Zoom in the Lab

02 - Voler sans polluer

 
L'avion, synonyme de voyage et de dépaysement, est depuis peu associé à des mots moins agréables, comme nuisances ou pollutions atmosphériques. Pour aider les industriels de l'aéronautique à comprendre et à diminuer leurs émissions corruptrices, l'Onera a lancé un programme de recherches baptisé Airpur.

Dans la lutte contre la pollution atmosphérique, l'industrie ou le trafic automobile ne sont pas seuls au banc des accusés. Les avions se voient également reprocher d'émettre différents gaz nocifs ou contribuant à l'effet de serre. Conscients de ce problème, les aéroports, les constructeurs d'avions et les chercheurs se sont penchés sur les conséquences environnementales du trafic aérien. Leur mission était de comprendre quelle était la nature des émissions autour des aéroports et comment elles se dispersaient dans l'atmosphère, puis d'évaluer leurs effets sur la santé et sur l'environnement.

Les sources de pollution sont nombreuses, précise Richard Ramaroson, chef du projet Airpur d'étude sur la qualité de l'air aéroportuaire." Les avions, bien sûr, mais aussi les véhicules qui se rendent à l'aéroport, les stockages de carburants, les industries et les centrales thermiques présentes sur le site..". L'Onera utilise les estimations enregistrées pour certaines émissions et développe actuellement, des inventaires détaillés. En 2002, sur l'aéroport de Roissy ont été rejetées 387 000 tonnes de dioxyde de carbone (CO₂), 1826 tonnes de monoxyde de carbone (CO), 316 tonnes d'hydrocarbure, 1614 tonnes d'oxydes d'azote (NO), etc.

Emissions selon le profil de vol
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Les émissions des avions sont de natures différentes selon le régime des moteurs. Les hautes températures générées lors de la phase de décollage favorisent la production de Nox. A ce stade, les moteurs sont au maximum de leur puissance." Le roulage produit principalement des hydrocarbures et du monoxyde de carbone, tandis que le décollage émet bien plus d'oxydes d'azote. Ces oxydes sont des catalyseurs qui participent à la formation de l'ozone ", explique l'ingénieur. Après avoir déterminé quelles étaient ces émissions, son équipe s'attache à modéliser leur devenir, grâce à des programmes informatiques très complexes. Ils prennent en compte de nombreux paramètres : les réactions chimiques, la météo, la nature du terrain, les autres sources de polluants, les mouvements de l'atmosphère,  . Ces modèles parviennent même à prévoir la qualité de l'air en fonction de la météo annoncée.

Emissions des moteurs d'avions
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" Pour vérifier nos modèles, nous comparons leurs résultats aux mesures effectuées autour des aéroports ", précise Richard Ramaroson. Mais actuellement, les points de mesure ne sont pas suffisamment nombreux pour caractériser précisément la part de l'aéroport dans la pollution atmosphérique locale." Une grande campagne de mesures est prévue en 2004 dans le cadre d'Airpur, afin de connaître les quantités de polluants secondaires* et les relier aux émissions aéroportuaires " .. Ces mesures se feront en collaboration avec Aéroports de Paris, Air France, la Snecma et les laboratoires académiques.

Advection de traceurs dans l'atmosphère

Comprendre est une étape, mais il faut encore réduire ces nuisances." Lorsque nous aurons compris quels sont les polluants les plus marquants, nous pourrons soutenir les industriels motoristes dans le développement de moteurs plus respectueux de l'environnement. "Il importe de savoir quels polluants ont le plus d'impact sur la santé et l'environnement. Certains sont nuisibles à la santé, d'autres au climat, d'autres encore à la couche d'ozone. Enfin, tous ne sont pas aussi faciles à modifier." Les oxydes d'azote sont les plus difficiles à réduire. En revanche, pour diminuer le dioxyde de carbone, il suffit de diminuer la consommation de carburant ".

Le chercheur de l'Onera reste optimiste." La volonté existe : les industriels de l'aéronautique se sont réunis en 2000 pour comparer leur vision du secteur en 2020. La sécurité et l'environnement sont au centre des préoccupations. Les objectifs sont notamment de réduire de 80 % les émissions d'oxydes d'azote, et de 50 % celle de dioxyde de carbone ", se félicite-t-il.

*Polluants produits par la transformation des substances rejetées.