EDP Sciences 1775331408 20260404 fre

laboutique.edpsciences.fr-002729 03 01 01 002729 03 9782759834839 15 9782759834839 00 BA 02 16 mm 01 24 mm 10 01 02 QuinteSciences La collection « QuinteSciences » s'adresse à un public spécialisé. Elle propose des ouvrages de référence, écrits par des experts reconnus dans leur domaine et aborde, de manière approfondie, un sujet scientifique. « QuinteSciences » contribue ainsi à la diffusion des savoirs fondamentaux . 01 01 Le diesel et autres moteurs thermiques Santé publique et écotoxicologie 1 A01 01 A2275 François Ramade Ramade, François François Ramade François Ramade st Professeur Honoraire d’Ecologie et de Zoologie à la Faculté des Sciences d’Orsay (Université de Paris-Saclay). Il est Président d’Honneur de la Société Française d’Ecologie et de la Société Nationale de Protection de la Nature, ainsi que Membre d’Honneur de l’Union Internationale pour la Protection de la Nature (UICN). Il a participé à ce titre dès la fin des années 1970, au travers de ses activités dans cet organisme, à l’émergence du concept de biodiversité et contribué dans ce cadre à l’adoption du plan international de l’UICN, édité sous l’égide des Agences concernées des Nations Unies, intitulé «La protection de la Nature pour un développement durable». 2 A01 01 A2276 André Picot Picot, André André Picot André Picot, Directeur Honoraire de recherche au CNRS et Ingénieur chimiste, a consacré ses travaux scientifiques à la toxicochimie. Il intervint à ce titre comme expert dans la règlementation de l’usage des polluants toxiques en milieu professionnel, y inclus au niveau de l’Union Européenne. 01 fre 00 234 03 02 24 Izibook:Subject Chimie 24 Izibook:Subject Environnement 24 Izibook:Subject Santé publique 24 Izibook:Subject Énergie 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Chimie| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Environnement| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Santé publique| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Énergie| 20 combustible;pollution;toxicité;biocarburant;environnement;gaz d'échappement;véhicule électrique;véhicule à hydrogène;combustible fossile;réchauffement climatique;décarbonation;dépollution;émission de gaz;moteur thermique;santé publique;écotoxicologie 10 2011 SCI013000 01 540 06 05 06 03 00 <blockquote>Le présent ouvrage présente une analyse scientifique et technique de la pollution atmosphérique causée par les échappements des véhicules à moteur thermique, plus particulièrement par ceux du diesel. Il décrit les effets toxicochimiques des émissions de particules fines et de gaz toxiques ainsi que leurs conséquences pour la santé publique, puis l’impact écotoxicologique de ces aéropolluants, en particulier sur la végétation et ses conséquences pour l’agriculture. Le livre expose aussi les techniques de dépollution des émissions des véhicules à moteurs par recours à des carburants « propres » et par montage de pots catalytiques. Enfin, dans le contexte actuel de réchauffement climatique, il soulève la question de la décarbonation des transports terrestres et traite des solutions alternatives aux carburants issus des combustibles fossiles, des diverses modalités d’électrification des véhicules et de la pertinence de l’usage de l’hydrogène. Cet ouvrage s’adresse à toute personne qui se préoccupe, parmi les problématiques d’écologie et d’environnement contemporaines, de la pollution atmosphérique : lectorat cultivé mais non spécialiste, étudiants de Masters en Sciences de l’environnement, toxicologie, écotoxicologie, scientifiques, ingénieurs et professionnels de la santé.</blockquote> Le présent ouvrage présente une analyse scientifique et technique de la pollution atmosphérique causée par les échappements des véhicules à moteur thermique, plus particulièrement par ceux du diesel. Il décrit les effets toxicochimiques des émissions de particules fines et de gaz toxiques ainsi que leurs conséquences pour la santé publique, puis l’impact écotoxicologique de ces aéropolluants, en particulier sur la végétation et ses conséquences pour l’agriculture. Le livre expose aussi les techniques de dépollution des émissions des véhicules à moteurs par recours à des carburants « propres » et par montage de pots catalytiques. Enfin, dans le contexte actuel de réchauffement climatique, il soulève la question de la décarbonation des transports terrestres et traite des solutions alternatives aux carburants issus des combustibles fossiles, des diverses modalités d’électrification des véhicules et de la pertinence de l’usage de l’hydrogène. Cet ouvrage s’adresse à toute personne qui se préoccupe, parmi les problématiques d’écologie et d’environnement contemporaines, de la pollution atmosphérique : lectorat cultivé mais non spécialiste, étudiants de Masters en Sciences de l’environnement, toxicologie, écotoxicologie, scientifiques, ingénieurs et professionnels de la santé. 02 00 Analyse scientifique de l‘impact sur l’environnement et la santé des véhicules à moteur diesel, et des divers autres types de moteurs thermiques, suivi d'une réflexion sur la décarbonation des transports. Analyse scientifique de l‘impact sur l’environnement de l’homme des véhicules à moteur diesel, et au-delà, celui des divers autres types de moteurs thermiques en comparaison de ce dernier. 04 00 Introduction 1<o:p></o:p> Chapitre 1 • Les émissions du diesel et des autres moteurs thermiques 5<o:p></o:p>1.1 Rappel sur les moteurs à combustion interne 5<o:p></o:p>1.1.1 Les moteurs à allumage commandé 6<o:p></o:p>1.1.2 Le moteur diesel 7<o:p></o:p>1.2 Le carburant 9<o:p></o:p>1.2.1 Propriétés physico-chimiques du gazole 9<o:p></o:p>1.2.2 Les gazoles « verts » 12<o:p></o:p>1.3 Les rejets d’échappement 12<o:p></o:p>1.3.1 Émissions de particules 13<o:p></o:p>1.3.2 Les oxydes d’azote 28<o:p></o:p>1.3.3 Rejets de polluants organiques volatils non méthaniques <o:p></o:p>(COVNM) 29<o:p></o:p>1.3.4 Rejets d’autres aéropolluants non réglementés 30<o:p></o:p>1.3.5 Rejets d’hydrocarbures 31<o:p></o:p>1.4 Formation de polluants « secondaires » à partir des rejets du diesel 43<o:p></o:p>1.4.1 Formation endogène de polluants « secondaires » 43<o:p></o:p>1.4.2 Formation exogène de polluants « secondaires » 45<o:p></o:p>1.5 Comparaison du diesel avec les autres types de motorisation 47<o:p></o:p>1.5.1 Diesel et essence 47<o:p></o:p>1.5.2 Diesel et GPL 48 Chapitre 2 •Toxicochimie des émissions du diesel 49<o:p></o:p>2.1 Nocivité des particules 50<o:p></o:p>2.1.1 Modalités de contamination de l’organisme par les particules 51<o:p></o:p>2.1.2 Conséquences pathologiques de l’exposition aux particules 53<o:p></o:p>2.2 Nocivité des oxydes d’azote et des polluants secondaires issus de ces composés 55<o:p></o:p>2.2.1 Toxicité des oxydes d’azote 55<o:p></o:p>2.2.2 Toxicité des PeroxyAcylNitrates (PAN), des PeroxyBenzoylNitrates (PBzN) et dérivés 57<o:p></o:p>2.3 Toxicité des hydrocarbures 58<o:p></o:p>2.3.1 Risques liés aux HAP 58<o:p></o:p>2.3.2 Risques liés aux BTEX 67<o:p></o:p>2.3.3 Risques liés aux autres hydrocarbures 68<o:p></o:p>2.4 Toxicité des divers composés carbonylés 68<o:p></o:p>2.4.1 Risques propres aux aldéhydes 69<o:p></o:p>2.4.2 Risques liés aux quinones 69<o:p></o:p>2.5 Toxicité des métaux et autres substances inorganiques présentes dans les émissions des diesels 71<o:p></o:p> Chapitre 3 • Impact épidémiologique des émissions des diesels et autres moteurs à combustion interne 73<o:p></o:p>3.1 Effets aigus de l’exposition aux émissions des diesels74<o:p></o:p>3.1.1 Intoxications aiguës résultant du contact avec le gazole 75<o:p></o:p>3.1.2 Intoxications aiguës résultant des émissions des diesels 75<o:p></o:p>3.2 Impact à long terme du diesel sur la morbidité 76<o:p></o:p>3.2.1 Effets respiratoires 77<o:p></o:p>3.2.2 Effets allergiques 77<o:p></o:p>3.2.3 Effets cardiovasculaires 78<o:p></o:p>3.2.4 Effets neurotoxiques 79<o:p></o:p>3.2.5 Effets hépatiques 80<o:p></o:p>3.2.6 Effets reprotoxiques 81<o:p></o:p>3.2.7 Effets cancérogènes 82<o:p></o:p>3.3 Impact du diesel sur la mortalité 84<o:p></o:p>3.3.1 Études épidémiologiques sur la place du diesel dans la mortalité causée par la pollution de l’air urbain 84<o:p></o:p>3.3.2 Problématique des politiques publiques destinées à réduire l’impact sanitaire du diesel et des autres véhicules à combustion interne 87 Chapitre 4 • Impact des émissions du diesel sur l’environnement 89<o:p></o:p>4.1 Formation des smogs photochimiques 89<o:p></o:p>4.1.1 Mécanisme de formation des smogs 90<o:p></o:p>4.1.2 Le dôme de pollution urbain et ses effets climatiques94<o:p></o:p>4.2 Formation d’aéropolluants secondaires dans les atmosphères urbaines polluées 96<o:p></o:p>4.2.1 Genèse de l’ozone troposphérique dans les atmosphères polluées 98<o:p></o:p>4.2.2 Formation des photo-oxydants tertiaires 101<o:p></o:p>4.3 Conséquences écotoxicologiques de la pollution de l’air sur la végétation 108<o:p></o:p>4.3.1 Dans le cas des émissions de photo-oxydants 108<o:p></o:p>4.4 Conséquences écotoxicologiques pour l’agriculture 114<o:p></o:p> Chapitre 5 • La lutte contre la pollution atmosphérique provoquée par les véhicules à moteur thermique 117<o:p></o:p>5.1 Méthodes de lutte contre la pollution atmosphérique due aux véhicules à moteur 118<o:p></o:p>5.2 Méthodes fondées sur la prévention 120<o:p></o:p>5.2.1 Choix de la nature du combustible 120<o:p></o:p>5.2.2 Épuration des combustibles 122<o:p></o:p>5.2.3 Techniques de réduction de la génération de polluants par la combustion 122<o:p></o:p>5.3 Dépollution des gaz d’échappement des véhicules à moteur125<o:p></o:p>5.3.1 Positionnement des systèmes d’épuration sur les automobiles 125<o:p></o:p>5.3.2 Les pots catalytiques 126<o:p></o:p>5.4 Les filtres à particules 131<o:p></o:p> Chapitre 6 •Réglementation des véhicules à moteur thermique 133<o:p></o:p>6.1 Les normes européennes d’émissions des véhicules et l’évolution de leurs valeurs limites 133<o:p></o:p>6.1.1 Historique des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.2 Évolution des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.3 Émissions réelles des automobiles à moteurs thermiques commercialisées relativement à la norme en vigueur 138<o:p></o:p>6.1.4 Le problème des tests « truqués » 141<o:p></o:p>6.1.5 Représentativité des tests normalisés des véhicules en comparaison de l’utilisation réelle 144<o:p></o:p>6.1.6 Réponse aux normes Euro et échelle de certificat Crit’Air selon le type de motorisation 1486.2 Rôle de la fiscalité dans la diffusion des véhicules à moteur diesel 151<o:p></o:p>6.2.1 Un prix du carburant favorable au diesel 151<o:p></o:p>6.2.2 Moindre prix des cartes grises des véhicules diesel152<o:p></o:p>6.2.3 Un malus dit « écologique » aberrant 153<o:p></o:p>6.3 Quelques réflexions sur une réglementation réaliste des véhicules <o:p></o:p>à moteur thermique 155<o:p></o:p> Chapitre 7 • Les alternatives aux combustibles fossiles 157<o:p></o:p>7.1 Recours aux véhicules fonctionnant aux hydrocarbures gazeux 158<o:p></o:p>7.1.1 Gaz de pétrole et gaz naturel 158<o:p></o:p>7.2 Les alcools carburants : méthanol et éthanol 160<o:p></o:p>7.2.1 Le méthanol 160<o:p></o:p>7.2.2 L’éthanol 163<o:p></o:p>7.3 Les gazoles « verts » 163<o:p></o:p>7.4 Les biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.1 La production actuelle des biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.2 Bilan écoénergétique et économique des biocarburants166<o:p></o:p>7.4.3 Quel avenir pour les biocarburants ? 172<o:p></o:p>7.5 L’hydrogène 177<o:p></o:p>7.5.1 La production de l’hydrogène 178<o:p></o:p>7.5.2 Usage de l’hydrogène comme carburant 185<o:p></o:p>7.5.3 Usage de l’hydrogène comme source d’énergie dans les piles à combustible 186<o:p></o:p>7.6 Les véhicules électriques 186<o:p></o:p>7.6.1 Les véhicules à batteries 187<o:p></o:p>7.6.2 Les véhicules à pile à combustible 190<o:p></o:p>7.6.3 Les véhicules hybrides 195<o:p></o:p>Conclusion 197<o:p></o:p>Bibliographie 201<o:p></o:p>Index 225<o:p></o:p> Introduction 1<o:p></o:p> Chapitre 1 • Lesémissions du diesel et des autres moteurs thermiques 5<o:p></o:p>1.1 Rappel sur les moteurs à combustion interne 5<o:p></o:p>1.1.1 Les moteurs à allumage commandé 6<o:p></o:p>1.1.2 Le moteur diesel 7<o:p></o:p>1.2 Le carburant 9<o:p></o:p>1.2.1 Propriétés physico-chimiques du gazole 9<o:p></o:p>1.2.2 Les gazoles « verts » 12<o:p></o:p>1.3 Les rejets d’échappement 12<o:p></o:p>1.3.1 Émissions de particules 13<o:p></o:p>1.3.2 Les oxydes d’azote 28<o:p></o:p>1.3.3 Rejets de polluants organiques volatils nonméthaniques <o:p></o:p>(COVNM) 29<o:p></o:p>1.3.4 Rejets d’autres aéropolluants non réglementés 30<o:p></o:p>1.3.5 Rejets d’hydrocarbures 31<o:p></o:p>1.4 Formation de polluants « secondaires » à partir desrejets du diesel 43<o:p></o:p>1.4.1 Formation endogène de polluants « secondaires » 43<o:p></o:p>1.4.2 Formation exogène de polluants « secondaires » 45<o:p></o:p>1.5 Comparaison du diesel avec les autres types demotorisation 47<o:p></o:p>1.5.1 Diesel et essence 47<o:p></o:p>1.5.2 Diesel et GPL 48<o:p></o:p>VI<o:p></o:p>Le diesel et autres moteurs thermiques<o:p></o:p> Chapitre 2 •Toxicochimie des émissions du diesel 49<o:p></o:p>2.1 Nocivité des particules 50<o:p></o:p>2.1.1 Modalités de contamination de l’organisme <o:p></o:p>par les particules 51<o:p></o:p>2.1.2 Conséquences pathologiques de l’exposition <o:p></o:p>aux particules 53<o:p></o:p>2.2 Nocivité des oxydes d’azote et des polluants secondaires<o:p></o:p>issus de ces composés 55<o:p></o:p>2.2.1 Toxicité des oxydes d’azote 55<o:p></o:p>2.2.2 Toxicité des PeroxyAcylNitrates (PAN), <o:p></o:p>des PeroxyBenzoylNitrates (PBzN) et dérivés 57<o:p></o:p>2.3 Toxicité des hydrocarbures 58<o:p></o:p>2.3.1 Risques liés aux HAP 58<o:p></o:p>2.3.2 Risques liés aux BTEX 67<o:p></o:p>2.3.3 Risques liés aux autres hydrocarbures 68<o:p></o:p>2.4 Toxicité des divers composés carbonylés 68<o:p></o:p>2.4.1 Risques propres aux aldéhydes 69<o:p></o:p>2.4.2 Risques liés aux quinones 69<o:p></o:p>2.5 Toxicité des métaux et autres substances inorganiquesprésentes <o:p></o:p>dans les émissions des diesels 71<o:p></o:p> Chapitre 3 • Impactépidémiologique des émissions des diesels <o:p></o:p>et autres moteurs à combustion interne 73<o:p></o:p>3.1 Effets aigus de l’exposition aux émissions des diesels74<o:p></o:p>3.1.1 Intoxications aiguës résultant du contact avec legazole 75<o:p></o:p>3.1.2 Intoxications aiguës résultant des émissions desdiesels 75<o:p></o:p>3.2 Impact à long terme du diesel sur la morbidité 76<o:p></o:p>3.2.1 Effets respiratoires 77<o:p></o:p>3.2.2 Effets allergiques 77<o:p></o:p>3.2.3 Effets cardiovasculaires 78<o:p></o:p>3.2.4 Effets neurotoxiques 79<o:p></o:p>3.2.5 Effets hépatiques 80<o:p></o:p>3.2.6 Effets reprotoxiques 81<o:p></o:p>3.2.7 Effets cancérogènes 82<o:p></o:p>3.3 Impact du diesel sur la mortalité 84<o:p></o:p>3.3.1 Études épidémiologiques sur la place du diesel <o:p></o:p>dans la mortalité causée par la pollution de l’air urbain 84<o:p></o:p>3.3.2 Problématique des politiques publiques destinées <o:p></o:p>à réduire l’impact sanitaire du diesel et des autres <o:p></o:p>véhicules à combustion interne 87<o:p></o:p>VII<o:p></o:p>Table des matières<o:p></o:p> Chapitre 4 • Impactdes émissions du diesel sur l’environnement 89<o:p></o:p>4.1 Formation des smogs photochimiques 89<o:p></o:p>4.1.1 Mécanisme de formation des smogs 90<o:p></o:p>4.1.2 Le dôme de pollution urbain et ses effets climatiques94<o:p></o:p>4.2 Formation d’aéropolluants secondaires dans lesatmosphères <o:p></o:p>urbaines polluées 96<o:p></o:p>4.2.1 Genèse de l’ozone troposphérique dans les atmosphères <o:p></o:p>polluées 98<o:p></o:p>4.2.2 Formation des photo-oxydants tertiaires 101<o:p></o:p>4.3 Conséquences écotoxicologiques de la pollution de l’air <o:p></o:p>sur la végétation 108<o:p></o:p>4.3.1 Dans le cas des émissions de photo-oxydants 108<o:p></o:p>4.4 Conséquences écotoxicologiques pour l’agriculture 114<o:p></o:p> Chapitre 5 • La luttecontre la pollution atmosphérique provoquée <o:p></o:p>par les véhicules à moteur thermique 117<o:p></o:p>5.1 Méthodes de lutte contre la pollution atmosphérique due <o:p></o:p>aux véhicules à moteur 118<o:p></o:p>5.2 Méthodes fondées sur la prévention 120<o:p></o:p>5.2.1 Choix de la nature du combustible 120<o:p></o:p>5.2.2 Épuration des combustibles 122<o:p></o:p>5.2.3 Techniques de réduction de la génération de polluants <o:p></o:p>par la combustion 122<o:p></o:p>5.3 Dépollution des gaz d’échappement des véhicules à moteur125<o:p></o:p>5.3.1 Positionnement des systèmes d’épuration sur lesautomobiles 125<o:p></o:p>5.3.2 Les pots catalytiques 126<o:p></o:p>5.4 Les filtres à particules 131<o:p></o:p> Chapitre 6 •Réglementation des véhicules à moteur thermique 133<o:p></o:p>6.1 Les normes européennes d’émissions des véhicules etl’évolution <o:p></o:p>de leurs valeurs limites 133<o:p></o:p>6.1.1 Historique des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.2 Évolution des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.3 Émissions réelles des automobiles à moteurs thermiques<o:p></o:p>commercialisées relativement à la norme en vigueur 138<o:p></o:p>6.1.4 Le problème des tests « truqués » 141<o:p></o:p>6.1.5 Représentativité des tests normalisés des véhicules <o:p></o:p>en comparaison de l’utilisation réelle 144<o:p></o:p>6.1.6 Réponse aux normes Euro et échelle de certificatCrit’Air <o:p></o:p>selon le type de motorisation 148<o:p></o:p>VIII<o:p></o:p>Le diesel et autres moteurs thermiques<o:p></o:p>6.2 Rôle de la fiscalité dans la diffusion des véhicules àmoteur diesel 151<o:p></o:p>6.2.1 Un prix du carburant favorable au diesel 151<o:p></o:p>6.2.2 Moindre prix des cartes grises des véhicules diesel152<o:p></o:p>6.2.3 Un malus dit « écologique » aberrant 153<o:p></o:p>6.3 Quelques réflexions sur une réglementation réaliste desvéhicules <o:p></o:p>à moteur thermique 155<o:p></o:p> Chapitre 7 • Lesalternatives aux combustibles fossiles 157<o:p></o:p>7.1 Recours aux véhicules fonctionnant aux hydrocarburesgazeux 158<o:p></o:p>7.1.1 Gaz de pétrole et gaz naturel 158<o:p></o:p>7.2 Les alcools carburants : méthanol et éthanol 160<o:p></o:p>7.2.1 Le méthanol 160<o:p></o:p>7.2.2 L’éthanol 163<o:p></o:p>7.3 Les gazoles « verts » 163<o:p></o:p>7.4 Les biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.1 La production actuelle des biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.2 Bilan écoénergétique et économique des biocarburants166<o:p></o:p>7.4.3 Quel avenir pour les biocarburants ? 172<o:p></o:p>7.5 L’hydrogène 177<o:p></o:p>7.5.1 La production de l’hydrogène 178<o:p></o:p>7.5.2 Usage de l’hydrogène comme carburant 185<o:p></o:p>7.5.3 Usage de l’hydrogène comme source d’énergie dans lespiles <o:p></o:p>à combustible 186<o:p></o:p>7.6 Les véhicules électriques 186<o:p></o:p>7.6.1 Les véhicules à batteries 187<o:p></o:p>7.6.2 Les véhicules à pile à combustible 190<o:p></o:p>7.6.3 Les véhicules hybrides 195<o:p></o:p>Conclusion 197<o:p></o:p>Bibliographie 201<o:p></o:p>Index 225<o:p></o:p> 03 00 01 L'Actualité Chimique Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/564 01 20250203 03 00 01 Le Courrier de la Nature Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/512 01 20240902 03 00 01 Pour la Science Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/511 01 20240902 03 00 01 Energie Plus Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/489 01 20240615 21 00 06 01 https://laboutique.edpsciences.fr/produit/1409/9782759834846/le-diesel-et-autres-moteurs-thermiques 01 00 03 02 https://laboutique.edpsciences.fr/system/product_pictures/data/009/983/174/original/9782759834839-Diesel_couv-sofedis.jpg 17 14 20240913T173809+0200 15 00 03 02 https://laboutique.edpsciences.fr/system/product_pictures/data/009/983/176/original/9782759834839-Diesel_couv-THUMBNAIL.jpg 17 14 20250218T091232+0100 01 P1 EDP Sciences 01 01 P1 EDP Sciences 17 avenue du Hoggar - PA de Courtaboeuf - 91944 Les Ulis cedex A http://publications.edpsciences.org/ 04 11 00 20240613 01 00 20240613 19 00 20240613 2026 06 3052868830012 01 WORLD 27 03 9782759834846 15 9782759834846 27 03 9782759834853 15 9782759834853 WORLD 08 EDP Sciences 04 01 00 20240613 03 01 D1 EDP Sciences 21 04 05 01 02 1 00 54.00 01 5.50 2.82 EUR laboutique.edpsciences.fr-R002606 03 01 01 R002606 00 ED E107 00 01 01 Le diesel et autres moteurs thermiques Santé publique et écotoxicologie 01 fre 08 242 03 22 3806191 17 01 P1 EDP Sciences 01 01 P1 EDP Sciences 17 avenue du Hoggar - PA de Courtaboeuf - 91944 Les Ulis cedex A http://publications.edpsciences.org/ 11 00 20240613 02 01 002730 03 9782759834846 15 9782759834846 03 01 D1 EDP Sciences 45 03 laboutique.edpsciences.fr-002730 03 01 01 002730 03 9782759834846 15 9782759834846 10 EA E107 10 00 01 R002606 ED E107 1 10 01 02 QuinteSciences La collection « QuinteSciences » s'adresse à un public spécialisé. Elle propose des ouvrages de référence, écrits par des experts reconnus dans leur domaine et aborde, de manière approfondie, un sujet scientifique. « QuinteSciences » contribue ainsi à la diffusion des savoirs fondamentaux . 01 01 Le diesel et autres moteurs thermiques Santé publique et écotoxicologie 1 A01 01 A2275 François Ramade Ramade, François François Ramade François Ramade st Professeur Honoraire d’Ecologie et de Zoologie à la Faculté des Sciences d’Orsay (Université de Paris-Saclay). Il est Président d’Honneur de la Société Française d’Ecologie et de la Société Nationale de Protection de la Nature, ainsi que Membre d’Honneur de l’Union Internationale pour la Protection de la Nature (UICN). Il a participé à ce titre dès la fin des années 1970, au travers de ses activités dans cet organisme, à l’émergence du concept de biodiversité et contribué dans ce cadre à l’adoption du plan international de l’UICN, édité sous l’égide des Agences concernées des Nations Unies, intitulé «La protection de la Nature pour un développement durable». 2 A01 01 A2276 André Picot Picot, André André Picot André Picot, Directeur Honoraire de recherche au CNRS et Ingénieur chimiste, a consacré ses travaux scientifiques à la toxicochimie. Il intervint à ce titre comme expert dans la règlementation de l’usage des polluants toxiques en milieu professionnel, y inclus au niveau de l’Union Européenne. 01 fre 08 234 03 02 24 Izibook:Subject Chimie 24 Izibook:Subject Environnement 24 Izibook:Subject Santé publique 24 Izibook:Subject Énergie 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Chimie| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Environnement| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Santé publique| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Énergie| 20 combustible;pollution;toxicité;biocarburant;environnement;gaz d'échappement;véhicule électrique;véhicule à hydrogène;combustible fossile;réchauffement climatique;décarbonation;dépollution;émission de gaz;moteur thermique;santé publique;écotoxicologie 10 2011 SCI013000 01 540 06 05 06 03 00 <blockquote>Le présent ouvrage présente une analyse scientifique et technique de la pollution atmosphérique causée par les échappements des véhicules à moteur thermique, plus particulièrement par ceux du diesel. Il décrit les effets toxicochimiques des émissions de particules fines et de gaz toxiques ainsi que leurs conséquences pour la santé publique, puis l’impact écotoxicologique de ces aéropolluants, en particulier sur la végétation et ses conséquences pour l’agriculture. Le livre expose aussi les techniques de dépollution des émissions des véhicules à moteurs par recours à des carburants « propres » et par montage de pots catalytiques. Enfin, dans le contexte actuel de réchauffement climatique, il soulève la question de la décarbonation des transports terrestres et traite des solutions alternatives aux carburants issus des combustibles fossiles, des diverses modalités d’électrification des véhicules et de la pertinence de l’usage de l’hydrogène. Cet ouvrage s’adresse à toute personne qui se préoccupe, parmi les problématiques d’écologie et d’environnement contemporaines, de la pollution atmosphérique : lectorat cultivé mais non spécialiste, étudiants de Masters en Sciences de l’environnement, toxicologie, écotoxicologie, scientifiques, ingénieurs et professionnels de la santé.</blockquote> Le présent ouvrage présente une analyse scientifique et technique de la pollution atmosphérique causée par les échappements des véhicules à moteur thermique, plus particulièrement par ceux du diesel. Il décrit les effets toxicochimiques des émissions de particules fines et de gaz toxiques ainsi que leurs conséquences pour la santé publique, puis l’impact écotoxicologique de ces aéropolluants, en particulier sur la végétation et ses conséquences pour l’agriculture. Le livre expose aussi les techniques de dépollution des émissions des véhicules à moteurs par recours à des carburants « propres » et par montage de pots catalytiques. Enfin, dans le contexte actuel de réchauffement climatique, il soulève la question de la décarbonation des transports terrestres et traite des solutions alternatives aux carburants issus des combustibles fossiles, des diverses modalités d’électrification des véhicules et de la pertinence de l’usage de l’hydrogène. Cet ouvrage s’adresse à toute personne qui se préoccupe, parmi les problématiques d’écologie et d’environnement contemporaines, de la pollution atmosphérique : lectorat cultivé mais non spécialiste, étudiants de Masters en Sciences de l’environnement, toxicologie, écotoxicologie, scientifiques, ingénieurs et professionnels de la santé. 02 00 Analyse scientifique de l‘impact sur l’environnement et la santé des véhicules à moteur diesel, et des divers autres types de moteurs thermiques, suivi d'une réflexion sur la décarbonation des transports. Analyse scientifique de l‘impact sur l’environnement de l’homme des véhicules à moteur diesel, et au-delà, celui des divers autres types de moteurs thermiques en comparaison de ce dernier. 04 00 Introduction 1<o:p></o:p> Chapitre 1 • Les émissions du diesel et des autres moteurs thermiques 5<o:p></o:p>1.1 Rappel sur les moteurs à combustion interne 5<o:p></o:p>1.1.1 Les moteurs à allumage commandé 6<o:p></o:p>1.1.2 Le moteur diesel 7<o:p></o:p>1.2 Le carburant 9<o:p></o:p>1.2.1 Propriétés physico-chimiques du gazole 9<o:p></o:p>1.2.2 Les gazoles « verts » 12<o:p></o:p>1.3 Les rejets d’échappement 12<o:p></o:p>1.3.1 Émissions de particules 13<o:p></o:p>1.3.2 Les oxydes d’azote 28<o:p></o:p>1.3.3 Rejets de polluants organiques volatils non méthaniques <o:p></o:p>(COVNM) 29<o:p></o:p>1.3.4 Rejets d’autres aéropolluants non réglementés 30<o:p></o:p>1.3.5 Rejets d’hydrocarbures 31<o:p></o:p>1.4 Formation de polluants « secondaires » à partir des rejets du diesel 43<o:p></o:p>1.4.1 Formation endogène de polluants « secondaires » 43<o:p></o:p>1.4.2 Formation exogène de polluants « secondaires » 45<o:p></o:p>1.5 Comparaison du diesel avec les autres types de motorisation 47<o:p></o:p>1.5.1 Diesel et essence 47<o:p></o:p>1.5.2 Diesel et GPL 48 Chapitre 2 •Toxicochimie des émissions du diesel 49<o:p></o:p>2.1 Nocivité des particules 50<o:p></o:p>2.1.1 Modalités de contamination de l’organisme par les particules 51<o:p></o:p>2.1.2 Conséquences pathologiques de l’exposition aux particules 53<o:p></o:p>2.2 Nocivité des oxydes d’azote et des polluants secondaires issus de ces composés 55<o:p></o:p>2.2.1 Toxicité des oxydes d’azote 55<o:p></o:p>2.2.2 Toxicité des PeroxyAcylNitrates (PAN), des PeroxyBenzoylNitrates (PBzN) et dérivés 57<o:p></o:p>2.3 Toxicité des hydrocarbures 58<o:p></o:p>2.3.1 Risques liés aux HAP 58<o:p></o:p>2.3.2 Risques liés aux BTEX 67<o:p></o:p>2.3.3 Risques liés aux autres hydrocarbures 68<o:p></o:p>2.4 Toxicité des divers composés carbonylés 68<o:p></o:p>2.4.1 Risques propres aux aldéhydes 69<o:p></o:p>2.4.2 Risques liés aux quinones 69<o:p></o:p>2.5 Toxicité des métaux et autres substances inorganiques présentes dans les émissions des diesels 71<o:p></o:p> Chapitre 3 • Impact épidémiologique des émissions des diesels et autres moteurs à combustion interne 73<o:p></o:p>3.1 Effets aigus de l’exposition aux émissions des diesels74<o:p></o:p>3.1.1 Intoxications aiguës résultant du contact avec le gazole 75<o:p></o:p>3.1.2 Intoxications aiguës résultant des émissions des diesels 75<o:p></o:p>3.2 Impact à long terme du diesel sur la morbidité 76<o:p></o:p>3.2.1 Effets respiratoires 77<o:p></o:p>3.2.2 Effets allergiques 77<o:p></o:p>3.2.3 Effets cardiovasculaires 78<o:p></o:p>3.2.4 Effets neurotoxiques 79<o:p></o:p>3.2.5 Effets hépatiques 80<o:p></o:p>3.2.6 Effets reprotoxiques 81<o:p></o:p>3.2.7 Effets cancérogènes 82<o:p></o:p>3.3 Impact du diesel sur la mortalité 84<o:p></o:p>3.3.1 Études épidémiologiques sur la place du diesel dans la mortalité causée par la pollution de l’air urbain 84<o:p></o:p>3.3.2 Problématique des politiques publiques destinées à réduire l’impact sanitaire du diesel et des autres véhicules à combustion interne 87 Chapitre 4 • Impact des émissions du diesel sur l’environnement 89<o:p></o:p>4.1 Formation des smogs photochimiques 89<o:p></o:p>4.1.1 Mécanisme de formation des smogs 90<o:p></o:p>4.1.2 Le dôme de pollution urbain et ses effets climatiques94<o:p></o:p>4.2 Formation d’aéropolluants secondaires dans les atmosphères urbaines polluées 96<o:p></o:p>4.2.1 Genèse de l’ozone troposphérique dans les atmosphères polluées 98<o:p></o:p>4.2.2 Formation des photo-oxydants tertiaires 101<o:p></o:p>4.3 Conséquences écotoxicologiques de la pollution de l’air sur la végétation 108<o:p></o:p>4.3.1 Dans le cas des émissions de photo-oxydants 108<o:p></o:p>4.4 Conséquences écotoxicologiques pour l’agriculture 114<o:p></o:p> Chapitre 5 • La lutte contre la pollution atmosphérique provoquée par les véhicules à moteur thermique 117<o:p></o:p>5.1 Méthodes de lutte contre la pollution atmosphérique due aux véhicules à moteur 118<o:p></o:p>5.2 Méthodes fondées sur la prévention 120<o:p></o:p>5.2.1 Choix de la nature du combustible 120<o:p></o:p>5.2.2 Épuration des combustibles 122<o:p></o:p>5.2.3 Techniques de réduction de la génération de polluants par la combustion 122<o:p></o:p>5.3 Dépollution des gaz d’échappement des véhicules à moteur125<o:p></o:p>5.3.1 Positionnement des systèmes d’épuration sur les automobiles 125<o:p></o:p>5.3.2 Les pots catalytiques 126<o:p></o:p>5.4 Les filtres à particules 131<o:p></o:p> Chapitre 6 •Réglementation des véhicules à moteur thermique 133<o:p></o:p>6.1 Les normes européennes d’émissions des véhicules et l’évolution de leurs valeurs limites 133<o:p></o:p>6.1.1 Historique des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.2 Évolution des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.3 Émissions réelles des automobiles à moteurs thermiques commercialisées relativement à la norme en vigueur 138<o:p></o:p>6.1.4 Le problème des tests « truqués » 141<o:p></o:p>6.1.5 Représentativité des tests normalisés des véhicules en comparaison de l’utilisation réelle 144<o:p></o:p>6.1.6 Réponse aux normes Euro et échelle de certificat Crit’Air selon le type de motorisation 1486.2 Rôle de la fiscalité dans la diffusion des véhicules à moteur diesel 151<o:p></o:p>6.2.1 Un prix du carburant favorable au diesel 151<o:p></o:p>6.2.2 Moindre prix des cartes grises des véhicules diesel152<o:p></o:p>6.2.3 Un malus dit « écologique » aberrant 153<o:p></o:p>6.3 Quelques réflexions sur une réglementation réaliste des véhicules <o:p></o:p>à moteur thermique 155<o:p></o:p> Chapitre 7 • Les alternatives aux combustibles fossiles 157<o:p></o:p>7.1 Recours aux véhicules fonctionnant aux hydrocarbures gazeux 158<o:p></o:p>7.1.1 Gaz de pétrole et gaz naturel 158<o:p></o:p>7.2 Les alcools carburants : méthanol et éthanol 160<o:p></o:p>7.2.1 Le méthanol 160<o:p></o:p>7.2.2 L’éthanol 163<o:p></o:p>7.3 Les gazoles « verts » 163<o:p></o:p>7.4 Les biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.1 La production actuelle des biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.2 Bilan écoénergétique et économique des biocarburants166<o:p></o:p>7.4.3 Quel avenir pour les biocarburants ? 172<o:p></o:p>7.5 L’hydrogène 177<o:p></o:p>7.5.1 La production de l’hydrogène 178<o:p></o:p>7.5.2 Usage de l’hydrogène comme carburant 185<o:p></o:p>7.5.3 Usage de l’hydrogène comme source d’énergie dans les piles à combustible 186<o:p></o:p>7.6 Les véhicules électriques 186<o:p></o:p>7.6.1 Les véhicules à batteries 187<o:p></o:p>7.6.2 Les véhicules à pile à combustible 190<o:p></o:p>7.6.3 Les véhicules hybrides 195<o:p></o:p>Conclusion 197<o:p></o:p>Bibliographie 201<o:p></o:p>Index 225<o:p></o:p> Introduction 1<o:p></o:p> Chapitre 1 • Lesémissions du diesel et des autres moteurs thermiques 5<o:p></o:p>1.1 Rappel sur les moteurs à combustion interne 5<o:p></o:p>1.1.1 Les moteurs à allumage commandé 6<o:p></o:p>1.1.2 Le moteur diesel 7<o:p></o:p>1.2 Le carburant 9<o:p></o:p>1.2.1 Propriétés physico-chimiques du gazole 9<o:p></o:p>1.2.2 Les gazoles « verts » 12<o:p></o:p>1.3 Les rejets d’échappement 12<o:p></o:p>1.3.1 Émissions de particules 13<o:p></o:p>1.3.2 Les oxydes d’azote 28<o:p></o:p>1.3.3 Rejets de polluants organiques volatils nonméthaniques <o:p></o:p>(COVNM) 29<o:p></o:p>1.3.4 Rejets d’autres aéropolluants non réglementés 30<o:p></o:p>1.3.5 Rejets d’hydrocarbures 31<o:p></o:p>1.4 Formation de polluants « secondaires » à partir desrejets du diesel 43<o:p></o:p>1.4.1 Formation endogène de polluants « secondaires » 43<o:p></o:p>1.4.2 Formation exogène de polluants « secondaires » 45<o:p></o:p>1.5 Comparaison du diesel avec les autres types demotorisation 47<o:p></o:p>1.5.1 Diesel et essence 47<o:p></o:p>1.5.2 Diesel et GPL 48<o:p></o:p>VI<o:p></o:p>Le diesel et autres moteurs thermiques<o:p></o:p> Chapitre 2 •Toxicochimie des émissions du diesel 49<o:p></o:p>2.1 Nocivité des particules 50<o:p></o:p>2.1.1 Modalités de contamination de l’organisme <o:p></o:p>par les particules 51<o:p></o:p>2.1.2 Conséquences pathologiques de l’exposition <o:p></o:p>aux particules 53<o:p></o:p>2.2 Nocivité des oxydes d’azote et des polluants secondaires<o:p></o:p>issus de ces composés 55<o:p></o:p>2.2.1 Toxicité des oxydes d’azote 55<o:p></o:p>2.2.2 Toxicité des PeroxyAcylNitrates (PAN), <o:p></o:p>des PeroxyBenzoylNitrates (PBzN) et dérivés 57<o:p></o:p>2.3 Toxicité des hydrocarbures 58<o:p></o:p>2.3.1 Risques liés aux HAP 58<o:p></o:p>2.3.2 Risques liés aux BTEX 67<o:p></o:p>2.3.3 Risques liés aux autres hydrocarbures 68<o:p></o:p>2.4 Toxicité des divers composés carbonylés 68<o:p></o:p>2.4.1 Risques propres aux aldéhydes 69<o:p></o:p>2.4.2 Risques liés aux quinones 69<o:p></o:p>2.5 Toxicité des métaux et autres substances inorganiquesprésentes <o:p></o:p>dans les émissions des diesels 71<o:p></o:p> Chapitre 3 • Impactépidémiologique des émissions des diesels <o:p></o:p>et autres moteurs à combustion interne 73<o:p></o:p>3.1 Effets aigus de l’exposition aux émissions des diesels74<o:p></o:p>3.1.1 Intoxications aiguës résultant du contact avec legazole 75<o:p></o:p>3.1.2 Intoxications aiguës résultant des émissions desdiesels 75<o:p></o:p>3.2 Impact à long terme du diesel sur la morbidité 76<o:p></o:p>3.2.1 Effets respiratoires 77<o:p></o:p>3.2.2 Effets allergiques 77<o:p></o:p>3.2.3 Effets cardiovasculaires 78<o:p></o:p>3.2.4 Effets neurotoxiques 79<o:p></o:p>3.2.5 Effets hépatiques 80<o:p></o:p>3.2.6 Effets reprotoxiques 81<o:p></o:p>3.2.7 Effets cancérogènes 82<o:p></o:p>3.3 Impact du diesel sur la mortalité 84<o:p></o:p>3.3.1 Études épidémiologiques sur la place du diesel <o:p></o:p>dans la mortalité causée par la pollution de l’air urbain 84<o:p></o:p>3.3.2 Problématique des politiques publiques destinées <o:p></o:p>à réduire l’impact sanitaire du diesel et des autres <o:p></o:p>véhicules à combustion interne 87<o:p></o:p>VII<o:p></o:p>Table des matières<o:p></o:p> Chapitre 4 • Impactdes émissions du diesel sur l’environnement 89<o:p></o:p>4.1 Formation des smogs photochimiques 89<o:p></o:p>4.1.1 Mécanisme de formation des smogs 90<o:p></o:p>4.1.2 Le dôme de pollution urbain et ses effets climatiques94<o:p></o:p>4.2 Formation d’aéropolluants secondaires dans lesatmosphères <o:p></o:p>urbaines polluées 96<o:p></o:p>4.2.1 Genèse de l’ozone troposphérique dans les atmosphères <o:p></o:p>polluées 98<o:p></o:p>4.2.2 Formation des photo-oxydants tertiaires 101<o:p></o:p>4.3 Conséquences écotoxicologiques de la pollution de l’air <o:p></o:p>sur la végétation 108<o:p></o:p>4.3.1 Dans le cas des émissions de photo-oxydants 108<o:p></o:p>4.4 Conséquences écotoxicologiques pour l’agriculture 114<o:p></o:p> Chapitre 5 • La luttecontre la pollution atmosphérique provoquée <o:p></o:p>par les véhicules à moteur thermique 117<o:p></o:p>5.1 Méthodes de lutte contre la pollution atmosphérique due <o:p></o:p>aux véhicules à moteur 118<o:p></o:p>5.2 Méthodes fondées sur la prévention 120<o:p></o:p>5.2.1 Choix de la nature du combustible 120<o:p></o:p>5.2.2 Épuration des combustibles 122<o:p></o:p>5.2.3 Techniques de réduction de la génération de polluants <o:p></o:p>par la combustion 122<o:p></o:p>5.3 Dépollution des gaz d’échappement des véhicules à moteur125<o:p></o:p>5.3.1 Positionnement des systèmes d’épuration sur lesautomobiles 125<o:p></o:p>5.3.2 Les pots catalytiques 126<o:p></o:p>5.4 Les filtres à particules 131<o:p></o:p> Chapitre 6 •Réglementation des véhicules à moteur thermique 133<o:p></o:p>6.1 Les normes européennes d’émissions des véhicules etl’évolution <o:p></o:p>de leurs valeurs limites 133<o:p></o:p>6.1.1 Historique des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.2 Évolution des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.3 Émissions réelles des automobiles à moteurs thermiques<o:p></o:p>commercialisées relativement à la norme en vigueur 138<o:p></o:p>6.1.4 Le problème des tests « truqués » 141<o:p></o:p>6.1.5 Représentativité des tests normalisés des véhicules <o:p></o:p>en comparaison de l’utilisation réelle 144<o:p></o:p>6.1.6 Réponse aux normes Euro et échelle de certificatCrit’Air <o:p></o:p>selon le type de motorisation 148<o:p></o:p>VIII<o:p></o:p>Le diesel et autres moteurs thermiques<o:p></o:p>6.2 Rôle de la fiscalité dans la diffusion des véhicules àmoteur diesel 151<o:p></o:p>6.2.1 Un prix du carburant favorable au diesel 151<o:p></o:p>6.2.2 Moindre prix des cartes grises des véhicules diesel152<o:p></o:p>6.2.3 Un malus dit « écologique » aberrant 153<o:p></o:p>6.3 Quelques réflexions sur une réglementation réaliste desvéhicules <o:p></o:p>à moteur thermique 155<o:p></o:p> Chapitre 7 • Lesalternatives aux combustibles fossiles 157<o:p></o:p>7.1 Recours aux véhicules fonctionnant aux hydrocarburesgazeux 158<o:p></o:p>7.1.1 Gaz de pétrole et gaz naturel 158<o:p></o:p>7.2 Les alcools carburants : méthanol et éthanol 160<o:p></o:p>7.2.1 Le méthanol 160<o:p></o:p>7.2.2 L’éthanol 163<o:p></o:p>7.3 Les gazoles « verts » 163<o:p></o:p>7.4 Les biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.1 La production actuelle des biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.2 Bilan écoénergétique et économique des biocarburants166<o:p></o:p>7.4.3 Quel avenir pour les biocarburants ? 172<o:p></o:p>7.5 L’hydrogène 177<o:p></o:p>7.5.1 La production de l’hydrogène 178<o:p></o:p>7.5.2 Usage de l’hydrogène comme carburant 185<o:p></o:p>7.5.3 Usage de l’hydrogène comme source d’énergie dans lespiles <o:p></o:p>à combustible 186<o:p></o:p>7.6 Les véhicules électriques 186<o:p></o:p>7.6.1 Les véhicules à batteries 187<o:p></o:p>7.6.2 Les véhicules à pile à combustible 190<o:p></o:p>7.6.3 Les véhicules hybrides 195<o:p></o:p>Conclusion 197<o:p></o:p>Bibliographie 201<o:p></o:p>Index 225<o:p></o:p> 03 00 01 L'Actualité Chimique Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/564 01 20250203 03 00 01 Le Courrier de la Nature Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/512 01 20240902 03 00 01 Pour la Science Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/511 01 20240902 03 00 01 Energie Plus Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/489 01 20240615 21 00 06 01 https://laboutique.edpsciences.fr/produit/1409/9782759834846/le-diesel-et-autres-moteurs-thermiques 01 00 03 02 https://laboutique.edpsciences.fr/system/product_pictures/data/009/983/174/original/9782759834839-Diesel_couv-sofedis.jpg 17 14 20240913T173809+0200 15 00 03 02 https://laboutique.edpsciences.fr/system/product_pictures/data/009/983/176/original/9782759834839-Diesel_couv-THUMBNAIL.jpg 17 14 20250218T091232+0100 01 P1 EDP Sciences 01 01 P1 EDP Sciences 17 avenue du Hoggar - PA de Courtaboeuf - 91944 Les Ulis cedex A http://publications.edpsciences.org/ 04 11 00 20240613 01 00 20240613 19 00 20240613 2026 06 3052868830012 01 WORLD 13 03 9782759834839 15 9782759834839 06 03 9782759834853 15 9782759834853 WORLD 08 EDP Sciences 04 01 00 20240613 03 01 D1 EDP Sciences 20 04 05 01 02 1 00 36.99 01 5.50 1.93 EUR 04 06 01 02 1 00 131.99 01 5.50 1.93 EUR 01 04 06 01 02 1 00 144.99 01 5.50 7.56 USD 01 laboutique.edpsciences.fr-002731 03 01 01 002731 03 9782759834853 15 9782759834853 10 EA 10 10 01 02 QuinteSciences La collection « QuinteSciences » s'adresse à un public spécialisé. Elle propose des ouvrages de référence, écrits par des experts reconnus dans leur domaine et aborde, de manière approfondie, un sujet scientifique. « QuinteSciences » contribue ainsi à la diffusion des savoirs fondamentaux . 01 01 Le diesel et autres moteurs thermiques Santé publique et écotoxicologie 1 A01 01 A2275 François Ramade Ramade, François François Ramade François Ramade st Professeur Honoraire d’Ecologie et de Zoologie à la Faculté des Sciences d’Orsay (Université de Paris-Saclay). Il est Président d’Honneur de la Société Française d’Ecologie et de la Société Nationale de Protection de la Nature, ainsi que Membre d’Honneur de l’Union Internationale pour la Protection de la Nature (UICN). Il a participé à ce titre dès la fin des années 1970, au travers de ses activités dans cet organisme, à l’émergence du concept de biodiversité et contribué dans ce cadre à l’adoption du plan international de l’UICN, édité sous l’égide des Agences concernées des Nations Unies, intitulé «La protection de la Nature pour un développement durable». 2 A01 01 A2276 André Picot Picot, André André Picot André Picot, Directeur Honoraire de recherche au CNRS et Ingénieur chimiste, a consacré ses travaux scientifiques à la toxicochimie. Il intervint à ce titre comme expert dans la règlementation de l’usage des polluants toxiques en milieu professionnel, y inclus au niveau de l’Union Européenne. 01 fre 08 234 03 02 24 Izibook:Subject Chimie 24 Izibook:Subject Environnement 24 Izibook:Subject Santé publique 24 Izibook:Subject Énergie 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Chimie| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Environnement| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Santé publique| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Énergie| 20 combustible;pollution;toxicité;biocarburant;environnement;gaz d'échappement;véhicule électrique;véhicule à hydrogène;combustible fossile;réchauffement climatique;décarbonation;dépollution;émission de gaz;moteur thermique;santé publique;écotoxicologie 10 2011 SCI013000 01 540 06 05 06 03 00 <blockquote>Le présent ouvrage présente une analyse scientifique et technique de la pollution atmosphérique causée par les échappements des véhicules à moteur thermique, plus particulièrement par ceux du diesel. Il décrit les effets toxicochimiques des émissions de particules fines et de gaz toxiques ainsi que leurs conséquences pour la santé publique, puis l’impact écotoxicologique de ces aéropolluants, en particulier sur la végétation et ses conséquences pour l’agriculture. Le livre expose aussi les techniques de dépollution des émissions des véhicules à moteurs par recours à des carburants « propres » et par montage de pots catalytiques. Enfin, dans le contexte actuel de réchauffement climatique, il soulève la question de la décarbonation des transports terrestres et traite des solutions alternatives aux carburants issus des combustibles fossiles, des diverses modalités d’électrification des véhicules et de la pertinence de l’usage de l’hydrogène. Cet ouvrage s’adresse à toute personne qui se préoccupe, parmi les problématiques d’écologie et d’environnement contemporaines, de la pollution atmosphérique : lectorat cultivé mais non spécialiste, étudiants de Masters en Sciences de l’environnement, toxicologie, écotoxicologie, scientifiques, ingénieurs et professionnels de la santé.</blockquote> Le présent ouvrage présente une analyse scientifique et technique de la pollution atmosphérique causée par les échappements des véhicules à moteur thermique, plus particulièrement par ceux du diesel. Il décrit les effets toxicochimiques des émissions de particules fines et de gaz toxiques ainsi que leurs conséquences pour la santé publique, puis l’impact écotoxicologique de ces aéropolluants, en particulier sur la végétation et ses conséquences pour l’agriculture. Le livre expose aussi les techniques de dépollution des émissions des véhicules à moteurs par recours à des carburants « propres » et par montage de pots catalytiques. Enfin, dans le contexte actuel de réchauffement climatique, il soulève la question de la décarbonation des transports terrestres et traite des solutions alternatives aux carburants issus des combustibles fossiles, des diverses modalités d’électrification des véhicules et de la pertinence de l’usage de l’hydrogène. Cet ouvrage s’adresse à toute personne qui se préoccupe, parmi les problématiques d’écologie et d’environnement contemporaines, de la pollution atmosphérique : lectorat cultivé mais non spécialiste, étudiants de Masters en Sciences de l’environnement, toxicologie, écotoxicologie, scientifiques, ingénieurs et professionnels de la santé. 02 00 Analyse scientifique de l‘impact sur l’environnement et la santé des véhicules à moteur diesel, et des divers autres types de moteurs thermiques, suivi d'une réflexion sur la décarbonation des transports. Analyse scientifique de l‘impact sur l’environnement de l’homme des véhicules à moteur diesel, et au-delà, celui des divers autres types de moteurs thermiques en comparaison de ce dernier. 04 00 Introduction 1<o:p></o:p> Chapitre 1 • Les émissions du diesel et des autres moteurs thermiques 5<o:p></o:p>1.1 Rappel sur les moteurs à combustion interne 5<o:p></o:p>1.1.1 Les moteurs à allumage commandé 6<o:p></o:p>1.1.2 Le moteur diesel 7<o:p></o:p>1.2 Le carburant 9<o:p></o:p>1.2.1 Propriétés physico-chimiques du gazole 9<o:p></o:p>1.2.2 Les gazoles « verts » 12<o:p></o:p>1.3 Les rejets d’échappement 12<o:p></o:p>1.3.1 Émissions de particules 13<o:p></o:p>1.3.2 Les oxydes d’azote 28<o:p></o:p>1.3.3 Rejets de polluants organiques volatils non méthaniques <o:p></o:p>(COVNM) 29<o:p></o:p>1.3.4 Rejets d’autres aéropolluants non réglementés 30<o:p></o:p>1.3.5 Rejets d’hydrocarbures 31<o:p></o:p>1.4 Formation de polluants « secondaires » à partir des rejets du diesel 43<o:p></o:p>1.4.1 Formation endogène de polluants « secondaires » 43<o:p></o:p>1.4.2 Formation exogène de polluants « secondaires » 45<o:p></o:p>1.5 Comparaison du diesel avec les autres types de motorisation 47<o:p></o:p>1.5.1 Diesel et essence 47<o:p></o:p>1.5.2 Diesel et GPL 48 Chapitre 2 •Toxicochimie des émissions du diesel 49<o:p></o:p>2.1 Nocivité des particules 50<o:p></o:p>2.1.1 Modalités de contamination de l’organisme par les particules 51<o:p></o:p>2.1.2 Conséquences pathologiques de l’exposition aux particules 53<o:p></o:p>2.2 Nocivité des oxydes d’azote et des polluants secondaires issus de ces composés 55<o:p></o:p>2.2.1 Toxicité des oxydes d’azote 55<o:p></o:p>2.2.2 Toxicité des PeroxyAcylNitrates (PAN), des PeroxyBenzoylNitrates (PBzN) et dérivés 57<o:p></o:p>2.3 Toxicité des hydrocarbures 58<o:p></o:p>2.3.1 Risques liés aux HAP 58<o:p></o:p>2.3.2 Risques liés aux BTEX 67<o:p></o:p>2.3.3 Risques liés aux autres hydrocarbures 68<o:p></o:p>2.4 Toxicité des divers composés carbonylés 68<o:p></o:p>2.4.1 Risques propres aux aldéhydes 69<o:p></o:p>2.4.2 Risques liés aux quinones 69<o:p></o:p>2.5 Toxicité des métaux et autres substances inorganiques présentes dans les émissions des diesels 71<o:p></o:p> Chapitre 3 • Impact épidémiologique des émissions des diesels et autres moteurs à combustion interne 73<o:p></o:p>3.1 Effets aigus de l’exposition aux émissions des diesels74<o:p></o:p>3.1.1 Intoxications aiguës résultant du contact avec le gazole 75<o:p></o:p>3.1.2 Intoxications aiguës résultant des émissions des diesels 75<o:p></o:p>3.2 Impact à long terme du diesel sur la morbidité 76<o:p></o:p>3.2.1 Effets respiratoires 77<o:p></o:p>3.2.2 Effets allergiques 77<o:p></o:p>3.2.3 Effets cardiovasculaires 78<o:p></o:p>3.2.4 Effets neurotoxiques 79<o:p></o:p>3.2.5 Effets hépatiques 80<o:p></o:p>3.2.6 Effets reprotoxiques 81<o:p></o:p>3.2.7 Effets cancérogènes 82<o:p></o:p>3.3 Impact du diesel sur la mortalité 84<o:p></o:p>3.3.1 Études épidémiologiques sur la place du diesel dans la mortalité causée par la pollution de l’air urbain 84<o:p></o:p>3.3.2 Problématique des politiques publiques destinées à réduire l’impact sanitaire du diesel et des autres véhicules à combustion interne 87 Chapitre 4 • Impact des émissions du diesel sur l’environnement 89<o:p></o:p>4.1 Formation des smogs photochimiques 89<o:p></o:p>4.1.1 Mécanisme de formation des smogs 90<o:p></o:p>4.1.2 Le dôme de pollution urbain et ses effets climatiques94<o:p></o:p>4.2 Formation d’aéropolluants secondaires dans les atmosphères urbaines polluées 96<o:p></o:p>4.2.1 Genèse de l’ozone troposphérique dans les atmosphères polluées 98<o:p></o:p>4.2.2 Formation des photo-oxydants tertiaires 101<o:p></o:p>4.3 Conséquences écotoxicologiques de la pollution de l’air sur la végétation 108<o:p></o:p>4.3.1 Dans le cas des émissions de photo-oxydants 108<o:p></o:p>4.4 Conséquences écotoxicologiques pour l’agriculture 114<o:p></o:p> Chapitre 5 • La lutte contre la pollution atmosphérique provoquée par les véhicules à moteur thermique 117<o:p></o:p>5.1 Méthodes de lutte contre la pollution atmosphérique due aux véhicules à moteur 118<o:p></o:p>5.2 Méthodes fondées sur la prévention 120<o:p></o:p>5.2.1 Choix de la nature du combustible 120<o:p></o:p>5.2.2 Épuration des combustibles 122<o:p></o:p>5.2.3 Techniques de réduction de la génération de polluants par la combustion 122<o:p></o:p>5.3 Dépollution des gaz d’échappement des véhicules à moteur125<o:p></o:p>5.3.1 Positionnement des systèmes d’épuration sur les automobiles 125<o:p></o:p>5.3.2 Les pots catalytiques 126<o:p></o:p>5.4 Les filtres à particules 131<o:p></o:p> Chapitre 6 •Réglementation des véhicules à moteur thermique 133<o:p></o:p>6.1 Les normes européennes d’émissions des véhicules et l’évolution de leurs valeurs limites 133<o:p></o:p>6.1.1 Historique des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.2 Évolution des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.3 Émissions réelles des automobiles à moteurs thermiques commercialisées relativement à la norme en vigueur 138<o:p></o:p>6.1.4 Le problème des tests « truqués » 141<o:p></o:p>6.1.5 Représentativité des tests normalisés des véhicules en comparaison de l’utilisation réelle 144<o:p></o:p>6.1.6 Réponse aux normes Euro et échelle de certificat Crit’Air selon le type de motorisation 1486.2 Rôle de la fiscalité dans la diffusion des véhicules à moteur diesel 151<o:p></o:p>6.2.1 Un prix du carburant favorable au diesel 151<o:p></o:p>6.2.2 Moindre prix des cartes grises des véhicules diesel152<o:p></o:p>6.2.3 Un malus dit « écologique » aberrant 153<o:p></o:p>6.3 Quelques réflexions sur une réglementation réaliste des véhicules <o:p></o:p>à moteur thermique 155<o:p></o:p> Chapitre 7 • Les alternatives aux combustibles fossiles 157<o:p></o:p>7.1 Recours aux véhicules fonctionnant aux hydrocarbures gazeux 158<o:p></o:p>7.1.1 Gaz de pétrole et gaz naturel 158<o:p></o:p>7.2 Les alcools carburants : méthanol et éthanol 160<o:p></o:p>7.2.1 Le méthanol 160<o:p></o:p>7.2.2 L’éthanol 163<o:p></o:p>7.3 Les gazoles « verts » 163<o:p></o:p>7.4 Les biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.1 La production actuelle des biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.2 Bilan écoénergétique et économique des biocarburants166<o:p></o:p>7.4.3 Quel avenir pour les biocarburants ? 172<o:p></o:p>7.5 L’hydrogène 177<o:p></o:p>7.5.1 La production de l’hydrogène 178<o:p></o:p>7.5.2 Usage de l’hydrogène comme carburant 185<o:p></o:p>7.5.3 Usage de l’hydrogène comme source d’énergie dans les piles à combustible 186<o:p></o:p>7.6 Les véhicules électriques 186<o:p></o:p>7.6.1 Les véhicules à batteries 187<o:p></o:p>7.6.2 Les véhicules à pile à combustible 190<o:p></o:p>7.6.3 Les véhicules hybrides 195<o:p></o:p>Conclusion 197<o:p></o:p>Bibliographie 201<o:p></o:p>Index 225<o:p></o:p> Introduction 1<o:p></o:p> Chapitre 1 • Lesémissions du diesel et des autres moteurs thermiques 5<o:p></o:p>1.1 Rappel sur les moteurs à combustion interne 5<o:p></o:p>1.1.1 Les moteurs à allumage commandé 6<o:p></o:p>1.1.2 Le moteur diesel 7<o:p></o:p>1.2 Le carburant 9<o:p></o:p>1.2.1 Propriétés physico-chimiques du gazole 9<o:p></o:p>1.2.2 Les gazoles « verts » 12<o:p></o:p>1.3 Les rejets d’échappement 12<o:p></o:p>1.3.1 Émissions de particules 13<o:p></o:p>1.3.2 Les oxydes d’azote 28<o:p></o:p>1.3.3 Rejets de polluants organiques volatils nonméthaniques <o:p></o:p>(COVNM) 29<o:p></o:p>1.3.4 Rejets d’autres aéropolluants non réglementés 30<o:p></o:p>1.3.5 Rejets d’hydrocarbures 31<o:p></o:p>1.4 Formation de polluants « secondaires » à partir desrejets du diesel 43<o:p></o:p>1.4.1 Formation endogène de polluants « secondaires » 43<o:p></o:p>1.4.2 Formation exogène de polluants « secondaires » 45<o:p></o:p>1.5 Comparaison du diesel avec les autres types demotorisation 47<o:p></o:p>1.5.1 Diesel et essence 47<o:p></o:p>1.5.2 Diesel et GPL 48<o:p></o:p>VI<o:p></o:p>Le diesel et autres moteurs thermiques<o:p></o:p> Chapitre 2 •Toxicochimie des émissions du diesel 49<o:p></o:p>2.1 Nocivité des particules 50<o:p></o:p>2.1.1 Modalités de contamination de l’organisme <o:p></o:p>par les particules 51<o:p></o:p>2.1.2 Conséquences pathologiques de l’exposition <o:p></o:p>aux particules 53<o:p></o:p>2.2 Nocivité des oxydes d’azote et des polluants secondaires<o:p></o:p>issus de ces composés 55<o:p></o:p>2.2.1 Toxicité des oxydes d’azote 55<o:p></o:p>2.2.2 Toxicité des PeroxyAcylNitrates (PAN), <o:p></o:p>des PeroxyBenzoylNitrates (PBzN) et dérivés 57<o:p></o:p>2.3 Toxicité des hydrocarbures 58<o:p></o:p>2.3.1 Risques liés aux HAP 58<o:p></o:p>2.3.2 Risques liés aux BTEX 67<o:p></o:p>2.3.3 Risques liés aux autres hydrocarbures 68<o:p></o:p>2.4 Toxicité des divers composés carbonylés 68<o:p></o:p>2.4.1 Risques propres aux aldéhydes 69<o:p></o:p>2.4.2 Risques liés aux quinones 69<o:p></o:p>2.5 Toxicité des métaux et autres substances inorganiquesprésentes <o:p></o:p>dans les émissions des diesels 71<o:p></o:p> Chapitre 3 • Impactépidémiologique des émissions des diesels <o:p></o:p>et autres moteurs à combustion interne 73<o:p></o:p>3.1 Effets aigus de l’exposition aux émissions des diesels74<o:p></o:p>3.1.1 Intoxications aiguës résultant du contact avec legazole 75<o:p></o:p>3.1.2 Intoxications aiguës résultant des émissions desdiesels 75<o:p></o:p>3.2 Impact à long terme du diesel sur la morbidité 76<o:p></o:p>3.2.1 Effets respiratoires 77<o:p></o:p>3.2.2 Effets allergiques 77<o:p></o:p>3.2.3 Effets cardiovasculaires 78<o:p></o:p>3.2.4 Effets neurotoxiques 79<o:p></o:p>3.2.5 Effets hépatiques 80<o:p></o:p>3.2.6 Effets reprotoxiques 81<o:p></o:p>3.2.7 Effets cancérogènes 82<o:p></o:p>3.3 Impact du diesel sur la mortalité 84<o:p></o:p>3.3.1 Études épidémiologiques sur la place du diesel <o:p></o:p>dans la mortalité causée par la pollution de l’air urbain 84<o:p></o:p>3.3.2 Problématique des politiques publiques destinées <o:p></o:p>à réduire l’impact sanitaire du diesel et des autres <o:p></o:p>véhicules à combustion interne 87<o:p></o:p>VII<o:p></o:p>Table des matières<o:p></o:p> Chapitre 4 • Impactdes émissions du diesel sur l’environnement 89<o:p></o:p>4.1 Formation des smogs photochimiques 89<o:p></o:p>4.1.1 Mécanisme de formation des smogs 90<o:p></o:p>4.1.2 Le dôme de pollution urbain et ses effets climatiques94<o:p></o:p>4.2 Formation d’aéropolluants secondaires dans lesatmosphères <o:p></o:p>urbaines polluées 96<o:p></o:p>4.2.1 Genèse de l’ozone troposphérique dans les atmosphères <o:p></o:p>polluées 98<o:p></o:p>4.2.2 Formation des photo-oxydants tertiaires 101<o:p></o:p>4.3 Conséquences écotoxicologiques de la pollution de l’air <o:p></o:p>sur la végétation 108<o:p></o:p>4.3.1 Dans le cas des émissions de photo-oxydants 108<o:p></o:p>4.4 Conséquences écotoxicologiques pour l’agriculture 114<o:p></o:p> Chapitre 5 • La luttecontre la pollution atmosphérique provoquée <o:p></o:p>par les véhicules à moteur thermique 117<o:p></o:p>5.1 Méthodes de lutte contre la pollution atmosphérique due <o:p></o:p>aux véhicules à moteur 118<o:p></o:p>5.2 Méthodes fondées sur la prévention 120<o:p></o:p>5.2.1 Choix de la nature du combustible 120<o:p></o:p>5.2.2 Épuration des combustibles 122<o:p></o:p>5.2.3 Techniques de réduction de la génération de polluants <o:p></o:p>par la combustion 122<o:p></o:p>5.3 Dépollution des gaz d’échappement des véhicules à moteur125<o:p></o:p>5.3.1 Positionnement des systèmes d’épuration sur lesautomobiles 125<o:p></o:p>5.3.2 Les pots catalytiques 126<o:p></o:p>5.4 Les filtres à particules 131<o:p></o:p> Chapitre 6 •Réglementation des véhicules à moteur thermique 133<o:p></o:p>6.1 Les normes européennes d’émissions des véhicules etl’évolution <o:p></o:p>de leurs valeurs limites 133<o:p></o:p>6.1.1 Historique des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.2 Évolution des normes Euro 134<o:p></o:p>6.1.3 Émissions réelles des automobiles à moteurs thermiques<o:p></o:p>commercialisées relativement à la norme en vigueur 138<o:p></o:p>6.1.4 Le problème des tests « truqués » 141<o:p></o:p>6.1.5 Représentativité des tests normalisés des véhicules <o:p></o:p>en comparaison de l’utilisation réelle 144<o:p></o:p>6.1.6 Réponse aux normes Euro et échelle de certificatCrit’Air <o:p></o:p>selon le type de motorisation 148<o:p></o:p>VIII<o:p></o:p>Le diesel et autres moteurs thermiques<o:p></o:p>6.2 Rôle de la fiscalité dans la diffusion des véhicules àmoteur diesel 151<o:p></o:p>6.2.1 Un prix du carburant favorable au diesel 151<o:p></o:p>6.2.2 Moindre prix des cartes grises des véhicules diesel152<o:p></o:p>6.2.3 Un malus dit « écologique » aberrant 153<o:p></o:p>6.3 Quelques réflexions sur une réglementation réaliste desvéhicules <o:p></o:p>à moteur thermique 155<o:p></o:p> Chapitre 7 • Lesalternatives aux combustibles fossiles 157<o:p></o:p>7.1 Recours aux véhicules fonctionnant aux hydrocarburesgazeux 158<o:p></o:p>7.1.1 Gaz de pétrole et gaz naturel 158<o:p></o:p>7.2 Les alcools carburants : méthanol et éthanol 160<o:p></o:p>7.2.1 Le méthanol 160<o:p></o:p>7.2.2 L’éthanol 163<o:p></o:p>7.3 Les gazoles « verts » 163<o:p></o:p>7.4 Les biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.1 La production actuelle des biocarburants 164<o:p></o:p>7.4.2 Bilan écoénergétique et économique des biocarburants166<o:p></o:p>7.4.3 Quel avenir pour les biocarburants ? 172<o:p></o:p>7.5 L’hydrogène 177<o:p></o:p>7.5.1 La production de l’hydrogène 178<o:p></o:p>7.5.2 Usage de l’hydrogène comme carburant 185<o:p></o:p>7.5.3 Usage de l’hydrogène comme source d’énergie dans lespiles <o:p></o:p>à combustible 186<o:p></o:p>7.6 Les véhicules électriques 186<o:p></o:p>7.6.1 Les véhicules à batteries 187<o:p></o:p>7.6.2 Les véhicules à pile à combustible 190<o:p></o:p>7.6.3 Les véhicules hybrides 195<o:p></o:p>Conclusion 197<o:p></o:p>Bibliographie 201<o:p></o:p>Index 225<o:p></o:p> 03 00 01 L'Actualité Chimique Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/564 01 20250203 03 00 01 Le Courrier de la Nature Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/512 01 20240902 03 00 01 Pour la Science Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/511 01 20240902 03 00 01 Energie Plus Le diesel et autres moteurs thermiques https://laboutique.edpsciences.fr/review/489 01 20240615 21 00 06 01 https://laboutique.edpsciences.fr/produit/1409/9782759834846/le-diesel-et-autres-moteurs-thermiques 01 00 03 02 https://laboutique.edpsciences.fr/system/product_pictures/data/009/983/174/original/9782759834839-Diesel_couv-sofedis.jpg 17 14 20240913T173809+0200 15 00 03 02 https://laboutique.edpsciences.fr/system/product_pictures/data/009/983/176/original/9782759834839-Diesel_couv-THUMBNAIL.jpg 17 14 20250218T091232+0100 01 P1 EDP Sciences 01 01 P1 EDP Sciences 17 avenue du Hoggar - PA de Courtaboeuf - 91944 Les Ulis cedex A http://publications.edpsciences.org/ 04 11 00 20240613 01 00 20240613 19 00 20240613 2026 06 3052868830012 01 WORLD 13 03 9782759834839 15 9782759834839 06 03 9782759834846 15 9782759834846 WORLD 08 EDP Sciences 04 01 00 20240613 03 01 D1 EDP Sciences 31 04 05 01 02 1 00 36.99 01 5.50 1.93 EUR 04 06 01 02 1 00 131.99 01 5.50 1.93 EUR 01 04 06 01 02 1 00 144.99 01 5.50 7.56 USD 01