Selective Catalytic Reduction

SCR, pour "Selective Catalytic Reduction" en Anglais ou "Réduction Catalytique Sélective" (RCS) en Français, est un sigle désignant une technologie utilisée pour réduire les Oxydes d'azotes NOx émis soit par des moteurs a combustion interne, soit par des installations industrielle de combustion: Gas, Charbon, Pétrole.

Principe

La réduction mise en œuvre transforme les NO_x en azote N₂ et en Eau. Cette conversion est rendue possible par l'injection d'un agent réducteur, un mélange d'eau et de 32,5% d'urée synthétique NH₂-CO-NH₂, ou bien d'ammoniac pur, ou en solutions usuellement à 24,5%. On utilise plus souvent l'ammoniac pour les grosses installations industrielles, comme les centrales de production d'énergie ou les incinérateurs, tandis que l'urée est plus utilisée pour les petites installations, ou les véhicules

Cette Technologie est utilisée depuis de nombreuses années dans le traitement des émissions polluantes des installations industrielles.

Elle a subi un transfert de technologie depuis les installations fixes vers les camions afin de respecter les niveaux de pollution Norme européenne d'émission Euro 5.

Dans l'industrie

Cette technologie est maintenant la technologie dominante, quand des rendements de dénitrification de plus de 60% sont requis. En deçà de ces niveaux de réduction, l'autre technologie importante , ou SNCR, qui consiste à injecter directement de l'urée ou de l'ammoniac au foyer est très utilisée, et moins coûteuse. Les catalyseurs usuels sont à base de tungstène et de vanadium (V2O5 et W2O3) et opèrent à des températures comprises entre 220°C et 350°C

Dans l'automobile

Cette technologie est en passe de devenir la technologie dominante pour la réduction des NO_x pour les véhicules léger pour la mise en place de la Norme européenne d'émission Euro 6. Elle sera mise en vigueur à partir du 1^er septembre 2014

L'implantation de ce dispositif sur les voitures pose cependant des contraintes d'encombrement, de poids et de coût: il comprend un catalyseur avec injecteur, un module de dosage, un réservoir et un contrôle en boucle réalisé par deux capteur NO_x, ainsi qu'une surveillance par des capteurs de pression et de température.

un système SCR ou RCS sur automobile : 1 Réservoir d'urée, 2 Canalisation, 3 Calculateur injecteur, 4 Injecteur, 5 Catalyseur.

il faut également ajouter un système de pilotage de la pompe de dosage et du réservoir car le point de congélation du mélange eau et urée est de -11°C.

Par ailleurs les constructeurs doivent garantir la durabilité des dispositifs de contrôle de la pollution pour une distance de 160 000 km et la conformité en service doit pouvoir faire l'objet de vérifications pendant 5 ans ou 100 000 km.

Cette technologie est aujourd'hui proposée sur des voitures vendues aux USA où les limites d'émission de NOx sont inférieures à l'Europe et le contrôle OBD plus sévère.

La plupart des camions commercialisés en Europe depuis 2008, date de la mise en application de la Norme européenne d'émission Euro V, sont aussi équipés du système SCR. Il y aurait un peu moins d'un million de camions équipés de SCR sur les routes européennes à ce jour^[1]

La consommation du mélange eau/urée synthétique est de 1 à 3% du gazole. Des réservoirs de 20 litres permettent de tenir environ 20 000 km. L'intervalle de révision des véhicules pourrait être ramené à ce kilométrage ou le mélange eau/urée synthétique serait disponible en bidon dans les stations services et serait réalisé par l'utilisateur.

Pour atteindre les niveaux d'émission de NO_x requis par la Norme européenne d'émission Euro 6 (0.08 g/km), un compromis sera sans doute mis en place entre optimisation de la combustion , utilisation d' EGR, et post traitement SCR.

Cependant, pour les véhicules particuliers, les choix technologiques ne sont pas encore figés. Il est encore possible de voir émerger des choix alternatifs de dosage d'ammoniac (solide SCR ou metal ammine).

A terme, la gestion du SCR n'aura pas d'incidence sur la consommation du moteur. Elle pourra même permettre aux motoristes d'orienter le développement de la combustion principalement vers le rendement et de laisser les polluants à un arsenal de dispositifs de postdépollution efficace. La consommation pourrait être réduite de 5 à 7 %.

l'additif a base d'urée est commercialisé dans de plus en plus de stations service sous le nom AdBlue en Europe - DEF (Diesel Emission Fluid) aux états unis.

LNT - Lean NOx Trap - Piege a NOx - SCR sans additif

Ce système dispose d'un catalyseur à deux couches. La couche inférieure adsorbe, dans un premier temps, les NO_x présents dans les gaz d'échappement. Le moteur passe ensuite en mélange riche afin que les hydrocarbures se transforment en hydrogène H₂ et qu'une réaction chimique produise de l'ammoniaque NH₃. Le NH₃ est stocké dans la couche supérieure. Lorsque le moteur retourne en mode pauvre, la réaction entre le NH₃ et les NO_x des gaz d'échappement donnent de l'azote N₂. De plus ce dispositif améliore les caractéristiques de réduction des oxydes d'azote entre 200 et 300°C, soit des températures courantes dans la ligne d'échappement. Un prototype a fonctionné en 2006 et un véhicule devait être commercialisé en 2009. Il ne l'est pas encore en 2010.

Voir aussi

Liens internes

• Moteur Diesel
• AdBlue
• BlueTec
• Norme européenne d'émission Euro

Liens externes

• (fr) Un localisateur d'AdBlue au détail - les Points dans toute Europe
• (en) Moteur de recherche de pompes AdBlue
• (en) L'information et la fiche signalétique pour AdBlue
• (en) Norme ISO 22241

Sources

Ingénieur de l'automobile SIA. Innovations et technologies. 01/05/2010

Erreur de référence : Des balises <ref> existent, mais aucune balise <references/> n’a été trouvée.