ÉTUDE SUR LES AVIONS ET LA POLLUTION DUE AUX TRANSPORTS AÉRIENS: CAUSES, EFFETS ET SOLUTIONS

ÉTUDE SUR LES AVIONS ET LA POLLUTION DUE AUX TRANSPORTS AÉRIENS: CAUSES, EFFETS ET SOLUTIONS

Introduction

Parmi les activités polluantes, le transport aérien contribue à la pollution atmosphérique au niveau local, régional et mondial. C'est le moyen de transport le plus polluant : le volume des gaz à effet des serre émis par l’aviation est 3 fois celui du volume des gaz d’effet de serre émis par les voitures. L’influence de l’aviation sur le climat a augmenté 2 fois plus en vingt ans. À partir des émissions qu’il rejette, le transport aérien est une des sources polluants qui a la croissance la  plus forte.  Quelles solutions peuvent être proposées pour diminuer la pollution due aux transports aériens ?

On propose un plan constitué de 2 parties. Dans la première partie, nous chercherons l’impact du transport aérien sur la qualité de l’air. Pour la deuxième partie on étudie les solutions existantes puis on essaye de trouver des solutions pour diminuer la pollution aérienne.

Les polluants rejetés par un avion

Les impacts de l’activité aéroportuaire sur la qualité de l’air

Au niveau régional

Les émissions polluantes d’un avion pendant le cycle standard (LTO: Landing-Take Off) sont importantes. C’est le temps où un avion émet le plus des polluants au niveau local.

Ces deux graphiques ci-dessous montrent les émissions des NOx et PM10 lors d'un cycle LTO à Paris-Charles de Gaulle et Paris Orly en 2008.

Dans le premier graphique Paris-Charles de Gaulle, on constate que la moitié d’oxydes d’azote d’un avion est émise pendant la période de roulage et de décollage. Ces deux phases sont au niveau du sol. Les particules PM10 sont émises beaucoup pendant la période de montée et de roulage au sol. Cependant, en raison de la taille des aéroports - comme l’Aéroport Paris-Charles de Gaulle - le temps de roulage d’un avion peut être encore plus élevé.

http://survol.airparif.fr/observatoire/quelle-pollution-autour-aeroports

Dans le deuxième graphique de Paris Orly, la moitié des émissions d'oxydes d'azote est émise pendant la période de montée, presque pareil avec le premier. La phase de décollage prend 26% des émissions d'oxydes d'azote du cycle et 40% des émissions d'oxydes d'azote sont émises pendant la période d'approche et de décollage. Les émissions des particules PM10 prennent la plupart pendant la période de montée et de roulage.

http://survol.airparif.fr/observatoire/quelle-pollution-autour-aeroports

Au niveau global

En plus, au niveau global, le secteur aérien représente 3% des émissions mondiales de dioxyde de carbone . Cela fait une mise en contribution du réchauffement climatique. Un avion rejette environ 360 grammes équivalents CO2 lors d’un déplacement d’un kilomètre. L’aviation contribue au réchauffement climatique par les émissions de CO2, par d'oxydes d'azote, qui fait des impacts indirects sur le climat puisqu’elle produit de l’ozone, un gaz à effet de serre et par la vapeur d’eau qui fait réchauffer la surface de la terre.

Les sources d'émissions polluants

Les émissions polluantes du trafic aérien sont de plusieurs natures

NOx

Gaz toxique

CO2

Gaz à effet de serre et contributeur à la formation de pluie acidique.

H2O

Gaz à effet de serre

PM10

Particules fines de sévères effets négatifs sur la santé et l’environnement.

SO2

Gaz toxique et corrosif, contribue énormément à la formation de la pluie acide.

CH4

Gaz à effet de serre

Les PM10

Les PM10 sont les particules fines produites par les moteurs des avions et aussi par la friction entre les pneus des roues et le sol pendant l'atterrissage. Ces particules ont des effets sévères sur la santé et l'environnement. Ces particules entrent dans les corps facilement et peuvent infiltrer les organes internes causant des dommages, notamment les poumons qui sont responsables de la respiration et l’inhalation de l’air. Selon l’EPA (cf. bibliographie), les particules fines causent du décès prématuré pour les personnes atteintes d'une maladie cardiaque ou pulmonaire, d’irritation des voies respiratoires, de toux et de difficulté à respirer, l’aggravation de l'asthme et plusieurs autres problèmes médicaux. D’ailleurs, ces particules peuvent endommager l’environnement à cause de leur petite taille et de leur faible masse ; ils sont portées par le vent pour des distances éloignées. Parmi ces dommages peut être, parfois, l’acidification des lacs 4, l’endommagement du sol agricoles et de la végétation  et l’altération de la biodiversité.

Nous avons superposé une représentation d'une particule fine PM10 sur une image microscopique des alvéoles pulmonaire et nous avons gardé une échelle proportionnelle pour montrer la petitesse d'une particule fine et sa capabilité d'infiltrer un poumon jusqu'au niveau cellulaire. Les PM10 ne sont pas les seules particules fines qui représentent un danger  par leur taille : on citera les PM2.5 et encore plus petit, les PM0.1 dont les effets sur la santé sont encore mal connus.

Traînées blanches et pollution

Parfois, quand on observe un avion en vol, on observe aussi de trainées blanches qui le suivent.

Explication

Ce sont les traînées blanches laissées par les avions dans le ciel. Ces traînées sont composées principalement de particules de glace. Les moteurs d'un avion émettent e l’eau à l’état vapeur, du dioxyde de carbone (CO2), de petites quantités d'oxydes d'azote (NOx), les hydrocarbures, le monoxyde de carbone, les gaz soufrés et les particules de suie formées par la combustion à haute température du carburéacteur en vol (PM). Parmi ces substances, la vapeur d'eau et les petites particules, qui sont formées à cause des gaz soufrés produits par les moteurs de l'avion, sont nécessaires à la formation des traînées. Comment forment-elles les traînées de condensation? Le mélange de gaz émises par un moteur est humide, c'est-à-dire qu’il y a de vapeur d'eau dans cette mélange. Avec l’aide des petites particules formées par les gaz soufrés, la vapeur d'eau se condense autour les petites particules en formant des gouttelettes d'eau qui éventuellement devient des particules de glace, due à la température très froide qui caractérise l'air aux altitudes élèves. Le mouvement de l’avion et la formation rapide causent l'apparition de ces particules de glace nombreuses dans la forme des traînées. Il y a une idée fausse concernant les traînées de condensation plus répandue que la réalité, cette idée est que les traînées sont les gaz polluants émis par l'avion, mais en réalité ils sont composés surtout d’eau.5

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