Qualité de l’air : des mesures aériennes innovantes par ballons captifs

Équiper un ballon captif d’une station de mesure adaptée à la mobilité permet d’obtenir des données hyperlocalisées de la qualité de l’air à un instant T et à une position dans l’espace en 3D prenant en compte la dimension verticale. Réaliser ces campagnes de mesures aéroportées étend les observations environnementales à l’échelle d’un territoire, que ce soit en ville ou sur sites industriels.

Les entreprises EONEF et ECOMESURE s’associent pour la surveillance de polluants dans l’atmosphère en développant une offre innovante de micro-capteurs portés par des ballons captifs. Engagées en faveur de projets à impacts environnementaux positifs, les deux sociétés donnent de l’ampleur au suivi de la qualité de l’air avec la mise en place de campagnes aéroportées.

Ces mesures verticales inédites permettent une meilleure compréhension de la dispersion de polluants, la validation de modèles numériques, ou encore la réalisation de gradients de mesures.

Acquisition innovante de données hyperlocalisées pour complémenter celles des réseaux de surveillance réglementaires

La majorité des équipements mettant à disposition des données de la qualité de l’air sont fixes, à hauteur d’homme ou au point d’émission en sortie de cheminée. Équiper un ballon captif d’une station de mesure adaptée à la mobilité permet d’obtenir des données hyperlocalisées de la qualité de l’air à un instant T et à une position dans l’espace en 3D prenant en compte la dimension verticale.

Le ballon captif est gonflé à l'hélium et attaché au sol par un câble. Cette plateforme aérienne est passive, le mouvement d'air s'écoule naturellement autour sans perturbation dans le flux, ce qui permet d'observer la dispersion des polluants dans l'air en temps réel.

Cette solution aéroportée innovante offre la possibilité d’effectuer des gradients de mesures en collectant des données par paliers selon l’altitude de vol du ballon (jusqu’à 120m de hauteur). Les mesures peuvent à présent se faire tridimensionnellement au niveau d’un panache de fumée, à la croisée de plusieurs industries émettrices ou encore en mesure de fond de l’air. 

En fonction des conditions climatiques (vent, températures), les polluants émis peuvent être entrainés à distance du point de rejet sans que cela ne soit perçu ou mesuré. Le ballon captif permet de : 

• rendre compte de la réalité de la pollution;
• comparer les données avec celles du réseau de surveillance classique;
• comprendre la dispersion des polluants et particules dans l’air.

 

Réaliser ces campagnes de mesures aéroportées enrichit la mesure globale de la qualité de l’air en apportant une troisième dimension au réseau existant et étend les observations environnementales à l’échelle d’un territoire, que ce soit en ville ou sur sites industriels.

Campagne aéroportée en zones urbaines

Dans les agglomérations, le trafic routier constitue une part importante de la pollution avec des dépassements fréquents des valeurs limites réglementaires du dioxyde d’azote (NO2) et des particules fines (PM2.5, PM10).

Le moyen utilisé par les habitants pour se chauffer (chauffage au bois, charbon), la proximité avec des entreprises d’incinération ou des sites agricoles concourent aussi à la pollution urbaine avec notamment l’émission de monoxyde de carbone (CO) et de composés organiques volatils (COV).

Observer ces polluants en prenant de la hauteur permet de mieux prendre en considération les sources d’émission et d’identifier rapidement les endroits où agir en priorité pour protéger les riverains.

Un dispositif qui permet de valider ou affiner la modélisation numérique du territoire

Le ballon captif d’EONEF peut être équipé de tout type de capteurs tels que des caméras pour prendre des photos ou avoir un retour vidéo vues d’en haut. Pour la mesure de la pollution, le dispositif intègre le capteur de mesures en mobilité EcomTrek d’ECOMESURE et complète ainsi les modèles numériques en intégrant le volet environnemental. 

Par exemple, pendant la période estivale, les images couplées à la mesure de la température et de l’ozone (O3) permettent d’identifier rapidement les îlots de chaleur urbains et le bénéfice apporté par la végétalisation d’un bâtiment ou écoquartier.

La modélisation du territoire qui inclut une plateforme aérienne améliore la compréhension du fonctionnement du territoire urbain et de son impact environnemental. Elle accompagne les décideurs dans leur réflexion sur l’évolution de la ville de demain et renforce l’appui aux pouvoirs publics pour intégrer de plus en plus la gestion de la qualité de l’air dans les politiques d’aménagement du territoire. 

Un outil de sensibilisation à la qualité de l’air

Les instruments scientifiques et les capteurs pour la mesure de la qualité de l’air sont disposés à différents endroits sur des sites industriels ou en ville (installation sur mâts, toits de locaux techniques) sans que les administrés prennent conscience de la présence et du rôle de ces technologies.

Le ballon captif d’EONEF équipé des micro-capteurs ECOMESURE rend la mesure de la qualité de l’air visible en ville tout en étant silencieux et bien accepté dans son environnement. L’enveloppe du ballon est personnalisable en termes de couleur et de message, il devient ainsi un véritable objet de communication et de sensibilisation. C’est un moyen supplémentaire pour la ville de communiquer aux citoyens qu’elle s’engage dans une politique de compréhension et de réduction de la pollution atmosphérique.

Prélèvement d'air sur sites industriels 

La prise de hauteur de la mesure environnementale s’applique à la surveillance des activités émettrices de composés organiques volatils (COV), sulfure d’hydrogène (H2S), dioxyde de soufre (SO2) telles que les raffineries, les industries agro-alimentaires, les stations d’épuration…

Suivre l’évolution de la concentration de ces polluants dans l’air permet de prévenir des effets négatifs sur la santé des travailleurs présents sur site et les riverains vivants à proximité. 

Dans ce cadre, le ballon d’EONEF peut être équipé d’un système de prélèvement d’air connecté tel qu’EcomCapture d’ECOMESURE. Ce dispositif collecte l’air contaminé dans un canister uniquement lorsqu’un pic est atteint et s’adapte donc astucieusement à la réalité du terrain. Les prélèvements font ensuite l’objet d’une analyse plus précise en laboratoire. Cette analyse permet de s’assurer de l’absence de certaines substances chimiques, de relever l’attention sur la présence d’autres volatiles et de comprendre l’origine de la pollution.

Disposer des données des différents polluants sur sites est notamment très utile pour analyser les sources d’un incident en déterminant s’il s’agit d’un épisode de pollution particulier ou bien d’une pollution de fond comparable aux valeurs habituelles.

Intégration des données environnementales aux logiciels industriels de supervision 

Les données collectées lors des campagnes aéroportées sont disponibles en ligne en temps réel sur une plateforme web dédiée et peuvent aussi être intégrées à des logiciels de supervision spécialisés et utilisés par les sites industriels.

Cela permet aux responsables Qualité Hygiène Santé Environnement (QHSE) de : 

• Contrôler à distance les capteurs
• Effectuer un inventaire complet des émissions
• Analyser rapidement les risques
• S’assurer du respect des réglementations.

Des alertes en cas de dépassement de seuil de pollution de l’air sont configurables pour informer les fonctions QHSE lorsque les conditions environnementales ne respectent pas les réglementations de manière à agir rapidement pour réduire les risques sanitaires.

Mesure aérienne en cas d’urgence

Le déploiement d’une plateforme aéroportée équipée de micro-capteurs de qualité de l’air, de caméra et de système de communication répond au besoin de situations d’urgence lorsqu’il il faut rapidement sécuriser une zone (accident industriel, incendie).  

C’est un moyen pour les industriels d’obtenir un diagnostic du terrain autour de leurs sites, d’inspecter les risques et de suivre les conséquences en cas d’accident. Le ballon vient ainsi compléter le triptyque de mesures air-terre-eau des Forces d’Interventions Rapides (FIR) sur des interventions sensibles au niveau de sites SEVESO comme à Lubrizol ou plus récemment sur les entrepôts Bolloré à Rouen. 

Les campagnes de mesure en continu réalisées en amont peuvent également participer à l’élaboration du plan de prévention des risques en permettant d’échanger les informations entre les différents bassins industriels et de fluidifier la coopération pour atténuer les effets post-accidents.

Le ballon captif équipé de micro-capteurs est une solution adaptable et reconfigurable selon les besoins du site de déploiement. Ces campagnes de mesures verticales offrent la possibilité d’une meilleure compréhension des dispersions, enrichissent les modèles numériques et rendent visible la mesure de la qualité de l’air. 

ECOMESURE et EONEF sont ouverts à collaborer sur des campagnes de mesures aéroportées pour des laboratoires ou des bureaux d’étude ayant des besoins ou contraintes spécifiques ou sur des projets innovants et précurseurs sur des mesures de polluants non réglementés (particules ultra-fines (PUF) / sulfure d'hydrogène (H2S)).

L’OMS, l’Union Européenne, et les pays adaptent leurs recommandations et leurs réglementations pour fixer un cap plus ambitieux pour la décarbonation de la planète.

En tant que pionnières, nos deux entreprises sont déjà engagées dans la lutte climatique et la préservation de l’environnement en démocratisant les données environnementales. 

Sollicitez-nous pour votre prochaine campagne de mesures à impact positif !

Rédactrices : 

Julie DAUTEL, Cofondatrice & Business developer chez EONEF

Laurine NICOLAS, Marketing & Communication Manager chez ECOMESURE