Projet NafQuair : l’ESTACA étudie l’impact des particules fines des bateaux de croisière sur la qualité de l’air
Souvent présenté comme plus vertueux que le transport routier en matière d’émissions de CO₂, le transport fluvial peut néanmoins constituer localement une source importante de pollution atmosphérique. L’ESTACA est impliquée dans le projet de recherche NaFQuAir soutenu par l’ADEME et lauréat de l’appel à projets AQACIA. Ce projet vise à mieux évaluer l’impact des particules fines et ultrafines émises par les bateaux de croisière et de fret sur la qualité de l’air, à bord comme pour les riverains.
Des niveaux d’exposition parfois très élevés
La navigation fluviale et les moteurs diesel des bateaux de croisière peuvent générer des concentrations importantes de particules fines (PM10, PM2.5) et ultrafines (<100 nm), particulièrement nocives pour la santé. Ces émissions peuvent concerner aussi bien l’air à bord des navires que les zones situées à proximité des quais et des voies navigables.
Les études disponibles, encore relativement peu nombreuses, montrent que les concentrations peuvent être très élevées dans certaines situations. Des campagnes de mesures ont ainsi observé jusqu’à 380 000 particules ultrafines par cm³, soit près de 70 fois le niveau de pollution de fond urbain.
Plusieurs facteurs expliquent ces niveaux d’exposition : la présence fréquente des ports au cœur des villes, une flotte fluviale européenne encore composée de nombreux moteurs anciens et des pics d’émissions lors des phases de démarrage, de manœuvre ou lorsque les navires restent à quai moteurs allumés.
Un projet de recherche pour mieux comprendre et agir
Le projet NaFQuAir (Navigation Fluviale et Qualité de l’Air), mené sur trois ans, vise à mieux caractériser ces émissions et leur dispersion dans l’environnement. Il s’inscrit dans le programme AQACIA, dans le cadre d’un appel à manifestation d’intérêt de l’ADEME financé par l’État.
Le pôle Mécanique des Structures, Composites et Environnement de l’ESTACA, est responsable des essais in situ. Plus globalement, ce projet combine trois approches complémentaires :
- des campagnes de mesures en conditions réelles à bord d’un bateau de la flotte d’un armateur partenaire réalisées par l’ESTACA, afin de caractériser la qualité de l’air selon différentes motorisations ;
- des essais en soufflerie atmosphérique (soufflerie Eiffel + ESTACA) avec une maquette de navire et la reproduction en impression 3D d’un environnement portuaire ;
- une modélisation numérique 3D (CFD) réalisée par le laboratoire LEMTA de l’Université de Lorraine pour simuler la dispersion des particules à l’échelle locale et urbaine.
Contrairement aux études existantes centrées sur les polluants gazeux, le projet introduit une modélisation diphasique avancée, associée à une validation expérimentale multi-échelles. Les premières campagnes de mesures sont prévues d’ici l’été.
Vers un outil de diagnostic et des recommandations opérationnelles
« L’étude couvre toutes les phases d’exploitation et vise à produire un outil de diagnostic généralisable, capable de cartographier l’exposition et d’identifier les zones à risque sur le bateau. Les résultats permettront de formuler des recommandations opérationnelles pour réduire l’exposition aux polluants et guider l’aménagement urbain et portuaire », explique Georges Fokoua, enseignant-chercheur et responsable du projet à l’ESTACA.
Une expertise reconnue de l’ESTACA sur la qualité de l’air
Avec NaFQuAir, l’ESTACA confirme son expertise dans l’étude de la qualité de l’air liée aux systèmes de transport. L’École a déjà concrétisé plusieurs projets de recherche dans ce domaine, notamment :
- EMINAV, consacré aux émissions de polluants gazeux dans les transports maritimes ;
- CAPNAV, dédié aux polluants particulaires émis par les navires ;
- AMCOAIR, portant sur les protocoles de caractérisation de la qualité de l’air dans l’habitacle automobile ;
- CAPTIHV, consacré aux mesures de pollution en région parisienne et aux processus d’infiltration dans les habitacles automobiles.
Ce projet, coordonné par Boris ARCEN (LEMTA), est porté par un consortium comprenant le LEMTA (Université de Lorraine), la soufflerie EIFFEL, l’ESTACA et un armateur (non financé).
