Voitures coréennes : air purifié et poussières de freins piégées

Chaque voiture qui roule dans une rue de ville fait circuler de l'air à travers sa calandre et libère de la poussière par ses freins, sans que le conducteur ne voie jamais l'un ou l'autre. À l'Institut coréen des machines et des matériaux (KIMM), une équipe dirigée par le Dr BangWoo Han a cherché à transformer ces deux flux en une tâche de dépollution. Ses voitures prototypes, une Kia Carnival et une Hyundai Sonata, sont désormais équipées de filtres qui extraient les fines particules de l'air des bords de route et captent la poussière de freins avant qu'elle ne s'échappe.

Pendant des années, le travail sur l'air propre dans l'automobile s'est concentré sur le pot d'échappement. Les particules issues des freins et des pneumatiques, appelées émissions hors échappement, ont gagné de l'attention plus récemment, en partie parce que les véhicules électriques et à hydrogène en produisent aussi. Les émissions de particules de freinage sont désormais encadrées par la norme Euro 7, la norme européenne applicable aux véhicules neufs, et les chercheurs s'attendent à ce que leur technologie trouve davantage d'usages à mesure que les règles se durcissent.

Le système de calandre fonctionne comme un filtre électrostatique. Les particules qui entrent par la calandre reçoivent une charge électrique et sont attirées vers des plaques collectrices. Les collecteurs utilisent des fibres de carbone plus fines qu'un cheveu, ce qui leur permet de capter les particules avec un faible courant électrique tout en produisant peu d'ozone. La conduite fournit le flux d'air, de sorte qu'aucun ventilateur séparé à forte puissance n'est nécessaire. Lorsque la voiture est garée sur une recharge sans fil, son ventilateur de radiateur existant peut continuer à purifier l'air qui l'entoure. Le dispositif de freinage se situe derrière l'étrier et repose sur le frottement : les plaquettes et les disques donnent d'eux-mêmes une charge électrique aux particules de freinage, de sorte que le collecteur n'a besoin ni de chargeur ni de ventilateur d'aspiration.

Lors des essais de l'équipe, le système de calandre a éliminé au moins 95 % des PM2.5 et au moins 99 % des particules plus grossières à 30 km/h, et il a conservé les mêmes performances à 50 km/h. Chaque véhicule a purifié environ 1 800 m³ d'air par heure. La consommation de carburant a varié de 1 % au plus après l'installation sur les deux modèles. Le collecteur de freinage a capté 22,2 mg de particules d'usure de freins par kilomètre selon le cycle d'essai WLTC, ce que l'équipe évalue à environ 10 g sur 450 km. Ces chiffres proviennent des essais sur véhicules menés par les chercheurs eux-mêmes et ont été publiés dans la revue Tribology International.

Pour une ville, l'intérêt tient au fait que la flotte existe déjà : chaque voiture en circulation pourrait, en principe, devenir un filtre mobile sans installation spécifique sur la voirie. L'équipe prévoit de relier ces travaux à AirFive, l'une des Five Flagship Brands du KIMM, et d'en élargir l'usage pour améliorer la qualité de l'air urbain. Mais aucun prix, aucune date de production ni aucun engagement de constructeur n'ont été annoncés, et les essais n'ont porté que sur deux modèles. La purification à l'arrêt exige aussi des emplacements équipés de recharge sans fil. Les chercheurs affirment qu'ils doivent encore confirmer les performances et la durabilité à long terme en conditions de conduite réelles : pour l'instant, les résultats appartiennent à une équipe de recherche et à deux voitures d'essai.