Photocatalyse et NOx : trottoirs dépolluants, ça marche ?

Il y a deux ans, un client m'a envoyé un article sur des dalles de trottoir qui « mangent la pollution ». Sa question : est-ce qu'on peut intégrer ça dans un projet de réaménagement urbain et le valoriser dans un bilan carbone ? J'ai creusé. Et la réponse courte, c'est : ça dépend de ce qu'on entend par « marcher ».

Le dioxyde de titane (TiO2), quand il est exposé aux UV du soleil et à l'oxygène de l'air, déclenche une réaction chimique qui décompose les oxydes d'azote (NO et NO2) en nitrates. Les nitrates sont ensuite lavés par la pluie et évacués dans le réseau pluvial. C'est la photocatalyse. On intègre du TiO2 dans un béton, un enduit, un enrobé routier, et la surface devient « dépolluante ».

Sur le papier, c'est élégant. Pas d'énergie consommée, pas de filtre à changer, pas de maintenance. Le soleil fait le boulot.

En labo, les chiffres donnent envie d'y croire. Le revêtement NOxer d'Eurovia (filiale Vinci) affiche 90 % de dégradation des NOx en conditions contrôlées. Les dalles EcoGranic d'UrbaTP revendiquent 80 % sur les NOx et 75 % sur les composés organiques volatils.

Sauf que le labo, c'est un tube fermé, avec une lampe UV calibrée, un flux d'air constant, une surface neuve. La ville, c'est autre chose.

Eurovia a déployé NOxer pour la première fois à Dinan en 2006. Depuis, des tests ont suivi à Vanves et sur le périphérique parisien (un mur antibruit avec liant photocatalytique TX Aria d'Italcementi). Les campagnes de mesure montrent des réductions de NOx entre 20 et 60 % à proximité immédiate de la surface traitée. L'écart avec le labo est brutal. Et il s'aggrave avec le temps.

Le problème principal, c'est l'encrassement. Les résidus d'huile moteur, la poussière de pneus, les particules fines se déposent sur la surface et bloquent l'accès du TiO2 à la lumière. La photocatalyse repose sur un contact direct entre le catalyseur, les UV et le polluant. Dès que la surface est encrassée, l'efficacité chute. Une étude menée à Vanves entre décembre 2007 et décembre 2008 par le laboratoire régional de l'ouest parisien a montré que la réduction était plus marquée pour le NO que pour le NO2, et qu'elle diminuait au fil des mois sans entretien.

Personne n'en parle, ou presque. La photocatalyse ne fait pas disparaître les NOx. Elle les transforme en nitrates. Ces nitrates sont lessivés par la pluie et finissent dans les eaux pluviales, puis dans les cours d'eau.

Une communication scientifique au congrès NoMaD 2012 à l'INSA de Toulouse (INRAE) a évalué l'écotoxicité des revêtements photocatalytiques pour les matériaux de construction circulaire. Le constat : on déplace le problème de l'air vers l'eau. Les concentrations de nitrates ajoutées par la photocatalyse restent faibles par rapport aux apports agricoles dans la plupart des contextes urbains. Mais c'est un transfert de pollution, pas une élimination. Il faut le dire clairement.

J'ai cherché des études récentes qui quantifient cet impact sur les milieux aquatiques récepteurs en conditions réelles d'exploitation urbaine. Je n'en ai pas trouvé de concluantes. Sur ce point, je préfère suspendre mon jugement tant qu'il n'y a pas de données solides derrière.

Les NOx sont un vrai problème sanitaire en ville. Le NO2 est un irritant respiratoire, il aggrave l'asthme et les maladies cardiovasculaires. En France, la pollution de l'air cause environ 40 000 décès prématurés par an selon Santé publique France. Les zones à fort trafic dépassent régulièrement les seuils européens.

La photocatalyse agit à la surface et dans un rayon de quelques centimètres au-dessus du revêtement. C'est une dépollution de contact, pas une dépollution de volume. Vous ne nettoyez pas l'air à hauteur de respiration d'un piéton avec un trottoir dépolluant. Vous réduisez la concentration au ras du sol. C'est mieux que rien, mais l'impact sur l'exposition réelle des habitants reste marginal par rapport à une réduction du trafic ou à l'électrification du parc automobile.

Un rapport de l'ADEME publié en 2013 (fiche technique « Épuration de l'air par photocatalyse ») concluait déjà que les dispositifs photocatalytiques ne pouvaient pas être considérés comme une solution de dépollution de l'air ambiant à eux seuls. L'ADEME recommandait de les envisager comme un complément à des politiques de réduction des émissions à la source.

Si on arrête de vendre la photocatalyse comme une technologie miracle, il reste un outil intéressant dans certains contextes précis. Les tunnels routiers, par exemple. L'air y est confiné, la ventilation pousse les polluants vers les parois. Un revêtement photocatalytique sur les parois d'un tunnel, avec un éclairage UV dédié, peut atteindre des rendements bien supérieurs à ceux mesurés en extérieur. C'est un cas d'usage cohérent.

Les cours d'école aussi. Surfaces piétonnes, peu de trafic lourd (donc moins d'encrassement), zone où la qualité de l'air a un impact direct sur des populations vulnérables. Un gestionnaire de collectivité qui intègre des dalles photocatalytiques dans une cour d'école fait un choix défendable. Pas parce que ça va résoudre la pollution, mais parce que c'est un geste local mesurable, compatible avec une approche globale de valorisation des matériaux dans l'aménagement urbain.

Pour les voiries à fort trafic, le rapport coût/efficacité est moins convaincant. L'encrassement rapide oblige à des nettoyages réguliers (haute pression) pour maintenir l'effet photocatalytique. Ça génère des coûts d'entretien que personne ne budgète au moment du projet.

Les dalles EcoGranic sont fabriquées à partir de granulats recyclés issus de déchets de béton bas carbone. Le TiO2 est incorporé dans la couche de surface. On a donc un produit qui combine deux logiques : réemploi de matériaux de démolition et fonctionnalité dépolluante. C'est un exemple concret d'éco-conception industrielle appliquée aux matériaux de voirie.

Le passeport numérique des produits, qui entrera en vigueur progressivement en Europe à partir de 2027, pourrait d'ailleurs intégrer les caractéristiques photocatalytiques des matériaux de construction. Ça permettrait de tracer la durée de vie de l'effet dépolluant et de planifier les remplacements sur données réelles, pas sur des promesses commerciales.

Reste que le TiO2 lui-même pose question. Le dioxyde de titane nanoparticulaire avait été classé cancérogène suspecté par inhalation (catégorie 2) par un règlement européen de 2019. Cette classification a toutefois été annulée par la Cour générale de l'Union européenne le 1er aout 2025. Dans un revêtement lié au ciment, le risque d'inhalation est considéré comme négligeable en usage normal. En phase de pose ou de démolition, c'est une autre affaire. Les opérateurs doivent porter des protections respiratoires. Ce n'est pas un détail anodin quand on parle de déploiement à grande échelle.

La photocatalyse appliquée aux revêtements urbains est une idée qui fonctionne en conditions idéales et qui se dégrade vite en conditions réelles. 90 % en labo, 20 à 60 % sur le terrain, et ça baisse avec l'encrassement. On transforme un polluant atmosphérique en polluant aquatique. Et personne ne budgète la maintenance nécessaire pour maintenir l'effet dans la durée.

Ça ne veut pas dire que c'est inutile. Ça veut dire qu'il faut arrêter de promettre des « routes qui mangent la pollution » et commencer à parler de contextes d'usage précis, de coûts réels, et de performances mesurées sur cinq ou dix ans. Pas sur un test labo de 48 heures. Les tunnels, les cours d'école, les espaces piétons : oui. Les grands axes routiers : l'argent serait mieux investi dans des pistes cyclables ou des zones à faibles émissions.

• Eurovia - Chaussée NOxer : revêtement de voirie réduisant la pollution
• Techniques de l'Ingénieur - La photocatalyse : dépollution de l'air et matériaux autonettoyants
• Le Moniteur - Dépolluants ou autonettoyants, les bétons jouent un rôle actif
• ADEME - Fiche technique : Épuration de l'air par photocatalyse (2013)
• HAL/INRAE - Revêtements photocatalytiques : efficacité de dépollution et écotoxicité (thèse 2012)
• Actu-Environnement - Dépollution par photocatalyse : un procédé d'avenir ?