Les sources anthropiques de polluants atmosphériques sont pour l'essentiel : les transports, la production d'énergie, l'industrie, le résidentiel, l'agriculture...
Dans le cas des transports et plus précisément automobile, l'énergie mécanique est produite par des moteurs à combustion interne (essence et Diesel) pour lesquels les processus de combustion, bien que constamment optimisés, restent incomplets.
Ainsi, à partir d'un mélange air-carburant à l'admission, on retrouve à l'échappement, outre le dioxyde de carbone, l'eau, l'azote, l'oxygène, et de la chaleur, les polluants réglementés que sont les hydrocarbures (carburant imbrûlé ou partiellement transformé), le monoxyde de carbone (CO), les oxydes d'azote (NOx = NO + NO2), les particules (PM = Particulate Matter) et des polluants non réglementés comme le dioxyde d'azote NO2 , le protoxyde d'azote (N2O), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), le dioxyde de soufre (SO2), les aldéhydes (réglementés aux États-Unis), les cétones...
La reconnaissance des effets nocifs des émissions gazeuses et particulaires sur la santé, a conduit à la mise en place de réglementations (voir [BM 2 506] et [BM 2 507] « Émissions polluantes des moteurs thermiques » par Anne Jaecker-Voirol) limitant ces émissions à des niveaux qui ont imposé l'utilisation de systèmes de post-traitement des émissions automobiles.
L'histoire du post-traitement est jalonnée d'événements clés qui ont souvent précédé les réglementations au niveau mondial :
– aux États-Unis :1975, catalyse d'oxydation pour les véhicules essence ;
1981, catalyse 3-voies pour les véhicules essence ;
– au Japon :1980, catalyse 3-voies pour les véhicules essence ;
1985, catalyse DeNOx pour les véhicules essence mélange pauvre ;
– en Europe :1992, catalyse 3-voies pour les véhicules essence ;
1995, catalyse d'oxydation pour les véhicules Diesel ;
2000, filtre à particules avec additif carburant pour les véhicules Diesel ;
2003, filtre catalysé pour les véhicules Diesel.
Ces dispositifs de post-traitement des émissions gazeuses et particulaires des moteurs thermiques sont décrits conceptuellement et fonctionnellement dans cet article et le suivant [BM 2 509].