu.
Émissions liées à l'utilisation
masse et nombre
Emission Analytics a examiné 18 modèles différents de pneus sous le même véhicule à chaque fois, à chaque fois que les pneus étaient neufs. Les tests ont été effectués sur des routes publiques, la plupart du temps sur des autoroutes. La distance moyenne totale parcourue était d'environ 5.000 km.
Quelques résultats généraux ont été obtenus. La masse moyenne de particules émises était de 67 mg/km, avec un intervalle interquartile de 46 à 77 mg/km. Il y avait quelques valeurs aberrantes - par exemple 160 mg/km - mais les résultats suggèrent une limite raisonnable d'environ 80 mg/km.
Pollution secondaire
Cependant, il existe également une pollution secondaire lors de l'utilisation des pneus. Des aérosols organiques commencent à se former en raison de l'interaction des COV émis par les pneus. Ces substances commencent à se mélanger dans l'air, formant de nouveaux composants toxiques. Cette émission de COV se produit dans toutes les conditions, même lorsque le véhicule est à l'arrêt.
Ces COV proviennent de la bande de roulement du pneu, mais surtout du flanc. Ces parties peuvent avoir des compositions chimiques différentes et créer ainsi toutes sortes d'interactions dans l'air. Par exemple, la production d'aérosols organiques secondaires (AOS) de 4,01 µg/m3 provient de la substance toluène.
BEV vs ICE
Qu'en est-il spécifiquement des véhicules électriques à batterie (BEV)? La question cruciale est de savoir si la masse et le couple supplémentaires des BEV entraînent effectivement une augmentation des émissions des pneus. Alors que les émissions de gaz d'échappement ne cessent de diminuer pour les voitures équipées d'un moteur à combustion interne (hybride ou non), les émissions des pneus peuvent être jusqu'à 1 850 fois plus élevées pour le même véhicule. En outre, plusieurs études montrent que les émissions des pneus des BEV peuvent être 10 à 25% plus élevées que celles des voitures à moteur à combustion interne.
Le fait est qu'un véhicule plus lourd nécessite des pneus plus grands. Pour chaque augmentation de poids, le pneu augmente en moyenne en largeur, en taille de jante et en surface. Mais il y a une surprise. Les recherches d'Emission Analytics montrent aujourd'hui que les pneus plus larges sont en moyenne plus performants. En particulier en termes de vitesse et d'adhérence, ils font beaucoup mieux que leurs petits frères. Le seul domaine dans lequel ils obtiennent de moins bons résultats est celui de la pollution sonore. Celle-ci est légèrement plus élevée pour les grands pneus.
Ces bons résultats ont un prix élevé. Littéralement, car ces pneus plus larges sont, en moyenne, beaucoup plus chers. Mais qu'en est-il de la toxicité? Les meilleures performances se traduisent-elles également par une réduction des dommages causés à l'homme et à la nature?
Là encore, nous sommes surpris: ces pneus plus larges sont tout simplement moins toxiques que les variantes plus petites. Sur l'échelle normalisée d'Emission Analytics, ils font 4,3% de mieux en termes de toxicité potentielle. Ce bon résultat est principalement dû à l'utilisation moindre de concentrations aromatiques (-9,5%). La composition différente des pneus plus larges fait donc une différence cruciale. Globalement, en moyenne, la toxicité diminue à mesure que la taille de la jante augmente.
Bien entendu, il existe également des nuances. Ainsi, il existe des variations importantes entre les différentes marques et même entre les modèles d'un même fabricant. Il existe donc de nombreuses exceptions à la règle énoncée précédemment. Il apparaît également clairement que certains fabricants font beaucoup mieux que d'autres.
Analyse américaine
Les Américains ont effectué leurs propres analyses dans ce domaine, avec plus ou moins les mêmes résultats. On retrouve ici la même corrélation avec les pneus plus larges: les pneus destinés à des charges plus lourdes sont plus larges et plus hauts, avec des jantes plus grandes. Ici aussi, nous constatons le résultat final désormais attendu: ces pneus plus larges sont moins toxiques que leurs homologues plus petits. Là encore, cela est dû à l'utilisation fortement réduite d'aromatiques - encore plus qu'en Europe - bien que l'on utilise davantage d'alcanes.
Les pneus plus larges sont moins toxiques que les plus petits, mais ils sont nettement plus chers
Une observation peut-être surprenante de la comparaison entre l'Amérique et l'Europe: les pneus américains ont tendance à être moins toxiques. Cela peut s'expliquer par des priorités différentes. En Amérique, les pneus sont développés et vendus principalement dans l'optique d'une longue durée de vie, plutôt que d'une faible résistance au roulement ou de bonnes performances dans les virages. Il en résulte des formules chimiques plus simples et moins toxiques. La question est maintenant de savoir quel sera l'impact du nouveau programme législatif aux États-Unis, où récemment la Californie et bientôt d'autres États se sont engagés à réduire tous les types d'émissions.
6PPD
Enfin, la recherche d'Emission Analytics examine l'impact du 6PPD. Cette substance est omniprésente: elle a été détectée dans tous les pneus testés. La concentration modale était d'environ 700 ng par mg d'échantillon. Cependant, la distribution des fréquences est très large. Certaines bandes contiennent très peu de 6PPD, tandis que d'autres en contiennent plus de 2 000 ng. Environ 10% des bandes contiennent de l'IPPD comme substitut partiel. Pour l'instant, cependant, l'IPPD semble être aussi toxique que la 6PPD.
Conclusions de l'étude
L'étude discutée compte donc quelques conclusions surprenantes. Bien que les pneus de plus grande taille soient en théorie plus polluants, on constate dans la pratique qu'ils sont conçus différemment, de sorte qu'ils sont en fait moins nocifs pour l'homme et l'environnement. Toutefois, le prix à payer est élevé, précisément en raison de ce processus de fabrication différent. Pour les BEV, il n'y a donc pas de problème immédiat en termes d'émissions des pneus, mais le prix de revient global reste élevé en partie à cause de cela.
Emission Analytics s'est déjà engagée à évaluer les pneus et leurs émissions. À cette fin, elle a mis en place un programme dans lequel les pneus sont évalués selon sept dimensions. La masse joue un rôle majeur, mais trois critères de performance et trois facteurs de pollution sont également pris en compte. Plus la note finale est petite, mieux c'est. De cette manière, les pneus, leur pollution et leurs performances peuvent être comparés rapidement et facilement. L'organisation espère ainsi fournir aux organismes de réglementation des données empiriques pour encourager une approche holistique.
Concrètement, vous pouvez contacter Emission Analytics pour vérifier les performances de pneus spécifiques, mais aussi pour tester d'autres modèles et discuter des nouveaux résultats en matière de recherche et de législation. Chez CarFix, nous continuerons à vous informer régulièrement sur ces questions. Le rapport complet de cette étude est disponible ici.
