L’observatoire de la qualité de l’air en Île-de-France Airparif et Île-de-France Mobilités ont publié les résultats d’une étude « inédite » sur la mesure des émissions de polluants de l’air des bus. Première de par son ampleur, elle a permis de comparer les émissions des bus franciliens en conditions réelles d’exploitation, en intégrant les différentes normes euros, différents carburants et différentes motorisations. La solution GNV en ressort confortée.  

Durant deux ans, Airparif a instrumenté des bus Euro IV et Euro VI diesel, hybrides et GNC et suivi leurs émissions en conditions réelles de circulation et d’exploitation. A l’occasion de la parution des résultats, les partenaires ont mis en avant l’ampleur « inédite » d’un tel projet :

  • Une étude de longue durée : 16 campagnes de mesures sur 2 ans.
  • Une étude en conditions réelles : de circulation et d’utilisation avec des passagers, avec une météorologie variable, sur des lignes parisiennes, de petite et grande couronnes, et en prenant en compte les émissions particulières dues aux démarrages à froid.
  • Un large panel de véhicules testés : 28 bus de normes et technologies différentes : des bus Euro IV et Euro VI Diesel, Euro VI hybrides, et Euro VI GNC (Gaz Naturel Comprimé).
  • Quatre polluants de l’air et un gaz à effet de serre mesurés : particules fines et ultrafines, oxydes d’azote (NOx), monoxyde de carbone (CO) et dioxyde de carbone (CO2).
  • Plus de 30 millions de données d’émissions récoltées, sur plus de 1 600 trajets.

Des résultats en faveur du GNV

Par rapport aux émissions d’oxydes d’azote (NOx) des bus Euro IV diesel, l’étude a montré une division par 4 en moyenne grâce à un passage à la norme Euro VI diesel, par 10 pour les véhicules Euro VI hybrides et par 30 pour les bus GNC Euro VI.

Concernant les particules (comme les PM10 et PM2,5), les partenaires rappellent que pour toutes les catégories Euro VI (diesel, hybride ou GNC), les rejets de ces particules sont si faibles qu’ils ne sont pas mesurables. Les mesures réalisées par Airparif viennent compléter ces constats en s’intéressant aux « particules en nombre » à l’échappement (soit le nombre de particules de dimension comprise entre 23 nanomètres et 2,5 micromètres), avec la conclusion suivante : quelle que soit la motorisation ou le carburant, le passage des bus à la norme Euro VI représente une réduction « très conséquente » du nombre de particules émises, de 80 à 50 fois moins qu’un bus diesel Euro IV.

Concernant les émissions de dioxyde de carbone (CO2), les bus Euro VI diesel ont diminué de 6% leur consommation de carburant, et les émissions de CO2 qui y sont liées, par rapport à leurs équivalents de norme Euro IV. Ces chiffres atteignent 27% pour les bus Euro VI hybrides et 13% pour les bus GNC Euro VI. Pour Île-de-France Mobilités, « le choix fait d’alimenter les bus GNC avec du biométhane comme carburant permet d’aller encore plus loin dans le bilan CO2 de ces véhicules ».

Les bus Gaz Naturel Comprimé (GNC) Euro VI considérés dans l’étude présentent donc une baisse des émissions conséquentes par rapport aux bus diesel Euro IV et ce, pour tous les polluants étudiés. Les abattements les plus marquants sont obtenus pour les oxydes d’azote : tant par rapport aux bus diesel euros IV (-97%) que par rapport aux autres motorisations de la même norme Euro VI.

Plusieurs facteurs d’influence sur la baisse des émissions

La méthodologie de l’étude, avec des mesures à l’échappement en conditions réelles d’exploitation, a aussi permis d’aller plus loin dans l’analyse des facteurs qui impactent les émissions de polluants de l’air. Ces facteurs, bien que dépendants du polluant considéré, sont, en résumé et par ordre d’influence décroissante :

  • La technologie de motorisation du véhicule (la norme Euro notamment)
  • Les différents systèmes de dépollution, leurs réglages et leur entretien : un fonctionnement non optimal des systèmes de dépollution, notamment la Selective Catalytic Reduction (SCR), entraîne des émissions de NOx 10 à 100 fois plus élevées.
  • La température d’échappement : lorsqu’elle est trop basse, elle peut empêcher le système de dépollution Selective Catalytic Reduction (SCR) de fonctionner de manière optimale et ainsi augmenter les émissions de NOx.
  • La température ambiante et le démarrage à froid : à moteur froid, ou à moteur chaud lors d’une température ambiante faible, les conditions de combustion et de fonctionnement des systèmes de dépollution ne sont pas toujours optimales, entraînant une hausse d’émissions de NOx. Une température ambiante faible peut aussi allonger la durée du démarrage à froid.
  • Le mode de conduite et la vitesse : une conduite moins souple en termes de régime moteur et d’accélération peut provoquer des émissions plus importantes de CO2 et de particules. Concernant les bus Euro IV, la diminution de la vitesse moyenne de 20 km/h à 8 km/h conduit à un doublement des émissions de particules de NOx, et une hausse de 40% pour le CO2, à trajet constant. En revanche, la vitesse moyenne influe très peu sur les émissions des bus Euro VI, les nouveaux véhicules sont en règle générale moins influencés par ce paramètre.

Améliorer les informations mises à dispositions des pouvoirs publics

Grâce à cette étude, Ile-de-France Mobilités a ainsi pu évaluer les gains liés au remplacement, entre 2014 et 2020, de plus de 2.000 bus (Euro II, III et IV) sur un parc initial de plus de 9.000 véhicules par des bus plus récents (bus Euro VI, hybrides, GNC et électriques). Le renouvellement de la flotte a ainsi permis de réduire d’environ un tiers les émissions annuelles d’oxydes d’azote (NOx) et de particules et d’environ 5% les émissions de CO2.

Pour Airparif et Ile-de-France Mobilités, les résultats de cette étude en conditions réelles doivent participer à l’amélioration des connaissances sur les émissions réelles des véhicules en circulation et aider les collectivités dans leurs réflexions autour de leur offre de transports en commun.