Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine Comparaisons des données

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1 Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine Comparaisons des données Avec le soutien financier de : Rapport global Janvier 2016

2 Sommaire 1 Contexte et objectifs Méthodologie et polluants sélectionnés L inventaire régional des émissions d Air Lorraine Polluants pris en compte dans cette étude Bilan des émissions liées aux transports en Lorraine Comparaisons Méthodologies détaillées et sources de données utilisées pour les différents moyens de transport routier ferroviaire fluvial aérien Évolution des trafics des différents moyens de transport entre 2002 et Trafic routier Trafic ferroviaire Trafic fluvial Trafic aérien Evolution des consommations énergétiques et des émissions des différents moyens de transport entre 2002 et Consommations énergétiques liées aux transports Emissions de particules fines (PM10 et PM2,5) Emissions d oxydes d azote (NOx) Emissions de benzène (C6H6) Emissions de dioxyde de carbone (CO2) Synthèse des résultats Conclusions et perspectives Annexe A. Liste des abréviations Annexe B. Information sur les polluants Annexe C. Liste des polluants inclus dans l inventaire des émissions d Air Lorraine Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 2

3 1 Contexte et objectifs Soucieux d intégrer les problématiques liant déplacements en Lorraine et développement durable, l Observatoire Régional des s et de la Logistique de Lorraine (ORT2L) souhaite disposer d informations quantitatives sur les émissions atmosphériques dues au secteur des transports, ce dernier étant l un des secteurs d activité prépondérants en la matière. Pour mener à bien cette mission, l ORT2L s appuie sur l expertise d Air Lorraine (association agréée de surveillance de la qualité de l air - AASQA) pour effectuer le suivi des émissions atmosphériques et calculer les indicateurs correspondants. Comme les éditions précédentes, ce rapport présente les évolutions au cours des dernières années des émissions polluantes liées aux transports en Lorraine. Il ajoute aux précédentes données les informations issues du dernier inventaire des émissions d Air Lorraine «données 2012-version 2014», et actualise les données des années 2002, 2006 et Ce rapport présente donc une comparaison des émissions liées aux différents types de transport (routier, ferroviaire, fluvial et aérien) en Lorraine pour les années 2002, 2006, 2010 et L ensemble des données utilisées est issu de l inventaire régional d Air Lorraine. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 3

4 2 Méthodologie et polluants sélectionnés 2.1. L inventaire régional des émissions d Air Lorraine Dans le cadre de ses missions, Air Lorraine a réalisé des bilans des émissions et des consommations énergétiques pour les années 2002, 2006, 2010 et 2012, basés sur une méthodologie partagée à l échelle nationale par toutes les AASQA. Cet inventaire des émissions de polluants dans l atmosphère et des consommations énergétiques associées consiste en un recensement des substances polluantes sur un territoire pendant une période de temps donnée. Une spatialisation de l inventaire réalisé prend alors la dénomination de cadastre des émissions. La méthodologie appliquée ici est en grande majorité conforme au guide méthodologique 1 rédigé par le PCIT (Pôle de Coordination des Inventaires Territoriaux) qui intègre le Ministère de l Ecologie, du Développement Durable et de l Energie (MEDDE), la Fédération Atmo-France, le CITEPA (Centre Interprofessionnel Technique d'etudes de la Pollution Atmosphérique) et l INERIS (Institut National de l Environnement Industriel et des Risques). Les émissions sont découpées en plus de 400 activités polluantes anthropiques et naturelles, afin de réaliser les calculs, puis regroupées sous forme de grands secteurs SECTEN (SECTeurs Economiques et énergie) tels que : industrie, résidentiel/tertiaire, agriculture, branche énergie, transport routier et autres transports, pour fournir une structure de rapport pertinente. 48 substances sont inventoriées à l échelle communale et régionale. On retrouve entre autres, les gaz à effet de serre (CO 2, CH 4, N 2O ) qui permettent de calculer le PRG (potentiel de réchauffement global), les particules en suspension dans l air, les gaz acidifiants et les précurseurs de l ozone (SO 2, NO X, HCl, NH 3, COVNM ), les composés organiques cancérogènes (benzène, Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques, dioxines et furanes ), les métaux lourds (arsenic, cadmium, nickel, plomb ). Une liste complète des polluants inclus dans l inventaire des émissions d Air Lorraine est disponible en annexe C de ce rapport. Les consommations énergétiques primaires et finales sont calculées à l aide d équivalences énergétiques pour chaque combustible consommé (Pouvoir Calorifique Inférieur PCI). Entre les versions 2012 et 2014 de l inventaire d Air Lorraine, aucune modification méthodologique n est intervenue dans les calculs des émissions des différents modes de transport. Toutefois, en raison d améliorations de la connaissance des phénomènes de pollution, certains facteurs d émissions 2 ont évolué entre les deux versions de l inventaire. C est pourquoi, dans un souci de cohérence, Air Lorraine a mis à jour rétroactivement les inventaires des années 2002, 2006 et 2010, afin que les différents résultats obtenus soient comparables. C est également pour cette raison que pour certains polluants, les quantités d émissions indiquées dans le présent document peuvent présenter des différences avec celles indiquées dans les précédentes éditions. 1 Ce guide est disponible en ligne, à l adresse suivante : 2 Un facteur d émission est un coefficient multiplicateur qui permet de calculer la quantité de polluant émise du fait d'une activité humaine. À titre d exemple, le facteur d émission des poussières PM10 pour le transport ferroviaire est passé de 115,9 g/gj dans l inventaire version 2012 à 34 g/gj dans l inventaire version 2014 (Source : guide OMINEA). Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 4

5 2.2. Polluants pris en compte dans cette étude Les polluants pris en compte dans le cadre de cette étude sont les suivants : Le dioxyde de carbone (CO 2), Les oxydes d azote (NO x), Les particules en suspension, d'un diamètre aérodynamique inférieur ou égal à 10 micromètres (PM 10) et d'un diamètre aérodynamique inférieur ou égal à 2,5 micromètres (PM 2.5), Le benzène (C 6H 6). Le choix de ces 5 substances a été fait pour les raisons suivantes : Dioxyde d azote : c est un polluant réglementé par des normes européennes et le secteur des transports est le premier secteur émetteur d oxydes d azote en Lorraine, Particules PM 10 et PM 2,5 : les concentrations en particules PM 10 peuvent s avérer élevées, avec des enjeux de santé publique. En 2014, les concentrations ont respecté les valeurs réglementaires pour la pollution chronique, mais concernant la pollution aigüe, 26 jours ont été marqués par un dépassement du seuil d information et recommandations, et le seuil d alerte a été dépassé 4 jours, Benzène : il s agit d un polluant hautement cancérigène, utilisé comme additif dans les essences sans plomb, Le CO 2 naturellement présent dans l air, n est pas considéré comme un polluant en tant que tel, mais comme un gaz à effet de serre. C est le composé de référence concernant le réchauffement climatique. Des précisions supplémentaires sont apportées sur chacun de ces polluants en annexe B. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 5

6 3 Bilan des émissions liées aux transports en Lorraine Comparaisons Méthodologies détaillées et sources de données utilisées pour les différents moyens de transport routier Pour le transport routier, l ensemble du parc de véhicules est analysé : des voitures particulières aux poids lourds, en passant par les utilitaires et les deux-roues. Comme pour le précédent rapport Air Lorraine-ORT2L, le réseau routier étudié, présenté en figure 1, comporte environ kilomètres de voiries, traités par Air Lorraine dans le cadre de son inventaire régional des émissions. Les informations utilisées proviennent de l inventaire 2014 d Air Lorraine portant sur les données 2012, qui a été finalisé au début du second semestre Le calcul des émissions routières pour l inventaire 2014 n a subi aucune évolution méthodologique par rapport à l inventaire Et aucun changement concernant les facteurs d émissions n est intervenu. Les différences dans les émissions calculées pour les années 2002, 2006 et 2010 par rapport au précédent rapport sont uniquement dues à une meilleure connaissance du réseau routier, qui a permis d affiner et de compléter les données de comptage de véhicules, ainsi qu aux évolutions des parcs de véhicules de référence utilisés pour estimer la répartition de la circulation par type de véhicules (les parcs annuels de référence utilisés par Air Lorraine sont des parcs nationaux fournis par le CITEPA, qui sont actualisés annuellement). Figure 1 : Réseau routier lorrain pris en compte. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 6

7 Le calcul des consommations de carburants et d émissions routières s appuie sur la méthodologie COPERT IV 3, qui résulte des travaux menés pour le compte de l Agence Européenne de l Environnement, adaptée à la Lorraine par des travaux complémentaires effectués par l ASPA et le CEREMA Direction Territoriale Est (ancien CETE de l Est). Les sources étudiées sont classées suivant deux catégories : Les sources linéaires regroupant les émissions du transport routier sur l ensemble des routes pour lesquelles des informations sur le trafic sont disponibles L ensemble des axes routiers disposant de données relatives à des trafics moyens journaliers est géo référencé au sein d un Système d Information Géographique (SIG). Pour permettre la réalisation de calculs d émissions polluantes liées aux sources linéaires, les informations suivantes sont renseignées : - le trafic moyen journalier annuel (TMJA), - le pourcentage de poids lourds, - un poste de référence (profils type journalier et mensuel établis à partir des stations de mesures permanentes SIREDO), - le nombre de voies, - la longueur de l axe, - la pente de l axe, - la capacité d une voie de l axe, - la classe administrative de la route, - le pourcentage estimé de véhicules circulant avec un moteur froid. En ce qui concerne les informations de trafic (TMJA, pourcentage de PL), elles sont récoltées auprès des différents gestionnaires de réseau : - Les sociétés concessionnaires d autoroutes, - Les directions interdépartementales des routes, - Les conseils départementaux, - Les communes ou EPCI. Pour les autres informations (nombre de voies, pente, ), elles sont renseignées ou calculées par Air Lorraine à partir de la BD TOPO de l IGN. Ensuite, le calcul des émissions linéaires est réalisé en deux étapes : - calcul de la vitesse de circulation, - calcul des émissions polluantes associées. Le calcul des émissions se divise pour sa part en quatre étapes : - émissions à chaud, - surémissions à froid, - surémissions dues à la pente de la voie, - émissions par évaporation. Les sources surfaciques prenant en compte le trafic diffus des communes de Lorraine Les sources surfaciques représentent le trafic diffus des agglomérations qui n est pas pris en compte par les sources linéaires. Elles sont réparties au niveau du bâti des communes. Ces informations sont extraites de la base de données européenne d occupation des sols Corine Land Cover (données SOeS). 3 COmputer Program to Calculate Emissions from Road, ETC-AAC (European Topic Center on Air and Climate Change - EEA (European Environment Agency), Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 7

8 La méthode de calcul du trafic surfacique consiste à évaluer la distance moyenne parcourue et la totalité des déplacements motorisés qui partent ou qui arrivent dans une commune, hors axes pris en compte pour les sources linéaires, et d en déduire les émissions associées. A titre indicatif, les émissions linéaires représentent plus de 90% des émissions liées au trafic routier, contre moins de 10% pour les émissions surfaciques sur la région. Les émissions surfaciques n étaient pas intégrées dans les bilans des années précédentes ; elles le sont dans le présent rapport. Outil de calcul utilisé Pour réaliser les calculs, Air Lorraine s appuie sur l outil baptisé CIRCUL AIR, développé par l ASPA. CIRCUL AIR permet de calculer les consommations de carburants et les émissions polluantes annuelles des axes routiers, en distinguant les parts des principaux types de véhicules (véhicules particuliers essence, diesel et GPL / véhicules utilitaires légers essence et diesel / poids lourds / motos / bus diesel et GNV et autocars). CIRCUL AIR utilise des données de Trafic Moyen Journalier Annuel (TMJA) qui sont désagrégées à partir de profils de trafics journaliers et mensuels permettant de définir des trafics horaires par type de véhicule, par type de jour et par mois. Ces derniers prennent en compte l évolution des flux de trafic en fonction des jours fériés, des jours de la semaine et de l heure de la journée (heures de pointe par exemple). Les vitesses horaires sont alors intégrées dans les équations de COPERT IV afin de calculer des émissions horaires, puis ré-agrégées afin d'obtenir un résultat annuel. Les résultats comprennent les consommations de carburants, la combustion à chaud, le démarrage à froid, la pente de la route, les évaporations, l abrasion des freins, des pneus et de la route, ainsi que les phénomènes de remise en suspension. CIRCUL AIR intègre également des corrections dues à l âge du véhicule et à l évolution des carburants. Le principe de calcul réalisé par CIRCUL AIR est schématisé sur la figure 2 présentée ci-après. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 8

9 COPERT IV Emissions horaires Emissions annuelles Figure 2 : Principe de fonctionnement de l outil de calcul CIRCUL AIR. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 9

10 ferroviaire Pour le calcul des émissions, l inventaire d Air Lorraine utilise les informations issues de 74 lignes ferroviaires, dont la Ligne à Grande Vitesse (LGV) Est Européenne, informations fournies par SNCF Réseau (anciennement Réseau Ferré de France) et SNCF Mobilités. La figure 3 ci-dessous représente le réseau ferroviaire pris en compte dans l inventaire. Celui-ci comprend environ kilomètres de voies, dont 194 kilomètres pour la ligne LGV. Comme pour le secteur routier, les calculs des émissions ferroviaires n ont connu aucune évolution méthodologique par rapport au dernier bilan. Figure 3 : Réseau ferroviaire lorrain pris en compte. Les consommations d énergie et émissions de ce secteur proviennent du transport ferroviaire de voyageurs et de fret. Le calcul des émissions liées au trafic ferroviaire est réalisé à partir : Des données régionales de trafic par type de train (voyageurs/fret) par portion du réseau ferroviaire (SNCF Réseau), De la proportion de trains diesel/électrique sur chaque portion (SNCF Réseau). Le croisement de ces deux informations permet d estimer le nombre de trains.kilomètres électriques et diesel, de voyageurs et de fret, circulant sur chaque brin du réseau. Les consommations moyennes d énergie par kilomètre et par type de matériel ont été fournies par la SNCF. Les consommations d énergie peuvent alors être calculées pour chaque tronçon, chaque type Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 10

11 de ligne et chaque type de traction. Les facteurs d émission utilisés sont ceux du guide OMINEA du CITEPA pour le diesel, et de l ADEME pour l électricité fluvial L inventaire des émissions d Air Lorraine utilise également des informations en provenance de Voies Navigables de France (VNF), et plus particulièrement des données issues de 29 écluses. La figure 4 ciaprès représente le réseau fluvial pris en compte dans l inventaire. Il comprend 704 kilomètres de voies navigables sur le territoire régional. Les consommations d énergie et émissions de ce secteur proviennent du transport de marchandises, de passagers, et des bateaux de plaisance. Les données fournies par VNF pour le transport de marchandises permettent d obtenir, directement ou indirectement (à l aide d un outil SIG par exemple), le nombre de tonnes.kilomètres qui ont transité par segment de voie navigable. Les données de transport de voyageurs et de navigation de plaisance (comptages VNF) sont obtenues par écluse. Elles sont transposées par segment de voie navigable en considérant que le trafic est constant sur toute la longueur du segment. Les trafics obtenus par segment sont ensuite croisés avec les longueurs des segments et les consommations unitaires par type de bateau. Il est à noter que les navires de marchandises et de passagers fonctionnent au fioul domestique. Il est considéré que les navires de plaisance utilisent de l essence. Les émissions sont calculées à l aide des facteurs d émissions en provenance du guide OMINEA du CITEPA. Figure 4 : Réseau fluvial lorrain pris en compte. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 11

12 aérien Pour l évaluation des émissions du transport aérien, les informations des seuls aéroports civils ont été utilisées, les données des bases de l armée française n étant pas disponibles. Les données des quatre aéroports suivants ont été recueillies : Lorraine Airport (anciennement aéroport Metz-Nancy-Lorraine), Aéroport Nancy Essey, Aéroport Epinal-Mirecourt, Aéroclub de Saint-Dié-Remomeix. Les consommations énergétiques et les émissions du transport aérien (y compris les hélicoptères) sont déterminées par cycle LTO (Landing-Take Off/Approche-Atterrissage-Roulage-Décollage-Montée). Elles sont calculées à partir des données de trafic reçues de la part de l Union des Aéroports Français (UAF) et des aéroports et aérodromes de la région. Figure 5 : Description d un cycle LTO. Le trafic par type d avion pour les quatre aéroports est uniquement disponible pour l année Pour les années plus récentes, sauf pour Lorraine Airport en 2012 où des données étaient disponibles, la répartition du nombre total de mouvements 4 en nombre de mouvements par type d avion a donc été effectuée à partir de la répartition observée en 2002 Pour chaque couple type d avion/moteur, les émissions liées au cycle LTO sont calculées en s appuyant sur les temps des phases du cycle LTO et les facteurs d émissions et de consommations donnés par l OACI, l EPA, le GIEC et l EMEP/EEA par polluant, par type de moteur et pour chacune des phases. 4 Dans l aéronautique, un mouvement correspond à un décollage ou un atterrissage dans un aéroport. Un cycle LTO comprend donc 2 mouvements. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 12

13 3.2 Évolution des trafics des différents moyens de transport entre 2002 et Trafic routier La Erreur! Source du renvoi introuvable. ci-dessous représente l évolution, pour les 4 années disponibles pour l inventaire des émissions, du nombre de véhicules en circulation en Lorraine par type de véhicules. Il s agit ici du cumul des trafics moyens par tronçon de route : un véhicule, lors de son trajet, peut parcourir plusieurs tronçons, il sera alors comptabilisé autant de fois que de tronçons qu il emprunte. Après des années d augmentation de la circulation en Lorraine, le nombre de véhicules circulant a marqué le pas entre 2010 et 2012, avec une baisse moyenne de 2,7%. Cette baisse est relativement homogène pour chaque type de véhicule à l exception des véhicules utilitaires. Les pourcentages de baisse entre 2010 et 2012 par type de véhicule sont les suivants : véhicules particuliers : -3%, poids lourds : -2,9%, véhicules utilitaires : -1,2%, deux-roues : -2,7%. Sur la période , les évolutions s établissent comme suit : véhicules particuliers : +0,2%, poids lourds : -2,1%, véhicules utilitaires : +1,9%, deux-roues : +13,7%. Il est important de noter concernant les véhicules particuliers, que la part des véhicules diesel est passée de 55% en 2002 à 77% en 2012 (64% en 2006 et 73% en 2010). Le phénomène de diésélisation du parc est également notable sur les utilitaires, mais la progression est bien moindre, car les utilitaires diesel représentaient déjà presque 84% du parc circulant en Lorraine en 2002 (84% en 2006, 88% en 2010 et 89% en 2012). Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 13

14 Figure 6 : Évolution du nombre de véhicules circulant en Lorraine. Figure 7 : Évolution de la part de motorisation diesel pour les véhicules particuliers et les utilitaires entre 2002 et Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 14

15 Le camembert ci-dessous présente la répartition des 4 types de véhicules dans la circulation lorraine totale pour l année Cette répartition est quasiment identique entre les 4 années de référence (écarts inférieurs à 1% par rapport à 2002, 2006 et 2010) ; c est pourquoi seules les données 2012 sont présentées ici. Figure 8 : Répartition des différents types de véhicules dans la circulation routière en Trafic ferroviaire La Figure 9 présente l évolution du trafic ferroviaire moyen journalier. Il s agit des trafics moyens par sillon ferroviaire : un train, lors de son trajet, peut parcourir plusieurs sillons, il sera alors comptabilisé autant de fois que de sillons qu il emprunte. Que ce soit pour le transport de fret ou le transport de voyageurs, une baisse des trafics est globalement constatée entre 2002 et Pour le transport de voyageurs, cette diminution, relativement modérée, est de l ordre de 10%. En revanche, le transport de fret enregistre une baisse importante, égale à 44,5% entre 2002 et Entre 2010 et 2012, le transport de voyageurs est relativement stable (avec une faible hausse de 1% du nombre de trains/jour), alors que le transport de fret chute de 28,5%. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 15

16 Figure 9: Evolution du trafic ferroviaire moyen journalier en Lorraine entre 2002 et En relation avec les émissions polluantes, il est essentiel de s intéresser à l énergie utilisée par les motrices, les trains électriques ne produisant aucune pollution liée à la combustion (ils produisent toutefois des poussières fines liées à l usure des freins, des rails et des caténaires). Le graphique fourni ci-après présente la répartition du trafic ferroviaire par type de transport et par type de source d énergie pour les 4 années de référence. La part des trains diesel a globalement baissé de 11% entre 2002 et Il est également important de noter l inauguration en 2007 de la 1 ère phase de la ligne LGV Est Européenne. Figure 10: Répartition des trains circulant en Lorraine entre 2002 et 2012 par type de transport et de source d énergie. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 16

17 Trafic fluvial Les informations utilisées pour estimer le trafic fluvial sont différentes pour les navires de marchandises et pour les navires de passagers et de plaisance. En effet, dans le premier cas, c est le tonnage de marchandises transporté par kilomètre (exprimé en t.km) qui est utilisé. Dans le second cas, pour les navires de passagers et de plaisance, c est le nombre de passages d écluses qui est utilisé. Le graphique ci-après présente l évolution de ces deux indicateurs pour les années 2002, 2006, 2010 et Concernant le trafic de marchandises, après une hausse de plus de 12% entre 2002 et 2006, l activité a marqué le pas et une baisse de presque 25% est relevée entre 2006 et Pour le trafic de passagers et de plaisance, la baisse a été très forte entre 2002 et 2006 (-13%). Le trafic s est ensuite stabilisé entre 2006 et 2010 avec seulement -2,5% de baisse, puis a de nouveau diminué de manière importante (-12%) entre 2010 et Figure 11 : Évolution du trafic fluvial en Lorraine entre 2002 et Trafic aérien Le graphique ci-après montre l évolution du nombre de mouvements sur les quatre aéroports lorrains pris en compte dans l inventaire Air Lorraine. Sur la période , une contraction de 30% de l activité aérienne a été relevée au niveau régional, mais ce chiffre global masque des évolutions différentes selon les aéroports. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 17

18 Lorraine Airport (anciennement aéroport Metz-Nancy-Lorraine), qui concentre l essentiel du trafic aérien régional pour les appareils moyens et gros porteurs, a connu une baisse d activité de plus de 30% entre , de même qu entre 2006 et Cette baisse s est infléchie entre 2010 et 2012 (-12%). Mais, sur la période , la réduction du nombre de mouvements sur cet aéroport atteint -63%. Un phénomène semblable a été constaté sur l aéroport d Epinal-Mirecourt dans les Vosges, dont l activité s est réduite de 50% en 10 ans malgré une stabilité du nombre de mouvements entre 2010 et Pour l aéroport de Nancy-Essey (principalement vols affaires, vols loisirs, vols écoles), l activité reste assez fluctuante. Globalement, une baisse, de l ordre de 7%, est observée entre 2002 et Concernant l aéroclub de Saint-Dié-Remomeix, aucune donnée n a été obtenue pour les années 2006, 2010 et Pour réaliser les différents calculs d émissions, son activité a donc été considérée comme stable sur la période Figure 12 : Évolution du trafic aérien entre 2002 et Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 18

19 3.3 Evolution des consommations énergétiques et des émissions des différents moyens de transport entre 2002 et 2012 Pour faciliter la lecture des évolutions, les tableaux de cette section contiennent les pictogrammes suivants : indique une baisse de plus de 5%, signifie que l évolution reste dans une marge de +/- 5% (c est-à-dire une relative stabilité), et indique une augmentation de plus de 5%. Dans les tableaux, les valeurs de consommation énergétique et des émissions de polluants sont arrondies et respectivement affichées en kilotonnes d équivalent pétrole et en kilotonnes. Les pourcentages d évolution ont cependant été calculés à partir des valeurs précises non arrondies Consommations énergétiques liées aux transports En 2012, l industrie utilisait plus du tiers de l énergie en Lorraine (36%), occupant ainsi la 1 ère place du podium en matière de consommations énergétiques. Le secteur des transports était quant à lui le 3 ème secteur consommateur d énergie (24%), juste derrière le secteur résidentiel (26%). Figure 13 : Répartition des consommations énergétiques par secteur d'activité en Lorraine en 2012 Le tableau ci-après présente les consommations d énergie et leurs évolutions pour les quatre moyens de transport pris en compte dans cette étude. Il concerne l utilisation de l énergie finale, c est-à-dire l énergie utilisée directement par les moyens de transport, et non l énergie primaire qui inclut un facteur de perte, notamment dans le réseau pour l énergie électrique. Sont indiquées dans ce tableau, les quantités d énergie consommées (en kilotonnes d équivalent pétrole, ktep), les évolutions enregistrées entre 2002 et 2012 et entre 2010 et 2012, ainsi que les parts (en %) des différents moyens de transport dans la consommation totale des transports en Lorraine. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 19

20 Tableau 1 : Evolution des consommations énergétiques par type de transport entre 2002 et aérien ferroviaire fluvial routier Énergie finale (ktep) ,9 2,7 2,1 2 60,7 39,9 57,8 48,3 11, ,6 9, TOTAL Évolution ,4% -20,4% -17,4% -4,4% -5,0% Évolution ,2% -16,5% -16,1% -5,7% -6,1% Énergie finale (% des consommations du transport) ,1% 0,1% 0,11% 0,1% 3,1% 2,0% 2,9% 2,6% 0,6% 0,7% 0,6% 0,5% 96,2% 97,2% 96,4% 96,8% La consommation énergétique totale des transports a baissé de 5% entre 2002 et Il apparaît que le transport routier est le secteur des transports qui guide les évolutions globales des consommations énergétiques. Le tableau précédent met en effet en évidence l importance du transport routier, qui compte pour plus de 96% dans les consommations totales, et cela pour les 4 années de référence. La route reste de loin le moyen de transport le plus énergivore. Le transport ferroviaire arrive en deuxième position (en lien avec la traction diesel), avec 2,6% de la consommation énergétique des transports en Lorraine en Concernant les consommations d énergie finale par moyen de transport, il existe une corrélation directe entre les niveaux d activité et les consommations. Pour le transport aérien, une baisse globale de 30% du nombre de mouvements a été relevée entre 2002 et 2012, mais cette baisse atteint 63% pour Lorraine Airport. Comme cet aéroport accueille les plus gros porteurs, et donc les avions les plus gourmands en énergie, une baisse globale de 32% de la consommation énergétique est constatée entre 2002 et Sur la période , la baisse moyenne de 5% de l activité aérienne se traduit par une diminution de 7% de la consommation d énergie. Concernant le transport ferroviaire, le nombre de trains circulant en Lorraine a baissé de 21% entre 2002 et 2012, ce qui a entraîné mécaniquement une baisse de 20% de la consommation énergétique. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 20

21 Sur la période , le transport de voyageurs connaît une modeste hausse de 1,4%, mais le transport de fret chute de 29%, ce qui entraîne globalement une réduction de 17% de la consommation énergétique du secteur ferroviaire. Comme pour les transports ferroviaire et aérien, la contraction de l activité du transport fluvial entre 2010 et 2012, tant pour la navigation de fret (-17%) que la navigation de plaisance (-12%), se traduit par une baisse de 16% de la consommation énergétique pour ce secteur. Sur l ensemble de la période , le constat est le même : la baisse de l activité de fret (-15%) et de plaisance (-25%) entraîne un recul de la consommation énergétique de 17% entre ces 2 années. Le cas du transport routier est particulier. La hausse du trafic des véhicules particuliers (+3%), des utilitaires (+15%) et des deux-roues (+5%) a été continue entre 2002 et 2010, et le trafic poids lourds s est relativement stabilisé (+1%), alors que la consommation d énergie n a augmenté que de 3% dans le même temps. Ceci s explique par les améliorations techniques significatives réalisées par les constructeurs, par la mise en application des normes Euro qui limitent les émissions polluantes des véhicules en réduisant notamment leurs consommations de carburants. Sur la période , le trafic routier a baissé de 1 à 3% selon le type de véhicules. Cette baisse a provoqué une diminution de la consommation énergétique de 6%. Là encore, le facteur 2 entre la baisse de la consommation énergétique et la baisse de la circulation s explique par l augmentation de la part de véhicules ayant de meilleures performances énergétiques dans le parc total. Sur l ensemble de la période étudiée, une augmentation de 2% du nombre de véhicules circulant, s est traduite par une baisse de 4% de la consommation énergétique liée au transport routier Emissions de particules fines (PM 10 et PM 2,5) Avec 15% des émissions de PM 10, le secteur des transports constitue le 4 ème secteur émetteur pour ce polluant en Lorraine, derrière le résidentiel/tertiaire (27% des émissions en 2012), l agriculture (24%) et l industrie (23%). Pour les PM 2,5, il correspond au 2 ème secteur émetteur (18%), après le résidentiel (44%) et devant l industrie et l agriculture (14% chacun). Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 21

22 Les deux tableaux suivants présentent respectivement les tonnages de poussières fines PM 10 et PM 2.5 émises par les transports en Lorraine pour les 4 années de référence. Ils indiquent également les pourcentages d évolution et les parts des différents moyens de transport dans les émissions totales des transports en Lorraine. Tableau 2 : Evolution des émissions de poussières PM 10 par type de transport entre 2002 et aérien ferroviaire fluvial routier Poussières PM 10 (kilotonnes) ,77 0,72 0,51 0, TOTAL Évolution ,6% -23,1% -28,4% -41,2% -38,9% Évolution ,7% -13,7% -20,1% -13,9% -14,0% Poussières PM 10 (% des émissions du transport) ,02% 0,03% 0,02% 0,02% 11,8% 9,8% 14,8% 14,9% 1,5% 2,1% 1,9% 1,8% 86,7% 88,1% 83,3% 83,4% Tableau 3 : Evolution des émissions de poussières PM 2,5 par type de transport entre 2002 et aérien ferroviaire fluvial routier Poussières PM 2,5 (kilotonnes) ,3 0,3 0,2 0, TOTAL Évolution ,7% -31,2% -28,4% -46,5% -45,8% Évolution ,4% -15,2% -20,2% -16,1% -16,2% Poussières PM 2,5 (% des émissions du transport) ,01% 0,01% 0,01% 0,01% 2,8% 2,2% 3,5% 3,5% 1,7% 2,5% 2,4% 2,3% 95,5% 95,3% 94,1% 94,2% Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 22

23 De manière globale, les émissions de particules PM 10 et PM 2,5 ont reculé respectivement de 39% et 46% entre 2002 et Comme pour les consommations énergétiques, la part des émissions de poussières dues au transport routier dans les émissions totales des transports est très largement prépondérante (en 2012, 82% des émissions de PM 10 et 92% des émissions de PM 2,5). Les évolutions des émissions de poussières, aussi bien pour les PM 10 que pour les PM 2,5, suivent donc globalement celles du transport routier. Mais à la différence des consommations énergétiques, les émissions de poussières PM 10 dues au transport ferroviaire ne sont pas négligeables et représentent en 2012, 15% des émissions totales. Ceci s explique par le fait que dans le cas du transport ferroviaire, plus de 93% des poussières PM 10 et plus de 67% des poussières PM 2,5 sont produites, non pas par les moteurs, mais par l usure des freins, des rails et des caténaires, et sont donc indépendantes de la consommation énergétique. Par rapport aux autres moyens de transport, les émissions de poussières du transport aérien sont marginales, comptant pour 0,02% pour les PM 10 et 0,01% pour les PM 2,5. La baisse d activité des aéroports lorrains se traduit tout de même par un recul des émissions de poussières PM 10 (-39 % entre 2002 et 2012) et de PM 2,5 (-37% entre 2002 et 2012). À l exception du nombre de trains de voyageurs électriques qui connaît une faible hausse (+2% du nombre de trains), le transport ferroviaire a connu une baisse significative de -13% du nombre de trains.km/jour entre 2010 et Cette baisse est surtout notable pour les trains de fret diesel (-35% Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 23

24 du nombre de trains.km/jour entre 2010 et 2012). Cette réduction d activité a un impact direct sur les niveaux d émissions en poussières : ainsi une diminution de 14% des émissions de PM 10 et de 15% des émissions de PM 2,5 a été constatée entre 2010 et Sur la période , le phénomène est identique. La diminution de 21% du nombre de trains.km/jour entraîne un recul de 23% des émissions de PM 10 et de 31% des émissions de PM 2,5. Les poussières liées à la combustion des carburants dans les moteurs contiennent en proportion plus de particules fines que les poussières liées aux usures ; c est pourquoi la réduction des émissions de PM 10 est moins importante que celle des émissions de PM 2,5. A la différence des autres modes de transport, les émissions de poussières dues au transport fluvial ne sont issues que des moteurs, et sont ainsi directement corrélées à la consommation énergétique. La baisse de 17% de la consommation entre 2002 et 2012 se traduit par une diminution des émissions de poussières fines (-28% pour les PM 2,5 et les PM 10). Comme indiqué au chapitre 3.2.1, une baisse moyenne de 2,7% du nombre de véhicules circulant en Lorraine a été constatée entre 2010 et Cette baisse, juxtaposée aux améliorations du parc automobile, a entraîné une réduction de 14% des émissions de PM 10 et de 16% des émissions de PM 2,5. Sur la période , le nombre de véhicules circulant en Lorraine est quasiment stable, mais les améliorations des motorisations, ainsi que l augmentation progressive du nombre de véhicules équipés de filtre à particules, expliquent la réduction importante des émissions de poussières fines par le transport routier. Elle atteint 41% pour les particules PM 10 et 47% pour les particules PM 2, Emissions d oxydes d azote (NO x) Le secteur des transports est le 1 er secteur émetteur d oxydes d azote à l échelle de la région. Il représentait en % des émissions de NO x, soit près de deux fois plus que le secteur de la transformation d énergie, qui arrive en 2 ème position. Le tableau 4 présente les tonnages d oxydes d azote émis par les transports en Lorraine pour les quatre années de référence, ainsi que les différents pourcentages d évolution. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 24

25 Tableau 4 : Evolution des émissions d oxydes d azote par type de transport entre 2002 et aérien ferroviaire fluvial routier Oxydes d azote (kilotonnes) TOTAL Évolution ,7% -45,9% -27,3% -35,2% -35,4% Évolution ,1% -18,9% -20,3% -11,8% -12,0% Oxydes d azote (% des émissions du transport) ,07% 0,08% 0,07% 0,08% 2,7% 1,7% 2,4% 2,2% 1,1% 1,5% 1,4% 1,3% 96,1% 96,8% 96,1% 96,4% De manière globale pour le secteur des transports, les émissions d oxydes d azote ont chuté de 35% entre 2002 et À la différence des particules fines, les oxydes d azote sont produits uniquement par les phénomènes de combustion. Les trains à traction électrique ne produisent donc pas d oxydes d azote. Les transports non routiers (aérien, ferroviaire et fluvial) représentent moins de 4% des émissions totales. L évolution des émissions de NO x dues aux transports est donc principalement guidée par les transports routiers. Pour le transport aérien, les quantités émises ne représentent que quelques dizaines de kilotonnes par an, soit environ 0,001% des émissions totales d oxydes d azote en Lorraine (et au maximum 0,08% des émissions liées aux transports). La baisse d activité des aéroports lorrains explique la baisse de 25% des émissions d oxydes d azote sur la période Les émissions de NO x du transport ferroviaire sont directement corrélées aux évolutions du trafic des motrices diesel. Sur la période , la baisse de 11% du nombre de trains diesel/jour se traduit directement par une réduction de NO x de 19%. Sur la période , le même phénomène est constaté : la baisse de 40% du nombre de motrices diesel entraîne mécaniquement une baisse de 46% des émissions de NO x pour le transport ferroviaire. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 25

26 Comme pour le transport ferroviaire, la baisse d activité du transport fluvial engendre un recul des émissions d oxydes d azote, respectivement de 20% sur la période et de 27% sur l ensemble de la période Concernant le transport routier, les améliorations des motorisations des véhicules évoquées précédemment jouent ici aussi un rôle important. Malgré la hausse régulière du nombre de véhicules circulant jusqu en 2010 et la relative stagnation entre 2010 et 2012, les émissions de NO x ont baissé de plus d un tiers entre 2002 et 2012 (-35%) Emissions de benzène (C 6H 6) En Lorraine, le secteur des transports était, en 2012, le 2 ème secteur émetteur de benzène, avec environ 15% des émissions totales de ce polluant sur la région, à égalité avec le secteur «Extraction, transformation d énergie», mais loin derrière le secteur résidentiel (59%). Le tableau 5 présente les tonnages de benzène émis par les transports en Lorraine pour les 4 années de référence, ainsi que les divers pourcentages d évolution. Tableau 5 : Evolution des émissions de benzène par type de transport entre 2002 et aérien ferroviaire fluvial routier Benzène (tonnes) ,15 0,11 0,12 0,11 0,069 0,038 0,046 0, ,4 7, ,7 TOTAL 401,7 216,7 111,8 77,8 Évolution ,0% -45,9% -54,7% -81,4% -80,6% Évolution ,1% -18,9% -30,9% -30,4% -30,4% Benzène (% des émissions du transport) ,04% 0,05% 0,1% 0,14% 0,02% 0,02% 0,04% 0,05% 2,7% 4,8% 6,5% 6,4% 97,2% 95,1% 93,4% 93,4% Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 26

27 À la différence des polluants précédents, le benzène n est pas uniquement présent au niveau de l échappement des moteurs, mais une part des émissions de benzène provient également de l évaporation du carburant contenu dans les réservoirs des véhicules. Il est aussi important de préciser que le benzène provient presque exclusivement des véhicules à essence sans plomb, et donc principalement du parc de voitures particulières (plus de 50%) et de deux-roues (plus de 30%). En effet, ce composé est utilisé comme additif pour ce carburant à hauteur de 1%, alors que la législation impose un niveau de benzène résiduel dans le diesel inférieur à 0,02%. Entre 2002 et 2012, les quantités totales de benzène émises par les différents types de transport ont diminué de 81%. Comme pour les autres polluants, le transport routier est le 1 er contributeur des émissions de benzène liées aux transports ; en 2012, 93% de ces émissions proviennent de ce secteur. Les émissions de benzène liées aux transports routiers ont diminué dans les mêmes proportions sur cette période, alors que celles liées aux transports fluviaux (2 ème secteur des transports émetteur de benzène) n ont baissé que de 55%. La part du transport fluvial a donc mécaniquement augmenté par rapport aux émissions totales (3% des émissions totales de benzène provenaient du transport fluvial en 2002 contre plus de 6% en 2012). Pour le transport fluvial, la majorité des émissions de benzène provient des navires de plaisance qui utilisent de l essence comme carburant. Comme le trafic de plaisance a diminué entre 2002 et 2012, les quantités de benzène émises par le transport fluvial sont elles aussi en recul depuis 2002 (-55%). Les émissions de benzène par le transport aérien sont très faibles au niveau régional (environ 110 kg en 2012). Là encore, la baisse d activité des aéroports lorrains a entraîné une réduction progressive des émissions de benzène. Entre 2002 et 2012, cette baisse s élève à 28% environ. Comme indiqué précédemment, le diesel ne contient que des traces de benzène, ce qui explique que le transport ferroviaire n émet que des quantités extrêmement faibles de ce polluant (moins de 40 kg en 2012). Sur l ensemble de la période , la réduction des émissions de benzène atteint 46%. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 27

28 Concernant le transport routier, la baisse des émissions de benzène est très significative : celles-ci ont été divisées par presque 2 entre 2002 et 2006, puis une autre fois par 2 entre 2006 et 2010, et ont diminué de 30% entre 2010 et 2012 (soit une chute de 81% entre 2002 et 2012). Cette baisse s explique par la diésélisation du parc automobile Emissions de dioxyde de carbone (CO 2) En 2012 en Lorraine, le secteur le plus émetteur de dioxyde de carbone (CO 2) était le secteur de la production d énergie (37%), suivi du secteur industriel (26%). Les transports sont au 3 ème rang avec environ 20% des émissions totales. Le tableau 6 présente les tonnages de CO 2 émis par les transports en Lorraine pour les 4 années de référence. Il indique également les pourcentages d évolution et Tableau 6: Evolution des émissions de dioxyde de carbone par type de transport entre 2002 et aérien ferroviaire fluvial routier CO 2 (kilotonnes) ,8 8,2 6,4 5,9 66,6 36,4 44, ,9 40,6 36,4 30, TOTAL Évolution ,4% -45,9% -17,7% -2,9% -3,5% Évolution ,2% -18,9% -16,5% -5,7% -5,9% CO 2 (% des émissions du transport) ,2% 0,2% 0,1% 0,1% 1,2% 0,6% 0,8% 0,7% 0,7% 0,7% 0,6% 0,6% 98% 98,5% 98,5% 98,7% Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 28

29 De manière globale pour le secteur des transports, les émissions de dioxyde de carbone ont diminué de presque 4% en Lorraine entre 2002 et Comme pour les oxydes d azote, la totalité des émissions de CO 2 est liée à la combustion, et donc à la motorisation. Ceci explique la prédominance de la route observée ici : les émissions des moyens de transport non routiers représentent moins de 2% des émissions totales régionales. Comme elles sont directement liées à la combustion, l évolution des émissions de CO 2 pour les modes de transport utilisant uniquement des combustibles fossiles est parfaitement corrélée à l évolution des consommations d énergie. C est pourquoi, les pourcentages d évolution entre les 4 années de référence pour les transports aérien et fluvial sont similaires pour les émissions de CO 2 et les consommations d énergie. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 29

30 3.4 Synthèse des résultats Les deux tableaux suivants récapitulent les résultats présentés dans les sections précédentes. Tableau 7 : Synthèse des évolutions des consommations énergétiques et des émissions par type de transport. Synthèse des évolutions Consommations énergétiques CO2 PM10 PM2,5 NOx Benzène aérien ferroviaire fluvial routier TOTAL -32,4% -20,4% -17,4% -4,4% -5,0% -32,4% -45,9% -17,7% -2,9% -3,5% -38,6% -23,1% -28,4% -41,2% -38,9% -36,7% -31,2% -28,4% -46,5% -45,8% -24,7% -45,9% -27,3% -35,2% -35,4% -28,0% -45,9% -54,7% -81,4% -80,6% Tableau 8 : Synthèse des évolutions des consommations énergétiques et des émissions par type de transport. Synthèse des évolutions aérien ferroviaire fluvial routier TOTAL Consommations énergétiques -7,2% -16,5% -16,1% -5,7% -6,4% CO2 PM10 PM2,5 NOx Benzène -7,2% -18,9% -16,5% -5,7% -5,9% -7,7% -13,7% -20,1% -13,9% -14,0% -7,4% -15,2% -20,2% -16,1% -16,2% -6,1% -18,9% -20,3% -11,8% -12,0% -10,1% -18,9% -30,9% -30,4% -30,4% Concernant le transport routier, le trafic est en légère augmentation entre 2002 et 2012 (+2% en moyenne, avec +0,2% pour les véhicules particuliers, +1,9% pour les utilitaires, +13,7% pour les deuxroues, et -2,1% pour les poids lourds). La nette hausse de la part des véhicules particuliers diesel au sein du parc automobile est à relever (70% en 2012 contre 53% en 2002). A l exception des émissions de dioxyde de carbone qui sont relativement stables entre 2002 et 2012 (-2,9%), en lien avec l augmentation de trafic observée et les consommations énergétiques associées, les émissions de particules, d oxydes d azote et de benzène enregistrent des baisses notables entre 2002 et 2012 (-41% pour les PM 10, -47% pour les PM 2,5, -35% pour les oxydes d azote et même -81% pour le benzène). Ceci s explique, d une part, par l amélioration des motorisations pour les particules et les oxydes d azote, Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 30

31 et d autre part, par la diésélisation du parc pour le benzène (ce dernier est utilisé comme additif dans l essence sans plomb, alors qu il n est présent qu à l état de traces dans le diesel). Sur la période , une baisse modeste de la circulation est relevée (-2,7% tous types de véhicules confondus). Cette baisse, renforcée là encore par le rajeunissement du parc automobile, se traduit par des réductions des émissions de tous les polluants suivis dans cette étude. Concernant le transport aérien, les consommations énergétiques et les niveaux d émissions de tous les polluants sont en diminution sur la période , en raison de la baisse d activité des aéroports lorrains, et principalement de l aéroport régional Lorraine Airport (63% d activité en moins entre 2002 et 2012). A titre d exemples, cette réduction d activité induit une diminution de 32% des consommations énergétiques, 25% des émissions d oxydes d azote et 39% des émissions de PM 10. Sur , la baisse d activité est de l ordre de 5% (12% pour l aéroport régional). Elle se traduit directement par des réductions des émissions polluantes d environ 7% pour tous les polluants, sauf pour le benzène où cette réduction atteint 10%. Concernant le transport ferroviaire, le nombre de trains fonctionnant au diesel étant en baisse et les trains à traction électrique n étant pas émetteurs de polluants gazeux (CO 2, NO x, benzène), les émissions de ces polluants sont en recul entre 2002 et 2012 (-46%). Pour les polluants particulaires (PM 10 et PM 2,5), ils sont non seulement émis par les moteurs, mais aussi par l usure des rails, des caténaires et des freins. Malgré une augmentation du nombre de trains circulant en Lorraine et des distances parcourues entre 2006 et 2010, une baisse de 13% du trafic ferroviaire (en trains.km/jour) est relevée sur la période Cette baisse a entraîné une réduction des émissions de poussières PM 10 de 23% entre 2002 et Les poussières issues des usures sont principalement des particules de taille supérieure à 2,5 µm ; c est pourquoi la réduction du nombre de trains diesel impacte davantage les émissions de particules PM 2,5, une baisse de 31% est relevée pour ce polluant. Concernant le transport fluvial, la navigation de fret et de plaisance a reculé entre 2002 et 2012 (respectivement -15% et -25% sur cette période). L évolution des émissions pour ce secteur reflète ces changements et des baisses significatives sont constatées pour tous les polluants. Bilan des émissions atmosphériques des transports en Lorraine 31

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