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Thématique de recherche Qualité de l’air & Dépollution (QUAD) du pôle Mécanique des Structures Composites & Environnement (MSCE)

Contexte et axes de recherche du laboratoire sur la pollution de l’air

Pictos Qualite air

La pollution de l’air est un problème à l’échelle mondiale avec des enjeux multiples, en particulier en termes de santé publique, d’environnement, et de coût économique. Elle devient un enjeu majeur d’environnement et de salubrité publique, de nombreux témoignages (émissions, articles de presse, plan d’actions sur la qualité de l’air intérieur de l’État, …) l’attestent. En France, le code de l’environnement issu de la Loi n°96-1236 sur l’Air et l’Utilisation Rationnelle de l’Energie (LAURE) reconnaît à chacun le droit de respirer un air qui ne nuise pas à sa santé.

qualite air 1

Cette pollution a plusieurs sources. Les différents modes de transport motorisé que nous utilisons en font partie. Ils conduisent à des émissions de polluants divers et variés très importantes dans l’air. Ces polluants gazeux et particulaires se déplacent ensuite sous l’action de différents facteurs (turbulence, topologie locale de l’écoulement, inertie, diffusion brownienne, conditions météorologiques…). Ils peuvent s’accumuler (habitacles véhicules, bâtiments…) et être inhalés par chacun d’entre nous avec de graves conséquences (maladies pulmonaires, cardiaques, allergies, inflammation, cancer…). Il est donc primordial de s’investir sous différentes formes dans la réduction/contrôle de la pollution émise par les différents moyens de transport.

Thématique Qualité Air

La thématique « QUAD » s’inscrit dans cette démarche en apportant une meilleure connaissance de la dynamique de ces polluants et une expertise sur les solutions technologiques permettant leur réduction/contrôle dans les l’environnement des différents moyens de transport.

Cette thématique de recherche aborde les problématiques de caractérisation des polluants et de leurs réductions en lien avec l’écoulement qui sert de vecteur à leur transport. L’objectif est de réduire les polluants à la source (dépollution) et une fois émis, de déterminer leur évolution en termes de dispersion, d’accumulation, de déposition ou d’agglomération.

 Trois axes de la thématique Qualité de l’air & Dépollution (QUAD)

  1. La caractérisation des polluants issus des transports : l’objectif de cette partie est de caractériser finement les polluants et leurs concentrations en lien avec les transports (dans les habitacles véhicules, sur les axes routiers, dans les enceintes aéroportuaires, stations ferroviaires souterraines, …)
  2. La dépollution à la source : cet axe consiste en l’étude des conditions d’émission de ces polluants par les organes émetteurs et les solutions, notamment aérauliques ou à l’aide de dispositifs techniques, pour les réduire.
  3. L’étude de la dynamique spatio-temporelle des micro/nanoparticules (polluants particulaires) soumis à des écoulements turbulents (de sillage, de type « canyon » …) et en particulier l’influence de la turbulence sur les processus de dispersion, d’infiltration et d’accumulation des particules dans certaines régions privilégiées de l’espace et de la présence éventuelle de champs externes (thermique, électrique ou autre).

Positionnement et verrous scientifiques de la thématique Qualité de l’air & Dépollution (QUAD)

L’objectif global est de comprendre les phénomènes mis en jeu dans le but de proposer des solutions ayant pour finalité d’améliorer la qualité de l’air dans tous les transports. Ce point revêt une importance cruciale à l’échelle mondiale compte tenu des enjeux en termes non seulement de santé publique (qualité de l’air intérieure et extérieure) mais également de coût économique.

En termes de positionnement, la spécificité de l’équipe QUAD consiste en la connaissance fine des interactions polluants / écoulement porteur ; et a comme objectif le contrôle de cet écoulement (l’aéraulique) pour contrôler la dynamique des polluants afin de les réduire.

Les verrous scientifiques qui motivent les différents travaux peuvent s’énoncer de manière non exhaustive comme suit :

  • Contrôle à la source des émissions des polluants,
  • Utilisation de l’aéraulique pour le contrôle de la dynamique des polluants,
  • Identification des facteurs d’infiltration des polluants gazeux et particulaires dans les transports et de leur accumulation dans les habitacles,
  • Identification de l’exposition humaine aux polluants,
  • Evaluation de l’influence de la topologie locale (approche multi-échelles) sur l’accumulation et la dispersion des polluants,
  • Influence des champs externes (thermique, électrique) sur la dynamique des polluants,
  • Efficacité des filtres habitacles.
Banc Ecoulement
Réduction des émissions polluantest
Caractérisation des polluants
Caractérisation des polluants
Soufflerie
Soufflerie et infiltration des particules
Particules fines
Diffusion et écoulement des particules fines

 

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