Économie & Réglementation

Normes antipollution et réglementation Stage V

11/09/2018 11:27:44
ECI - Mise à jour : le 11/09/2018 11:27:44 - Par
Économie & Réglementation

Où en est-on en matière de normes antipollution pour les engins TP ? Quels sont les enjeux et les objectifs de la nouvelle norme Stage V, ses différences avec la norme Stage IV actuelle, ainsi que ses répercussions sur les performances des moteurs diesel ? Le point dans cet article.

Normes antipollution et réglementation Stage V

Sommaire :

 

Il est parfois difficile de s’y retrouver en matière de normes antipollution. En effet celles-ci ne cessent d’évoluer et sont appelées différemment d’un continent à un autre. En Europe on parle de la norme Stage, tandis qu’aux États-Unis il s’agit de la certification Tier. Ces deux réglementations sont toutefois similaires, leur point commun étant de limiter les valeurs admissibles d’émissions de particules fines, en particulier de dioxyde d’azote. Elles concernent uniquement les engins à « application non routière » équipés de moteurs diesel. Avec l’accord de Paris sur le climat, les émissions de particules émanant des engins de chantier doivent être revues à la baisse, c’est dans cette optique que la norme Stage V viendra remplacer la Stage IV dès janvier 2019. La plupart des constructeurs sont déjà prêts pour le passage à une réglementation plus stricte et ont déjà adapté la quasi-totalité de leurs moteurs diesel.

Qu’est-ce que les normes Stage et Tier ?

Les normes Stage pour l’Europe et Tier pour les États-Unis sont des réglementations qui visent à préserver l’environnement et à protéger la santé des consommateurs. Elles agissent directement à la source des émissions de polluants puisqu’elles contraignent les constructeurs de moteurs diesel à prendre des dispositions pour mettre sur le marché des équipements qui répondent aux critères antipollution qu’elles imposent. Par conséquent, les normes Stage et Tier demandent à ces fabricants de relever un grand défi : de participer à la préservation de l’environnement, tout en continuant de répondre aux attentes de leurs clients en produisant des équipements fiables et performants, sans pour autant devoir augmenter leurs tarifs. Plus qu’une formalité normative, elles amènent constructeurs et clients à réfléchir ensemble sur une nouvelle façon de travailler avec des engins. C’est ainsi que l’on peut voir, depuis déjà plusieurs années maintenant, des engins agricoles et de chantiers toujours plus innovants et aux caractéristiques technologiques toujours plus avancées.

Les normes antipollution ne sont en effet pas seulement un vecteur de limitation d’émission de particules et donc de protection de l’environnement. Elles témoignent aussi d’une volonté chez les différents acteurs impliqués de parvenir à concevoir des engins plus propres, qui consomment moins de carburant, réduisent leurs nuisances sonores, mais aussi qui soient plus sécuritaires.     
Répondre à ces exigences et concevoir des moteurs diesel propres n’est pas forcément simple pour les constructeurs, c’est pourquoi la Directive Européenne 2004/26/CE a mis un en place une réglementation qui propose de diminuer les émissions de particules et d’oxydes d’azote étape par étape. C’est pour cette raison que cette norme fut baptisée « Stage » : il s’agit simplement du mot anglais pour dire « étape », « stade » ou « phase ». Le mot Tier, qui désigne la norme d’outre-Atlantique, se traduit plutôt par « échelon », ou « niveau ».

Quelles sont les différences entre les normes Stage et Tier ?

Stage et Tier désignent toutes deux des réglementations pratiquement identiques. Pour cause, les seuils et les valeurs limites définies pour limiter la pollution ont été édictés conjointement par l’Europe et les États-Unis. Ce sont les législations respectives de ces deux continents qui sont chargées de s’entendre afin d’établir les valeurs admissibles d’émissions de particules fines pour chaque étape de la réglementation. En Europe, il s’agit de la « Vehicle Certification Agency », alors qu’aux États-Unis c’est l’« Environmental Protection Agency », qui définissent les différents éléments des normes Stage et Tier. Cette entente est plus que nécessaire et logique, car sans elle la tâche serait bien plus difficile pour les constructeurs de concevoir des moteurs qui répondent à des normes différentes pour les deux continents où sont fabriqués la plupart des moteurs. L’entente entre les deux agences permet aux motoristes de commercialiser leurs machines dans le monde entier. En effet, la norme antipollution Stage V et son pendant américain, le Tier V, leur permettent de se conformer aux réglementations locales de la plupart des pays du monde grâce à leurs éléments analogues.

Certains pays, comme c’est le cas au Japon, possèdent une réglementation différente, tandis que d’autres, notamment en Afrique, ne disposent encore d’aucune réglementation limitant les émissions de particules des véhicules à application non routière. Toutefois, nombreux sont les pays à suivre la norme américaine. De grandes puissances comme l’Inde, la Chine, le Brésil, ou encore la Russie, se mettent progressivement en marche en adoptant le système de normes américain.

Quels véhicules sont concernés ?

Comme nous l’avons rappelé en introduction, les véhicules concernés sont uniquement ceux équipés d’un moteur à explosion, autrement dit d’un moteur diesel. Ces normes ne s’appliquent pas aux véhicules « routiers » qui eux sont soumis à la réglementation Euro 6c (qui sera remplacée par la norme 6d au 1er janvier 2021). Les normes Stage et Tier concernent donc seulement les équipements à application non routière : il s’agit des tracteurs et autres machines agricoles, mais aussi de tous les engins de chantier, ou encore de moteurs destinés à être transporté tels que les groupes électrogènes. Les critères sont cependant différents suivant la puissance de l’engin, c’est ce que nous allons voir un peu plus loin dans cet article.

Pourquoi de telles normes et pourquoi sont-elles amenées à évoluer ?

Les différentes étapes imposées par la réglementation se succèdent assez rapidement. Depuis les années 2000, les critères et valeurs maximales sont revus à la baisse environ tous les trois ans. On peut donc légitimement se demander pourquoi ces normes restrictives sont amenées à évoluer aussi rapidement, à un rythme qui oblige les motoristes à adapter leur gamme de produits chaque fois que cela est demandé.
Les raisons sont multiples, mais restent relativement simples. Tout d’abord, le progrès dû aux avancées technologiques rend possible la conception de moteurs diesel plus propres qu’auparavant, cela serait donc dommage de s’en priver. La norme vient rappeler aux motoristes qu’ils doivent s’impliquer sérieusement en ce qui concerne la préservation de l’environnement. Ces normes, parfois perçues comme une réelle contrainte, peuvent également amener les fabricants d’engins à s’orienter sur un chemin plus vert. En effet, nombre d’entre eux ont déjà misé sur d’autres types de motorisations, notamment l’électrique, l’hybride, ou encore l’hydrogène. Cela nous emmène d’ailleurs à la deuxième raison : la protection de l’environnement et de la santé des citoyens. Il ne fait en effet plus aucun doute aujourd’hui que les rejets du moteur diesel sont bien plus polluants par rapport à d’autres types de motorisation et sont néfastes pour la santé, mais nous y reviendrons dans le paragraphe suivant. Enfin, le moteur diesel est un des plus répandus dans le monde. De nombreuses voitures en sont équipées, mais encore bien plus d’engins de chantier et de machines agricoles le sont. Ces normes viennent donc poser les bases d’un changement progressif du modèle de référence. Longtemps incité, le moteur à explosion est aujourd’hui déprécié et se doit de devenir moins polluant en réponse à l’expansion du nombre de véhicules et à l’élargissement constant de leur utilisation dans le monde entier.

Combattre les émissions de microparticules

Le moteur diesel a connu ses années folles depuis son invention en 1895 par Rudolph Diesel. Il a été largement utilisé partout où l’on avait besoin d’une grande puissance ou de forts rendements. Cependant, les nombreuses études sur la composition des gaz d’échappement et de leurs impacts sur l’environnement et la santé ont remis en question l’utilisation massive du diesel. Il s’avère que, outre le rejet de monoxyde de carbone (CO, qui reste moins important que pour un moteur essence), le moteur diesel émet d’autres particules cancérigènes telles que le benzo(a)pyrène, les oxydes d’azote (NOx), le dioxyde de soufre (SO2), le formaldéhyde, des hydrocarbures imbrûlés (HC) et d’autres encore. Plus communément, on désigne ces émissions sous le nom de particules fines. Il s’agit en fait de microparticules avec un diamètre inférieur à 0,25 μm. Elles sont classées comme cancérogènes probables et ont été incriminés par l’OMS, en 2012, d’être responsable de diverses pathologies comme le cancer des poumons ou certaines maladies cardiovasculaires. Toutefois, les particules émises par un moteur diesel n’ont pas toutes la même toxicité, ce sont les plus fines qui sont les plus dangereuses. Outre les problèmes soulevés par l’inhalation de ces particules (les pathologies pulmonaires), elles sont aussi capables de pénétrer l’organisme et d’en charger le système sanguin, ce qui peut mener dans certains cas à un épaississement du sang et donc à des troubles cardiovasculaires.
Aux vues de ces études qui mettent en lumière la toxicité du diesel, il fallait réagir. D’où la réglementation Stage, qui revêt d’ailleurs une importance particulière dans le secteur du BTP puisqu’il n’est pas rare que les engins soient à l’œuvre dans des espaces confinés où l’air circule moins, comme c’est le cas lors de travaux souterrains.

Que contient la nouvelle réglementation Stage V ?

L’entrée en vigueur du Stage V sera encore un pas en avant en ce qui concerne les normes antipollution. Bien que cette nouvelle étape ne change rien concernant les rejets de monoxydes d’azote par rapport au Stage IV (ils devront rester inférieurs à 400mg / kWh), ce n’est pas le cas pour les émissions de particules. Le prochain seuil à respecter sera de 15 mg / kWh, contre 25 mg / kWh en Stage IV. Par ailleurs, le Stage V introduit une nouvelle contrainte : le comptage du nombre de particules, ainsi qu’une limitation de masse. Avec un seuil à ne pas dépasser qui sera fixé à 1*1012 de particules par kWh, ce qui représente un million de millions de particules, ainsi qu’une limitation de masse, autrement dit de taille, à 23 nanomètres. Ces deux particularités font correspondre le Stage V avec la norme Euro pour les véhicules routiers. Prévue pour 2019, la norme antipollution Stage V contraindra aussi les fabricants de moteurs à intégrer à leurs équipements un filtre à particules (FAP).  
Enfin, le Stage V va inaugurer une nouveauté : le contrôle embarqué des émissions. Concrètement, il s’agit de contrôler les véhicules, non plus à poste fixe et banc d’essai, mais en cours de travail. Les informations ainsi recueillies seront utilisées pour constituer une base de données. Elle devrait permettre d’analyser les différents cycles d’utilisations d’un engin et d’en connaitre les émissions de particules respectives. Le but est de collecter un maximum d’information afin de mettre au point la prochaine norme d’ici 2025, qui devrait d’ailleurs constituer l’étape finale de la réglementation. Les données récoltées seront d’abord rendues publiques avant de servir de socle pour définir les prochaines valeurs admissibles d’émissions de particules. La prochaine norme pour 2025 pourrait alors être bien plus drastique en demandant des mesures de conformité pendant l’utilisation de l’engin et non plus en banc d’essai.

Comparatif Stage IV et Stage V

Pour résumer les changements qui auront lieu avec le Stage V, nous vous proposons un tableau comparatif avec la version précédente, le Stage IV.

 

Stage IV

Stage V

CO (g/kWh)

3.50

3.50

HC (g/kWh)

0.19

0.19

NOx (g/kWh)

0.40

0.40

Particules (masse – g/kWh)

0.25

0.15

Comptage des particules

Non

Oui - 1×1012


Date d’application et période de transition

Bien que les motoristes n’aient pas bénéficié de beaucoup de temps pour la mise au point d’équipements répondant aux critères de la norme Stage V, ils auront une année supplémentaire pour tous les moteurs intermédiaires, c’est-à-dire avec une puissance comprise entre 56 à 130 kW (76 à 177 ch), pour ces moteurs la date d’application est fixée au 1er janvier 2020. Cette période de transition permettra aux fabricants de bénéficier d’un peu de flexibilité pour transformer les moteurs répondant à l’ancienne norme et les faire correspondre au Stage V.

Pour tous les autres moteurs, d’une puissance comprise entre 37 à 56 KW (50 à 76 ch) et de 130 à 560 KW (177 à 760 ch), le Stage V entrera en vigueur dès le 1er janvier 2019. Cette date d’application ainsi que la période de transition d’un an sont bien plus rapides que ce qui avait eu cours pour les précédentes étapes de la réglementation. Toutefois, le développement technologique que cela implique est beaucoup moins complexe que pour les normes précédentes, ce qui explique peut-être cette période de transition raccourcie. En outre, l’impact sur le coût des engins devrait être limité.

 

 

 

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