Filtrer les oxydes d’azote et les gaz nocifs : Entretien avec Martin Klein
Entretien avec Martin Klein
Ce n'est pas seulement la poussière fine, mais aussi les gaz nocifs qui polluent notre air ambiant et par conséquent, notre santé. Martin Klein, vice-président de la filtration dl’Air d'Habitacle, parle dans une interview de la pollution de l’air par les oxydes d’azote, des solutions possibles et des raisons pour lesquelles la filtration joue un rôle important.
Carrière professionnelle
Martin Klein a étudié l’ingénierie des procédés à l’Université de Karlsruhe et est depuis février 2017 vice-président de la filtration d’air d'habitacle sur le site de Himmelkron, en Allemagne. Il a commencé sa carrière chez MANN+HUMMEL en 2003 en tant qu’ingénieur de développement de médias et d’éléments de filtre à carburant pour le marché de la rechange automobile. En 2010, après des projets sur le site indien de Tumkur, il a rejoint le département Innovation et Stratégie d’entreprise et y a récemment dirigé des équipes nationales et internationales.
Impact du NO2 sur la santé
Monsieur Klein, dans le débat public actuel sur la pollution de l’air, on entend souvent parler du terme « oxyde d’azote » ainsi que des particules fines. Qu’est-ce que l’oxyde d’azote exactement ?
Les particules fines et l’oxyde d’azote contribuent tous deux à la pollution de l’air. Les poussières fines sont de minuscules particules classées en différentes catégories selon leur taille. En termes simples, la catégorie de taille PM2.5 fait référence aux particules d’une taille inférieure à 2,5 micromètres, c’est-à-dire aux particules qui sont vingt fois plus petites que l’épaisseur d’un cheveu humain et qui ont la capacité de pénétrer dans notre système respiratoire.
Au-delà des particules solides, notre atmosphère recèle également toute une palette de gaz toxiques qui peuvent représenter un danger significatif pour notre santé et notre environnement. Il s’agit notamment de l’ozone, des composés soufrés, de l’ammoniac et des oxydes d’azote (NOx). Il s’agit de composés gazeux basés sur les atomes d’azote (N) et d’oxygène (O). L’accent est mis sur le dioxyde d’azote (NO2), car même de faibles concentrations de ce gaz sur une période prolongée peut s’avérer particulièrement nocives pour les personnes souffrant d’allergies, d’asthme ou d’autres maladies pulmonaires. La concentration de dioxyde d’azote est donc enregistrée sur de nombreuses stations de mesure. Cependant, malgré le débat public, nous ne devrions pas céder à la panique.
Les reportages dans les médias ont néanmoins eu un certain impact...
Bien sûr je n'ai aucune intention de minimiser le sujet. Le NO2 est un gaz irritant avec une odeur piquante et âcre qui pénètre dans le système respiratoire. Là, il peut déclencher des réactions inflammatoires dans les bronches, entraîner une détresse respiratoire ou même provoquer un œdème pulmonaire et une restriction de la fonction pulmonaire. C’est pourquoi l’UE a fixé une valeur limite de 40 μg/mɜ pour la teneur moyenne annuelle en dioxyde d’azote. Cette valeur correspond aux valeurs limites actuelles fixées par l’Organisation Mondiale de la Santé. Malheureusement, de nombreuses métropoles à travers le monde dépassent largement les seuils recommandés en matière de pollution atmosphérique, compromettant ainsi la santé de leurs habitants. Cependant il est également vrai qu’à seulement quelques mètres des rues à fort trafic, la concentration de dioxyde d’azote dans l’air diminue rapidement.
Qu’est-ce que cela signifie exactement ?
Par rapport à l’Allemagne, la valeur annuelle moyenne du dioxyde d’azote dans les villes ou les banlieues est de l’ordre de 20 à 30 μg/mɜ. Le niveau le plus bas de pollution au dioxyde d’azote est mesuré dans les campagnes avec des valeurs annuelles moyennes de 10 μg/mɜ. Il convient également de noter qu’en 2017, les valeurs limites n’ont pas été dépassées dans plus de 400 des quelque 500 stations de mesure en Allemagne.
Entre 1990 et 2015, les émissions d’oxydes d’azote ont diminué de 59 %. La qualité de l’air en Allemagne est aujourd’hui généralement bien meilleure qu’elle ne l’était il y a quelques décennies. Les données de mesure de l’Agence fédérale allemande de l’environnement montrent que les concentrations de presque tous les polluants enregistrés depuis les années quatre-vingt ont considérablement et continuellement diminué. Il s’agit d’une très bonne évolution, qui est également le cas dans d’autres pays européens et dans un certain nombre de pays asiatiques comme le Japon.
Sources d’oxydes d’azote
Néanmoins, les niveaux de pollution restent très élevés. D’où viennent ces oxydes d’azote dans l’air ?
Les émissions mondiales d’azote continuent malheureusement d’augmenter. Les oxydes d’azote sont des sous-produits indésirables des processus de combustion. Ces processus de combustion se déroulent naturellement ou sont introduits par l’homme en lien avec l’agriculture, les ménages, l’industrie de l’énergie ou l’industrie. Les principales causes des oxydes d’azote en Allemagne sont toutefois les émissions dues au trafic et en particulier les émissions des voitures diesel.
Quelles autres mesures pourraient être prises pour réduire la pollution ? Les interdictions de conduire sont-elles la seule solution ?
La technologie permettant de réduire les oxydes d’azote à l’aide d’un convertisseur catalytique SCR est déjà établie depuis quelques années et l’efficacité de la technologie a été vérifiée. Mais malheureusement, jusqu’à présent, son potentiel n’a pas été pleinement exploité. À mon avis, les interdictions de conduire sont une mesure très drastique. Si les interdictions de circulation pouvaient être mises en œuvre dans la pratique, elles constitueraient naturellement un outil efficace contre la pollution atmosphérique locale, mais en même temps, elles créeraient des problèmes considérables pour les navetteurs, les entreprises locales et les conducteurs de diesel. D’une part, il est important d’améliorer les infrastructures pour réduire la congestion dans les zones urbaines concernées. D’autre part, il est tout aussi essentiel de développer des technologies efficaces pour purifier les gaz d’échappement des véhicules. En outre, une approche pourrait également consister à utiliser des filtres à air dans les zones touchées. MANN+HUMMEL développe actuellement une telle technologie qui vise à réduire le niveau de dioxyde d’azote dans les endroits où le niveau de pollution est particulièrement élevé.
Cependant, il faudra très probablement un certain temps avant que les émissions de NO2 puissent être réduites de manière significative, comme ce fut le cas avec la réduction des émissions de dioxyde de soufre dans les années quatre-vingt-dix grâce à l’introduction de carburants à faible teneur en soufre. Par conséquent, les automobilistes qui circulent sur des voies de circulation très fréquentées ou dans des tunnels continueront d’être exposés à des niveaux élevés de concentration de NO2.
MANN+HUMMEL propose-t-il des produits qui protègent contre le dioxyde d’azote ?
Presque tous les véhicules sont aujourd’hui équipés d’un filtre d’habitacle, parfois appelé filtre à pollen. Les filtres à particules purs, cependant, sont incapables de retenir les gaz. Cela nécessite l’utilisation d’un filtre à charbon actif. Le charbon actif a une structure poreuse très fine qui lie les molécules de gaz. Nous sommes en mesure de combiner différentes couches de charbon actif dans un seul média filtrant. Cela nous permet de spécifier exactement nos filtres afin qu’ils puissent retenir de manière fiable une variété de substances nocives, y compris le dioxyde d’azote. En plus des couches de charbon actif, nos filtres utilisent également des couches supplémentaires de médisa filtrants pour protéger, par exemple, contre les poussières fines, les allergènes ou le pollen. Ces filtres dits combinés sont disponibles pour tous les types de véhicules et ont prouvé leur efficacité lors d’innombrables tests.