Réduction de vitesse et qualité de l'air Etude relative à l'autoroute A9 au droit de Montpellier

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1 Réduction de vitesse et qualité de l'air Etude relative à l'autoroute A9 au droit de Montpellier I CONTEXTE Depuis juin 25, la vitesse maximale autorisée sur l'a9 entre Vendargues et Saint-Jean de Védas est de 11 km/h, hormis pour les poids lourds pour lesquels la vitesse maximale autorisée sur autoroute est de 9 km/h. Dans l'attente de décisions préfectorales sur les modalités de nouvelles réductions (non connues à ce jour), AIR LR a choisi de simuler par modélisation, une réduction de la vitesse maximale théorique de 2 km/h pour tous les véhicules, soit : - 9 km/h pour les véhicules légers (VL), - 7 km/h pour les poids lourds (PL). A partir d'outils de simulation numériques disponibles à AIR LR, il est possible d'estimer les effets de ces hypothèses de réduction de vitesse sur les émissions de polluants dans l'atmosphère - notamment les gaz à effet de serre - et la qualité de l air. AIR LR les Echelles de la Ville, Antigone, 3 place Paul Bec, 34 Montpellier Tél Fax P1/11

2 II OBJECTIF Caractériser l'impact des hypothèses de réduction de vitesse retenues par AIR LR sur les émissions et la qualité de l'air au niveau de l'autoroute A9 dans la traversée de l'agglomération de Montpellier On distingue : les émissions de polluants qui correspondent aux quantités de polluants directement rejetées dans l'atmosphère par les activités humaines (cheminées d'usine ou de logements, pots d'échappement, agriculture ) ou par des sources naturelles (volcans, ou composés émis par la végétation et les sols) exprimées, par exemple, en kilogrammes ou tonnes par an ou par heure. des concentrations de polluants qui caractérisent la qualité de l'air que l'on respire, et qui s'expriment le plus souvent en microgrammes par mètre cube (µg/m³). Météorologie Dispersion Transformation Physico-chimique Emissions Pollution ambiante Qualité de l'air III HYPOTHESES DE TRAVAIL Pour la simulation avec réduction de vitesse, on considère que la baisse de la limitation de vitesse impacte directement la vitesse réelle. Sur l'autoroute, une réduction permanente de 2 km/h est donc simulée entre les échangeurs de Saint-Jean de Védas et de Vendargues, soit 9 km/h pour les VL et 7 km/h pour les PL. Des profils type de trafic temporels horaires, journaliers et mensuels (déterminés à partir de données horaires de trafic sur autoroute) sont appliqués afin de tenir compte de la saturation du trafic aux heures de pointes et des diminutions de vitesse associées. Ils permettent de prendre en compte les surémissions éventuelles de polluants aux heures de pointes. Entre les échangeurs Montpellier-Ouest et Montpellier-Est, le trafic moyen journalier annuel en 21 est d'environ 1 véhicules dont 13 poids lourds (source : DREAL, juin 211). Polluants considérés : les principaux indicateurs de la pollution d'origine automobile : oxydes d'azote (NOx), dioxyde d'azote (NO 2 ), particules en suspension (PM1), benzène ; - le CO 2 (principal gaz à effet de serre émis par les véhicules). P2/11

3 IV RESULTATS 4.1 Impact de la réduction de vitesse sur les émissions Impact sur les émissions de NOx et de particules Profils d'émissions selon la vitesse Les courbes d émissions de NOx en fonction de la vitesse ne présentent pas le même profil selon qu il s agisse de véhicules particuliers ou de poids lourds. La composition du trafic sur un axe est donc un facteur important de l impact d une mesure de réduction de vitesse sur la variation des émissions d oxydes d azote. Les poids lourds sont les véhicules les plus émetteurs d oxydes d azote. D une manière générale, les émissions augmentent quand la vitesse diminue, notamment aux vitesses faibles. Ainsi, pour une réduction de vitesse théorique de 2 km/h, (passage de 9 à 7 km/h), les émissions de NO X augmentent d'environ 1%. Emissions en g/km Evolution des émissions de NOx selon la vitesse, pour un Poids-Lourd moyen Vitesse en km/h NOx Emissions en g/km,4,3,2,1 Evolution des émissions de PM selon la vitesse, pour un Poids-Lourd moyen Vitesse en km/h PM Selon la vitesse, un véhicule léger (VL) émet 6 à 2 fois moins de NO X qu'un poids-lourd et 5 à 1 fois moins de particules. Emissions en g/km,9,8,7,6,5,4,3,2,1 Evolution des émissions de NOx selon la vitesse, pour un véhicule Léger moyen Vitesse en km/h NOx Emissions en g/km,5,4,3,2,1 Evolution des émissions de PM selon la vitesse, pour un véhicule Léger moyen Vitesse en km/h PM Impact sur les émissions de NOX La réduction de la vitesse a pour effet une augmentation de 6% des émissions de NO X. P3/11

4 Impact sur les émissions de PM1 La réduction de la vitesse a pour effet une augmentation de 2% des émissions de PM Impact sur les émissions de benzène Profils d'émissions selon la vitesse Les émissions de benzène sont plus importantes pour les véhicules légers que pour les poids-lourds car elles sont émises essentiellement par les véhicules à essence. Les poids-lourds roulant exclusivement au diesel, leurs émissions de benzène sont donc minoritaires. Pour les véhicules légers, comme pour le NO 2, les émissions de benzène augmentent quand la vitesse diminue, notamment pour les vitesses inférieures à 7 km/h. P4/11

5 ,5 Evolution des émissions de benzène selon la vitesse, par type de véhicule Emissions en g/km,4,3,2,1 PL VL Vitesse en km/h Impact sur les émissions de benzène Les émissions de benzène augmentent légèrement (+4%) avec la réduction de la vitesse Impact sur les émissions de CO 2 Profils d'émissions selon la vitesse L ensemble des véhicules contribue aux émissions de CO 2, et ces émissions sont directement liées à la quantité de carburant consommée. P5/11

6 Emissions en g/km Evolution des émissions de CO 2 selon la vitesse, par type de véhicule Vitesse en km/h PL VL Impact sur les émissions de CO 2 Compte tenu des réductions de vitesse appliquées dans cette simulation, la contribution des poids lourds augmenterait (+12%) tandis que celle des véhicules légers diminuerait (-8%) soit au total une augmentation de 42 tonnes/an des émissions de CO 2 (équivalent à +2% d'émissions de CO 2 pour le tronçon d'autoroute considéré) Synthèse Impact en %, des réductions de vitesse sur les émissions par classe de véhicules VL PL Ensemble des véhicules NOx PM Benzène CO P6/11

7 25% 2% 15% 1% 5% % 5% 1% 15% Ecart relatif des émissions avant et après réduction de la vitesse par type de véhicule et par polluant NOX Benzène PM1 CO2 VL PL Total L'impact sur les émissions est plutôt négatif, puisque les réductions de vitesse entrainent une augmentation globale de 2% d'émissions pour les particules et le CO 2, de 4% pour le benzène et de 6% pour les NO X. Les émissions des poids lourds devraient significativement augmenter de 1 à 23%, tandis que les émissions des véhicules légers diminueraient de 4 à 11%, hormis pour le benzène (+4%). Le nombre important de véhicules légers sur cette portion d'autoroute permet d'atténuer la hausse des émissions des poids lourds. P7/11

8 4.2 Impact des mesures de réduction de vitesse sur la qualité de l'air Impact sur les concentrations en NO 2 Les réductions de vitesse simulées ont un impact peu significatif sur les concentrations en NO 2 le long de l'autoroute A9, où les concentrations sont supérieures à la valeur limite annuelle quel que soit le scénario. Cependant, une légère augmentation des concentrations (environ 1 µg/m 3 ) est attendue dans le cas de ces réductions de vitesse. P8/11

9 Impact sur les concentrations en PM1 Comme pour le NO 2, les réductions de vitesse simulées ont un impact peu significatif sur les concentrations en particules le long de l'autoroute A9, où les concentrations sont supérieures à la valeur limite quel que soit le scénario. Une légère augmentation des concentrations (environ 1 µg/m 3 ) est attendue dans le cas de ces réductions de vitesse. P9/11

10 Impact sur les concentrations en benzène Les mesures de réduction de vitesse simulées ont peu d'impact sur les concentrations en benzène le long de l'autoroute A9. Les concentrations restent inférieures aux seuils réglementaires quel que soit le scénario. P1/11

11 4.3 Synthèse Rappels des hypothèses de travail : une réduction permanente de vitesse de 2 km/h est appliquée pour tous les véhicules sur l'autoroute A9, au droit de Montpellier (correspondant à une vitesse de 9 km/h pour les VL et 7 km/h pour les PL) Un impact peu significatif sur les concentrations Les augmentations de concentrations sont d'environ 1 à 2 µg/m 3 pour le NO 2 et les particules. Les cartographies réalisées montrent que l'impact est cependant limité à la proximité immédiate de l'autoroute (à une distance de 25 mètres de l'axe pour le NO 2 et 5 mètres pour les particules). L'impact sur les concentrations en benzène est, quant à lui, négligeable (inférieur à,1 µg/m 3 ). Globalement, les concentrations en benzène sont plus faibles le long de l'autoroute qu'au niveau des principaux axes de Montpellier. Ceci est dû au fait que sur des axes sur lesquels les véhicules roulent à froid (cas des axes urbains), les émissions de benzène sont plus élevées. A contrario, sur une autoroute, les véhicules roulent à chaud : il y a donc peu d'émissions de benzène et les concentrations sont plus faibles Un certain nombre de seuils réglementaires non respectés Les valeurs limites pour le dioxyde d azote et les particules (4 µg/m 3 ) ainsi que l objectif de qualité pour les particules (3 µg/m 3 ) ne sont pas respectés sur l autoroute A9, que ce soit avec les vitesses actuelles ou avec une réduction de vitesse de 2 km/h. Ces seuils ne sont pas respectés non plus le long des principaux axes de Montpellier. L objectif de qualité pour le benzène (2 µg/m 3 ) est respecté sur l ensemble de l autoroute au droit de Montpellier. Par contre, le long de certains axes de Montpellier, ce seuil est dépassé : c'est le cas de l'avenue Pierre Mendès-France et de l'avenue de la mer Compléments d'information Les mesures réglementaires de réduction de vitesse sur ce tronçon d'autoroute ne sont pas connues à la date de la réalisation de cette étude théorique. Des paramètres complémentaires à la qualité de l air méritent aussi d être pris en compte dans l évaluation des effets engendrés par ces mesures comme la réduction des nuisances sonores, les changements de comportement des usagers sur le long terme ou encore l impact sur la sécurité routière. P11/11