La technologie de télédétection réduit la pollution atmosphérique urbaine

Les villes qui adoptent des capteurs d’émissions en bordure de route pour détecter les véhicules très polluants, ainsi qu’un programme d’application pour inspecter et réparer ces véhicules, pourraient améliorer considérablement la qualité de l’air urbain, selon de nouvelles recherches.

Les émissions des véhicules sont la source la plus importante de pollution de l’air en milieu urbain dans le monde, ayant un impact sur le climat et la santé de millions de personnes. La réduction de la pollution atmosphérique est un objectif clé des objectifs de développement durable des Nations Unies.

« Les gaz d’échappement des voitures contiennent des gaz toxiques tels que le monoxyde de carbone, les oxydes d’azote et les particules qui causent le cancer du poumon, l’insuffisance cardiaque, l’asthme et d’autres maladies », déclare le co-auteur de la recherche, le professeur John Zhou de l’Université de technologie de Sydney (UTS). .

« L’équipement de télédétection utilise un capteur et un faisceau lumineux pour mesurer les concentrations chimiques dans les gaz d’échappement lorsqu’un véhicule passe. Une caméra enregistre la plaque d’immatriculation, de sorte que les véhicules peuvent être identifiés pour inspection et réparation », dit-il.

Bien que les voitures neuves soient tenues de respecter les normes d’émissions, les voitures plus anciennes, celles qui ont parcouru un kilométrage élevé et les voitures qui ont été modifiées ou mal entretenues, peuvent mal fonctionner et avoir des niveaux d’émission nettement plus élevés, entraînant des niveaux élevés de pollution de l’air.

Des chercheurs de l’UTS se sont associés au Département de la protection de l’environnement de Hong Kong (HKEPD) et au Conseil de la formation professionnelle de Hong Kong pour évaluer la précision et l’efficacité du programme d’application de la télédétection de Hong Kong.

Ils ont examiné les données depuis le début du programme en septembre 2014 jusqu’en décembre 2018, qui comprenaient environ 2,9 millions de comptages de véhicules provenant de plus de 150 sites de surveillance. Ils ont également examiné les données de surveillance de la qualité de l’air et les données d’essai du dynamomètre du châssis.

Au total, 16 365 véhicules GPL et essence à fortes émissions ont été identifiés par télédétection et ont reçu des avis de test d’émissions. Parmi eux, 96,3% des émetteurs élevés ont été réparés avec succès et ont ensuite passé avec succès le test d’émission transitoire de Hong Kong (HKTET).

Seuls 1,4 % des véhicules ont échoué au HKTET et 2,3 % des véhicules n’ont pas passé le test, ce qui a entraîné l’annulation de 558 permis de véhicules.

L’étude, publiée dans la revue Avancées scientifiquesont constaté que le programme d’application de la télédétection de Hong Kong entraînait une réduction significative et continue du niveau de produits chimiques nocifs au bord des routes et dans l’environnement atmosphérique au sens large.

« Il s’agit de la première étude de ce type à lier la mesure sur site des émissions des véhicules à des actions de suivi pour la réparation des véhicules très polluants. Elle fournit des informations aux décideurs politiques non seulement sur la surveillance, mais également sur la mise en œuvre de programmes d’application », déclare le premier auteur. Yuhan Huang.

« Cibler la petite partie des émetteurs élevés pour le contrôle des émissions des véhicules réduit considérablement le coût et le temps de réparation pour le gouvernement et les propriétaires de véhicules, par rapport à l’échantillonnage passif ou à l’inspection périodique », dit-il.

Les chercheurs estiment que les hydrocarbures totaux, le monoxyde de carbone et l’oxyde nitrique peuvent être réduits respectivement de 22 %, 47 % et 39 % lorsque tous les émetteurs élevés sont réparés.

Les tests de base entrepris par le HKEPD ont montré que les taux de défaillance globaux pour les véhicules à essence et au GPL étaient de 13 % et 63 %, respectivement. Les pourcentages de grands émetteurs dans les parcs de taxis et d’autobus légers étaient beaucoup plus élevés que pour les voitures particulières.

Les pires émetteurs élevés étaient plus de 10 fois supérieurs à la limite pour le monoxyde de carbone et les oxydes d’azote. Les véhicules plus anciens étaient plus susceptibles de ne pas respecter les normes d’émissions, bien que certains véhicules plus récents aient également échoué.

Un programme pilote de démonstration de réparation a été réalisé sur 600 taxis GPL sélectionnés. Après réparation, le taux de défaillance des émissions est passé de 63 % à 7 %. Près de 90 % des réparations nécessaires concernaient les convertisseurs catalytiques à trois voies (TWC) et les capteurs d’oxygène.

Le gouvernement de Hong Kong a par la suite fourni un financement de 150 millions de dollars au HKEPD pour subventionner le remplacement des TWC et des capteurs d’oxygène dans les flottes de taxis et d’autobus légers. La réparation des défauts du moteur a non seulement réduit les émissions, mais également amélioré la consommation de carburant.

Les chercheurs notent que les ateliers de formation mis en place pour l’industrie automobile et les associations de réparation, comprenant à la fois des séminaires techniques et des démonstrations en laboratoire, constituaient une partie importante du programme de mise en œuvre.

Ils mettent également en évidence les défis actuels, notamment la fixation prudente des seuils d’émission, la nécessité de sites de mesure à voie unique et le manque d’application dans les véhicules diesel. Le développement de systèmes de télédétection plus sensibles et de systèmes verticaux aidera à résoudre ces problèmes.