Impact de l'électrification des camions sur les disparités de pollution de l'air aux États-Unis
Contexte académique
Avec l’aggravation du changement climatique mondial et la détérioration de la pollution de l’air, la réduction des émissions de carbone et des polluants dans le secteur des transports est devenue une priorité pour les gouvernements et les institutions de recherche du monde entier. Les camions lourds (Class 8), principaux outils de transport de marchandises aux États-Unis, contribuent de manière significative aux émissions de gaz d’échappement diesel, en particulier les particules fines (PM2,5) et les oxydes d’azote (NOx). Ces émissions non seulement exacerbent le changement climatique, mais ont également un impact disproportionné sur la santé publique, en particulier dans les communautés défavorisées et les groupes ethniques minoritaires. Bien que l’électrification soit considérée comme un moyen efficace de réduire les émissions des camions, sa dépendance au réseau électrique pourrait entraîner une augmentation des émissions polluantes des centrales électriques, déplaçant ainsi le fardeau de la pollution. Par conséquent, évaluer l’impact de l’électrification des camions sur les disparités en matière de pollution de l’air, en particulier pour les communautés défavorisées et les groupes ethniques minoritaires, revêt une importance pratique cruciale.
La loi américaine sur la réduction de l’inflation (Inflation Reduction Act, IRA) vise à promouvoir une transition énergétique équitable en investissant dans les énergies propres et la décarbonation du réseau électrique, et exige que 40 % des bénéfices des investissements soient dirigés vers les communautés défavorisées (initiative Justice40). Cependant, les recherches existantes n’ont pas encore évalué de manière exhaustive si l’électrification des camions combinée à la décarbonation du réseau peut atteindre cet objectif. Cette étude comble cette lacune en analysant à l’échelle nationale l’impact de l’électrification des camions sur les disparités absolues et relatives des fardeaux sanitaires liés à la pollution de l’air.
Source de l’article
Cet article a été co-écrit par Wilson H. McNeil, Jason Porzio, Fan Tong, Robert A. Harley, Maximilian Auffhammer et Corinne D. Scown, issus d’institutions telles que le Lawrence Berkeley National Laboratory, l’Université de Californie à Berkeley et l’Université de Beihang. L’article a été publié en mars 2025 dans la revue Nature Sustainability, avec le DOI 10.1038/s41893-025-01515-x.
Processus et résultats de la recherche
Cadre et méthodologie de l’étude
Cette étude utilise un cadre d’évaluation intégré pour comparer l’impact des émissions de gaz d’échappement des camions diesel et des émissions du réseau électrique des camions électriques sur les fardeaux sanitaires liés à la pollution de l’air. Le processus de recherche comprend les étapes principales suivantes :
Simulation du trafic des camions et de la demande électrique
L’étude s’appuie sur les données du cadre d’analyse du fret (Freight Analysis Framework, FAF) pour simuler le trafic des camions et la demande électrique sur 200 corridors de transport de marchandises (incluant les trajets longs et courts). Un modèle de chaîne de traction des véhicules est utilisé pour calculer les besoins de recharge des camions électriques, en tenant compte de l’impact du poids des batteries sur la charge utile.Modèle des émissions du réseau électrique
L’étude utilise les données des scénarios standards du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) pour simuler l’impact des charges de recharge des camions électriques sur les émissions marginales du réseau. Les données horaires des générateurs marginaux sont utilisées pour estimer les émissions polluantes des centrales électriques.Modèle de qualité de l’air
L’étude utilise la matrice source-récepteur INMAP (ISRM) pour simuler la contribution des émissions de gaz d’échappement des camions diesel et des émissions du réseau électrique aux concentrations de PM2,5. Le modèle ISRM simplifie les processus physiques et chimiques atmosphériques, permettant un calcul efficace des concentrations de pollution de l’air à l’échelle nationale.Calcul des impacts sanitaires et des disparités
À partir des données de concentration de PM2,5, l’étude estime la mortalité prématurée liée à la pollution de l’air et calcule les disparités absolues et relatives d’exposition pour les communautés défavorisées et différents groupes ethniques.
Principaux résultats
Impact de l’électrification des camions sur la santé des communautés défavorisées
L’étude révèle que l’électrification des camions réduit significativement la mortalité prématurée liée à la pollution de l’air dans les communautés défavorisées. Cependant, bien que les disparités absolues diminuent, les disparités relatives entre les communautés défavorisées et non défavorisées augmentent, indiquant que les communautés non défavorisées bénéficient davantage des avantages relatifs.Effet de la politique IRA
L’étude montre que les investissements de l’IRA dans la décarbonation du réseau accélèrent considérablement la réduction des fardeaux sanitaires dans les communautés défavorisées. Dans un scénario de faible coût des énergies renouvelables, l’IRA réduit la mortalité prématurée de 84 % dans les communautés défavorisées, tandis que dans un scénario de coût élevé, cet effet est atténué.Avantages de l’électrification des corridors de transport court
L’étude souligne particulièrement que l’électrification des corridors de transport court (drayage) apporte des avantages sanitaires significatifs aux communautés défavorisées. Dans le scénario actuel, 95 % des kilomètres parcourus en transport court sont bénéfiques pour les communautés défavorisées, contre seulement 33 % pour les corridors de transport long.Disparités d’exposition par groupe ethnique
L’étude constate que bien que les disparités absolues d’exposition diminuent pour tous les groupes ethniques, les disparités relatives restent largement inchangées. La population noire reste la plus exposée aux émissions du réseau électrique, et l’électrification des camions pourrait même exacerber les disparités relatives.
Conclusions et implications
Cette étude met en lumière le potentiel de l’électrification des camions combinée à la décarbonation du réseau pour réduire les fardeaux sanitaires liés à la pollution de l’air, en particulier dans les communautés défavorisées. Cependant, l’étude souligne également qu’une électrification généralisée des camions pourrait ne pas suffire à atteindre les objectifs de l’initiative Justice40, en particulier en ce qui concerne la réduction des disparités relatives. Par conséquent, l’étude recommande d’adopter des stratégies ciblées, en priorisant l’électrification des corridors de transport court et en réduisant les émissions des centrales à combustibles fossiles, afin de réaliser des bénéfices sanitaires plus équitables.
Points forts de l’étude
Évaluation intégrée à l’échelle nationale
Cette étude est la première à évaluer à l’échelle nationale l’impact de l’électrification des camions sur les disparités en matière de pollution de l’air, comblant ainsi une lacune dans les recherches existantes.Analyse multi-scénarios
L’étude explore de manière exhaustive l’impact de la politique IRA sur les fardeaux sanitaires à travers des scénarios de coûts élevés et faibles des énergies renouvelables.Recommandations de stratégies ciblées
L’étude propose que la priorisation de l’électrification des corridors de transport court peut considérablement améliorer les bénéfices sanitaires pour les communautés défavorisées, fournissant ainsi une base importante pour l’élaboration des politiques.
Autres informations utiles
L’étude souligne également que les recherches futures devraient quantifier davantage l’impact des émissions en amont de la fabrication des batteries sur les fardeaux sanitaires, et prendre en compte les contributions des émissions non liées aux gaz d’échappement (comme l’usure des freins et des pneus) à la pollution de l’air. En outre, l’étude recommande de développer des modèles ISRM spécifiques aux scénarios futurs pour prédire plus précisément les changements dans les concentrations de fond des polluants atmosphériques.
Cette étude fournit une base scientifique importante pour l’électrification des camions en matière de santé et d’équité environnementale, et propose des recommandations politiques concrètes pour une transition énergétique équitable.