Nanoparticules métalliques : une source de pollution urbaine

Les particules fines et ultrafines émises par les différents moyens de transports font parties des principaux agents polluants de l’atmosphère urbaine.

Le monoxyde de carbone (CO), le dioxyde carbone (CO2), les oxydes d’azote (NO et NO2) et le méthane (CH4) sont toutes des exemples de molécules issues des activités de transport en ville, dont la dangerosité pour la santé et l’environnement est bien connue.

Mais récemment, en Janvier 2015, une étude de l’Observatoire de la qualité de l’air en Île-de-France a montré que le phénomène d’abrasion des pneus, des plaquettes de freins et des routes serait responsable de 41 % des particules fines émises par le trafic routier.

Le phénomène de combustion des hydrocarbures est donc loin d’être le seul mis en cause dans la pollution de l’air en ville.

Mais l’un des chiffres les plus alarmants, délivré par l’Institut de génie de l’environnement de l’université technique de Berlin, serait le taux d’émission provoqué par le phénomène d’abrasion des freins, responsable de 20 % des émissions en ville. De plus, l’Institut National des Sciences  Appliquées de Lyon (INSA Lyon) a évalué que l’usage des plaquettes produit 20 000 tonnes de poussières par an en France.

Cela signifie que tous véhicules munis de plaquettes de freins sont susceptibles d’émettre des nanoparticules. Presque tous les moyens de transports urbains sont concernés. A la différence des particules fines émises par les moteurs, celles issues des plaquettes de freins sont composées principalement de métaux et métaux lourds (de transitions) selon les matériaux qui les composent, comme par exemple le zinc, le chrome, le titane,…

Les effets sur la santé causés par ces nanoparticules métalliques sont les mêmes que ceux causés par les particules fines émises par les moteurs, elles contribuent aussi à l’augmentation des risques de maladies respiratoires, cardio-vasculaires et des cancers encourus par les citadins.

En outre, elles affichent une dangerosité plus élevée de part leur petite taille (de l’ordre du nanomètre), qui permet à ces particules de pénétrer plus profondément dans les tissus pulmonaires (cellules épithéliales) ainsi que au niveau des petites lésions et plaies pouvant provoquer leur aggravation. En lieu confiné, la concentration des nanoparticules dans l’air peut devenir particulièrement nocive.

Plusieurs études publiées récemment (2015) par l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) ont permis de constater que la densité de particules fines de type PM 10 (d’un diamètre inférieur à 10 micromètres) dans les tunnels du métro parisien et du réseau RER pouvait atteindre des records durant les heures de fortes fréquentation. En moyenne durant la journée, la densité de particules fines est comprise entre 70 et 120 µg/m3 d’air et durant les heures de pointes elle peut atteindre 1000 µg/m3.

En agglomération parisienne les mesures de la densité de PM 10 atteignent 20 à 30 µg/m3 d’air. De plus, les seuils limites à ne pas franchir fixés par les autorités européennes sont de ne pas dépasser 50µg/m³ de PM 10 plus de trente-cinq jours dans l’année et de ne pas excéder 40 µg/m3 en moyenne annuelle.

Ces problématiques que posent les nanoparticules métalliques constituent donc un enjeux écologique majeur pour nos villes de demain. De ce fait, plusieurs laboratoires et entreprises travaillent sur le sujet et tentent de trouver des solutions afin de limiter les phénomènes d’abrasions lié aux freinages des véhicules. Par exemple pour les moyens de transports ferrés, l’usage des forces magnétiques pourrait être une solution. L’entreprise Telma, développe des freins à induction électromagnétiques et la start-up française Tallano Technologie conçoit des systèmes de captation des particules émises pendant le freinage des véhicules.

Encourageons les initiatives contribuant à la mobilité de demain !

Etude menée par Nabil Amoura : https://www.linkedin.com/in/nabil-amoura-57391b11a/

 

Sources :

 

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