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La combustion dans la production d'énergie et les transports

La production d'énergie et les transports sont la source de nombreuses substances, produites lors de la combustion du charbon, du gaz, du pétrole et de leurs dérivés. A chaque carburant ses polluants chimiques.

La majorité de l'électricité produite dans le monde est obtenue par combustion de gaz naturel, de pétrole, ou de charbon. Ce processus n'est pas sans générer d'énormes quantités de multiples polluants atmosphériques, dont la nature varie avec la substance utilisée. Le gaz naturel est considéré comme un carburant plutôt propre, le diesel est reponsable de l'émission de dioxyde de carbone (CO₂), de dioxyde de soufre(SO₂) et d'oxydes d'azote (NOx), mais c'est la combustion du charbon qui est la pire. Sa combustion génère des gaz et des particules. Les gaz émis sont SO₂, NO_x, CO (monoxyde de carbone) et les particules contiennent des métaux lourds (plomb, zinc, cadmium). La combustion de ces énergies fossiles en Europe en 1998 a libéré dans l'air environ 5 670 000 milliers de tonnes de CO₂. De tous les combustibles fossiles, c'est dans le charbon qu'on trouve le plus de soufre, mais cette teneur dépend du type de charbon. Les émissions de soufre dues à la production d'énergie contribuent de manière significative aux pluies acides (voir la partie "l'origine des pluies acides").

1. Production d'énergie et pollution de l'air
En haut: centrale électrique au charbon -tours de refroidissement (à gauche) et centrale (à droite)
En bas: centrale électrique nucléaire (à gauche) et centrale hydraulique (à droite)
Source: www.freefoto.com
Source: Climate Action Network Central And Eastern Europe

Dans certains pays l'électricité est majoritairement obtenue à partir d'autres sources que les combustibles fossiles, ce qui améliore de manière significative la qualité de l'air, à l'échelle régionale et planétaire. Par exemple, en France, environ 65% de l'électricité est obtenue à partir de centrales nucléaires, et en Norvège plus de 90% vient de centrales hydrologiques.

2. Trafic urbain et pollution de l'air
Source: www.freefoto.com

Les transports sont une source significative de pollution atmosphérique dans le monde, et dans les pays les plus développés ils sont devenus plus polluants que l'industrie. A l'échelle planétaire, les voitures envoient chaque année environ 300 millions de tonnes de gaz d'échappement toxiques dans l'atmosphère. Les gaz d'échappement des voitures fonctionnant à l'essence contiennent du CO et des NOx, des hydrocarbures, du SO₂ et des particules solides, tandis que les moteurs fonctionnant au diesel émettent des gaz moins toxiques (par exemple 20 fois moins de CO, et 8 fois moins d'hydrocarbures), mais plus de particules. En Europe et en Amérique du Nord, seuls 10% des NOx émis dans l'air sont d'origine naturelle; les 90% restant proviennent principalement de la combustion à haute température des énergies fossiles, par exemple dans les moteurs des voitures (1200-1800°C). Les transports ont toujours émis dans l'atmosphère des quantités énormes de plomb, particulièrement dans les années 1940-1960, lorsqu'on rajoutait du plomb à l'essence pour améliorer sa combustion. Plus tard, l'essence sans plomb s'est progressivement développée, d'abord aux Etats-Unis, puis a remplacé l'essence au plomb.

Dans les années 70, un moteur d'autobus produisait environ 1000 m³ de gaz d'échappement par heure, qui contenaient 3,5 g de plomb (ce qui représente 3500 µg/m³). En comparaison, aujourd'hui dans l'Union Européenne le seuil autorisé est de 5 µg/m³ d'air (et pas de gaz d'échappement!) en 30 minutes. D'ailleurs, dans les pays industrialisés où l'essence sans plomb est communément utilisée, les émissions de plomb par les transports ont sensiblement diminué. Les effets du plomb et autres métaux lourds sur la santé humaine ne sont souvent apparents qu'après un temps assez long, car ils s'accumulent dans le corps humain et agissent lentement.

Dans l'Union Européenne, la vente d'essence au plomb a été interdite depuis 2000. De plus, les moteurs fonctionnant au diesel n'émettent pas de plomb. Les particules émises dans l'atmosphère par les transports ne proviennent pas uniquement de la combustion des carburants, mais aussi de l'usure de la surface des routes, des pneus et des freins des voitures.  Actuellement, la plupart des voitures sont équipées de pots catalytiques qui réduisent de manière significative la quantité de particules émises. D'un autre côté, le nombre de véhicules augmente continuellement, ce qui fait que le problème de la pollution par les transports est toujours d'actualité. L'exemple de Dehli (voir la figure ci-dessus) montre que la croissance de la population s'accompagne de l'augmentation du nombre de voitures. La figure suivante montre que les polluants principaux dans l'air à Dehli sont émis par les transports (NO₂), et non par la production d'énergie (SO₂). De plus, les pots catalytiques soont une source d'émission de particules très fines constituées de métaux lourds, comme par exemple le platine, le palladium et le rhodium, mais on ne connait pas encore leur impact sur l'environnement.

L'avion est un autre moyen de transport polluant pour l'atmosphère. Un avion à réaction émet autant polluants gazeux que 7 000 voitures fonctionnant en même temps. À la différence des voitures, les avions apportent aussi leur pollution dans les hautes parties de l'atmosphère plus élevée, et nuisent ainsi à l'ozone stratosphérique.

5. Transport aérien et pollution de l'air
Source: www.freefoto.com

A lire aussi :

Sur la pollution en haute atmosphère à cause de l'aviation :
Haute atmosphère- Plus- 1ère partie - Aviation

A propos de cette page:

Auteurs: Pawel Jezioro, Anita Bokwa - Jagiellonian University - Cracow / Poland
Supporter: Grzegorz Wawrejko
1. Relecteur scientifique: Prof. Barbara Obrebska-Starkel - Jagiellonian University - Cracow / Poland - 2003-06-20
2. Relecteur scientifique: Dr. Marek Nowosad - Maria Curie-Sklodowska University - Lublin / Poland - 2003-06-16
dernière version: 2003-08-20