La pollution liée au trafic aérien

Les émissions des aéronefs

Les émissions des aéronefs sont calculées sur la base d’un cycle décollage, atterrissage roulage dit cycle LTO (Landing and Take Off) qui ne prend en compte que les émissions jusqu’à une altitude de 900m. Au-delà, cela ne compte pas !

Les principaux polluants sont les oxydes d’azote (NOx=NO2+NO), le monoxyde de carbone (CO), des hydrocarbures imbrûlés (HC) et composés organiques volatiles (COV) dont le benzène, des suies – vocable retenu par l’industrie pour les particules fines (PM), du dioxyde de soufre (SO2), de la vapeur d’eau (H20), du dioxyde de carbone (CO2) et enfin l’ozone (O3), non émis directement, mais résultant de réactions photochimiques entre les NOx, HC et COV.

Parler de la pollution des avions, c’est en fait aborder deux thèmes principaux :

  • d’une part, contribution au réchauffement climatique de la planète,
  • et, d’autre part, pollution chimique et problèmes de santé pour les populations survolées.

En effet, la pollution des avions se situe à plusieurs niveaux

  • La pollution locale directe : elle affecte les usagers des aéroports et les populations survolées en phases approche/décollage, elle comporte essentiellement du CO, des hydrocarbures imbrûlés au roulage et des COV, NOx et des particules fines. Cette pollution a un fort impact sur la santé publique.
  • La pollution d’altitudes intermédiaires : il s’agit de pollution au dioxyde de soufre (SO2) induisant les pluies acides, et de réactions photochimiques dont les précurseurs sont les NOx et les HC et COV générant de l’ozone troposphérique, qui va aussi jouer un role au niveau global.
  • La pollution globale, avec un phénomène majeur : l’effet de serre lié aux émissions de dioxyde de carbone (CO2), aux traînées de condensation, aux NOx.

Le réchauffement climatique
Le réchauffement climatique est l’objet d’une communication fallacieuse et de manipulations par l’industrie concernant l’impact véritable de l’aviation sur l’effet de serre. Les manipulations les plus courantes consistent à ne parler que du CO2 et encore en se référant à des chiffres, à savoir 2 % de la contribution globale, qui remontent à 1990/1992. Ce faisant, on omet le rôle joué par les NOx, les traînées de condensation et leur impact sur la formation des cirrus, nuages de haute altitude qui empêchent notamment le refroidissement de la terre pendant la nuit. On peut estimer aujourd’hui que l’impact réel de l’aviation sur le réchauffement climatique global est plutôt de l’ordre de 4 à 8 %. Cela est d’autant plus inquiétant que le trafic aérien croit beaucoup plus vite que les autres activités humaines participant à l’effet de serre. Les acteurs du transport aérien poursuivent une course effrénée à la croissance. Un taux annuel de 5 % au niveau mondial d’ici à 2030 est couramment mentionné.
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Alors que les émissions totales de l’UE, réglementées par le protocole de Kyoto, ont diminué de 4,8% entre 1990 et 2004, les émissions de gaz à effet de serre dues au trafic aérien international ont augmenté de 86% dans l’UE et, d’après les projections de la Commission européenne, cette augmentation devrait atteindre les 150% d’ici à 2012 si aucune mesure n’est prise! L’aviation, activité internationale, donc plus difficile à réglementer, a échappé complètement au protocole de Kyoto !
La technologie des moteurs a évidemment progressé. Les jets actuels consomment beaucoup moins par siège/kilomètre que les premiers avions à réaction. Toutefois, les plus performants aujourd’hui ne sont pas meilleurs que les Constellations du début des années 50 !

En matière de pollution et santé

Pour les populations survolées, la problématique est exactement la même. La technologie a progressé, mais ces progrès sont annihilés par la croissance inexorable du trafic. Comme pour le bruit, de nombreuses études démontrent le rôle joué par la pollution atmosphérique dans les problèmes de santé publique. Le nombre d’hospitalisations d’enfants de moins de 15 ans pour asthme en Île-de-France a augmenté de 6 % en 2006 par rapport à 2005 ! Parce que le kérosène est proche du gazole quant aux émissions résultant de la combustion, les problématiques seront les mêmes : hydrocarbures imbrûlés et COV sur la plate-forme aéroportuaire et bien sûre NOx et particules fines (PM)….

Emission des aéronefs

Les émissions sont calculées pour chaque modèle d’avion

 

Les émissions des avions sont déterminées à partir d’un cycle théorique atterrissage – décollage (LTO : Landing Take-Off) défini par l’OACI. Il prend en compte les émissions au sol et jusqu’à une altitude d’environ 900 mètres (3000 pieds).

schéma cycle LTO

 

 

 

 

Pour chacun des avions (associés à leur moteur respectif), des émissions de polluants sont calculées. Les éléments pris en compte sont :

  • le dioxyde de carbone CO2
  • Le monoxyde de carbone CO
  • Les oxydes d’azote NOx (NO+NO2)
  • Les hydrocarbures HC, ce qui inclut les composés organiques volatiles (COV)
  • Le dioxyde de soufre SO2
  • les poussières totales SN (Smoke Number). Noter que les particules fines (PM) telles que définies par l’OMS ne sont pas prises en compte !

Les principaux indicateurs de la pollution des aéronefs

Polluants Origine Impact
 NOx Formés par oxydation de l’azote de l’air aux fortes valeurs de température et de pression en sortie de chambre de combustion du moteur . Impact local : participent à la formation d’ozone et d’autres réactions chimiques. Effet sur la santé.
Impact global : forçage radiatif positif via la création d’ozone et malgré le rôle favorable dans la destruction du methane (CH4)
 CO Résulte de la combustion incomplète du kérosène émis lorsque le moteur tourne au ralenti (stationnement et roulage au sol) Impact local : participe à la formation d’ozone et d’autres réactions chimiques. Effet sur la santé
Impact global (faible) : effet indirect sur le forçage radiatif
 COV
(Composés organiques volatiles) dont le benzène
Résultent de la  combustion incomplète du kérosène émis lorsque le moteur tourne au ralenti (stationnement et roulage au sol) Impact local : participent à la formation d’ozone et d’autres réactions chimiques. Effet sur la santé. Le benzène est cancérigène
Impact global : participent aux réactions chimique dans la haute atmosphère
 Particules fines Résidus solides de la combustion du kérosène. Impact local : effet grave sur la santé
Impact global : participent à la formation des traînées de condensation et cirrus et donc au forçage radiatif positif
 SO2 Résulte de l’oxydation du soufre contenu dans le kérosène lors de la combustion (il y a en a de moins en moins) Impact local : contribue aux pluies acides. Effet sur la santé
Impact global : acidification de l’atmosphère
 H2O Produit de la combustion du kérosène Impact global : formation des traînées de condensation, de cristaux de glace. Contribue à la formation des cirrus. Participe aux réactions hétérogènes conduisant au forçage radiatif
 CO2  Produit de la combustion du kérosène Impact global : gaz à effet de serre
 Ozone (O3) Produit de réaction photochimique entre NOx d’une part et CO et COV d’autre part Impact local :  Effet sur la santé (mauvais ozone)
Impact global : l’ozone troposphérique participe à l’effet de serre