Caractérisation et évaluation des émissions particulaires issues de l'interaction pneu­chaussée

Characterization and assessment of particulate emissions from tire-road interaction

• Auteur / Autrice : Xuan Trinh Truong
• Direction : Véronique Cérézo, Bogdan Muresan Paslaru, Yao Liu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés et bioprocédés
• Date : Soutenance le 12/09/2024
• Etablissement(s) : Nantes Université
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Environnement-Aménagement, Sécurité et Eco-Conception (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Laurence Poirier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Karine Deboudt, Frédéric Murzyn
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Le Coq, Mohamed El Mansori

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pneus

Routes -- Matériaux

Circulation

Pollution atmosphérique

Mots clés libres

Particule d'usure pneu-chaussée

Mesure en temps réel sur route

Caractérisation physico-chimique

Tire-road wear particule

On-road real-time measuement

Physicochemical characterization

Résumé

La pollution atmosphérique due au trafic routier, notamment les particules hors échappement, constitue un défi majeur pour la santé publique et le développement durable. La caractérisation et l’évaluation des particules issues du contact pneu-chaussée (TRCP) est complexe en raison de Ieur mode de génération et de Ieurs propriétés physico-chimiques avec une variabilité des résultats due à l'absence de normalisation métrologique et méthodologique. Le projet doctorat a élaboré une plateforme analytique embarquée pour suivre et collecter les émissions de TRCP en conditions réelles sur cinq types de trajet. Un protocole de marquage chimique, ciblant spécifiquement les particules d'usure de pneus, a été développé. Les TRCP collectées ont été analysées par microscope électronique couplé au micro-EDX pour identifier les particules d’usure pneu-chaussée (TRWP). Les résultats révèlent que la conduite influence davantage les émissions de TRCP que les facteurs environnementaux. Selon le type de trajet, les émissions de TWP du pneu marqué représentent une part massi9ue entre 1,B°4 et 8,3% de celles de TRCP. La variété morphologique et texturale des TRWP observées reflète les différents processus d'usure et mécanismes de transformation post- émission. Les éléments majoritaires demeurent stable alors que la variabilité de ceux minoritaires est liée aux contaminants.

Air pollution caused by road traffic, particularly non-exhaust particles, represents a major public health and environmental concern. The characterization and assessment of tire-road contact particles {TRCP) is complex due to their mode of generation and their physicochemical properties, with a variability of results due to the absence of metralogical and methodological standardization. The Doctor of Philosophy (Ph. D) thesis has and elaborated an an-board analytical platform far the monitoring and collecting TRCP emissions under real vehicle usage conditions on five types of routes. A chemical labelling protocol, specifically targeting tire wear particles, was also developed. The TRCP collected were analyzed by electron microscope coupled to micro-EDX to identify tire-road wear particles (TRWP). The results show that driving style has a greater influence an TRCP emissions than environmental factors. Depending on the type of route, TWP emissions from the labelled tire represent a mass share of between 1.9% and 8.3% of TRCP emissions. The morphological and textural variety of TRWP observed reflects the different post-emission wear processes and transformation mechanisms. Majority elements remain stable, while the variability of minority elements is linked to different contaminants sources.