Les filtres plissés sont largement utilisés pour la collecte des polluants particulaires dans les systèmes de ventilation. La mécanique des fluides numérique (CFD) est un outil puissant pour optimiser la conception des filtres plissés. Cependant, la validation des modèles CFD rapportée dans la littérature ne repose que sur des valeurs expérimentales de perte de charge, sans prendre en compte les variations locales de vitesse significatives au voisinage de la surface du média, qui peuvent affecter les mécanismes de collecte des particules, et qui sont infuencés par le choix du modèle de turbulence. Cette étude combine des mesures anémométriques expérimentales et des simulations numériques CFD pour caractériser l'écoulement à proximité d'un filtre plissé fabriqué à partir d’un média en fibre de verre AX1691HD. les profils de vitesse à proximité du filtre obtenus expérimentalement sont comparés aux résultats obtenus pour trois modèles d’écoulement (k-ε, kω-SST et laminaire). Cependant, un bon accord avec la vitesse mesurée à proximité des filtres a été détecté.

Les personnes utilisant une voiture sont exposées aux particules présentes dans l’habitacle, particules issues en majorité du trafic automobile. L’étude présentée ici a pour objectif le développement d’une méthode d’évaluation de l’efficacité de filtres utilisés pour améliorer la qualité de l’air dans un habitacle automobile. Cette méthode inédite est destinée à fonctionner en conditions réelles, c’est-à-dire sur un véhicule test en roulage en milieu urbain.

Différentes approches complémentaires ont été utilisées pour équiper le véhicule, et plus précisément pour mettre au point une ligne de mesure en amont du filtre : mesures en soufflerie, modélisation CFD (Computational Fluid Dynamics), calcul d’efficacité d’échantillonnage et de transport de l’aérosol. La concentration des fractions PM10, PM2.5 et PM1 de l’aérosol a été mesurée en amont du filtre et dans l’habitacle par méthode gravimétrique. Le protocole ainsi développé a été testé lors de campagnes d’essai avec roulage en région parisienne, pour deux filtres habitacle différents.

La filtration des nanoparticules métalliques par différents médias a été étudiée en travaillant sur filtres plans. Les filtres utilisés sont représentatifs des médias employés pour la filtration des particules ultrafines métalliques générées par certains procédés comme la découpe des métaux (laser, oxycoupage, arc électrique), le soudage à l’arc, la projection thermique. L’évolution de la perte de charge, l’efficacité initiale de filtration et l’efficacité de décolmatage ont été déterminées. L’objectif est de sélectionner le meilleur média pour la filtration des particules ultrafines métalliques. Les médias utilisés possèdent différents traitements surfaciques : membrane polyéthylène ou couche de nanofibres. Les résultats mettent en évidence et confirment le colmatage rapide des filtres et un décolmatage inefficace. La fraction du gâteau de particules éliminée après décolmatage ne dépasse pas 15%.

Le filtre à particule est un moyen efficace de réduction des émissions de particules de suie à l'échappement des moteurs diesel, mais ces dispositifs peuvent être endommagés et  conduire à des dépassements des limites d’émissions. Une étude a été menée afin de suivre l’évolution de l’efficacité de filtration et de la perte de charge d’un filtre céramique en nid d’abeille, en fonction de l’importance d’une micro fuite créée en son sein, par ouverture d’un certain nombre de canaux de filtration. Les mesures effectuées, ainsi qu’une modélisation du phénomène de fuite, montrent que la perte de charge est insuffisante pour la détection de ces micro fuites qui se traduisent par une baisse d’efficacité significative et une augmentation des concentrations en particules de suie à l’émission pouvant dépasser les limites fixées réglementairement.

A l’heure actuelle, les analyses de la flore totale dans l’air s’effectuent par culture sur boîtes de Pétri. Cette technique est discriminante pour certaines flores et le résultat n’est donc pas représentatif de ce qui est réellement présent dans l’air. Par ailleurs, cette technique ne permet d’avoir un résultat que dans les 24 à 72 heures selon les espèces. L'ATPmétrie obtient le même type de mesures mais est plus rapide (quelques minutes). L'ATPmétrie est basée sur une technologie mature pour la mesure de la qualité de l'eau. Nous l’avons adaptée et validée pour effectuer des mesures de la qualité de l'air. La technique a ensuite été appliquée sur site afin de pouvoir créer un référentiel de valeurs seuils en fonction des typologies de bâtiments. Le premier état des lieux a concerné un hôtel de 325 chambres. La campagne d’essai s’est déroulée en deux temps : une cartographie a été réalisée sur une journée pour évaluer tous les points des chaines de ventilation et, en deuxième temps, un suivi en continu sur 1 mois a été mis en place. Ces essais de mise en place d’un suivi en continu ont permis d’établir, pour une mesure en ambiance dans cet hôtel, un niveau référentiel à un seuil maximal de 250 pg/m³.

La qualité de l'air des structures médico-sociales et libérales ne bénéficie que d’une exploration très limitée. Le but de notre étude est de décrire qualitativement et quantitativement la contamination microbiologique, chimique et particulaire de l’environnement intérieur de ces structures. Des campagnes de mesures ont été réalisées en été 2018 et hiver 2019 sur Rennes et Nancy dans six structures de soins libérales et quatre structures médico-sociales pour séniors. Les premiers résultats montrent que l’air intérieur comporte un mélange complexe de polluants retrouvés en concentrations assez faibles, en deçà des valeurs guides de l’air intérieur.

L’INRS propose depuis 2005 une méthode de mesure des endotoxines, constituants de la membrane externe de certaines bactéries susceptibles d’engendrer par inhalation des effets délétères sur la santé des travailleurs. En l’absence de certaines données de validation et avec l’évolution des connaissances, de nouveaux travaux de recherche ont été initiés afin d’optimiser cette méthode. Un bioaérosol expérimental issu d’un mélange de 3 bactéries a été utilisé et permet de produire des concentrations maitrisées en endotoxines. Les influences de la nature du filtre de collecte, d’une élution directe dans la cassette et de la conservation ont été étudiées. La méthode actuelle semble ainsi pouvoir être optimisée bien que des essais complémentaires de terrain soient nécessaires pour valider ces résultats.

L’émission mondiale de particules fines et ultrafines à base de carbone présente un risque pour la santé et a un impact négatif sur l’environnement. La toxicité et la réactivité des particules carbonées, en particulier de la suie, sont principalement déterminées par leur composition chimique de surface. Il est donc important d’étudier l’interaction (physisorption, chemisorption) des adsorbats avec la surface des particules et d'estimer leur énergie d'adsorption. Parmi les différentes molécules identifiées sur la surface des particules de suie, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont très importants. Ils jouent un rôle important dans le mécanisme de formation des suies et ont une toxicité élevée. Dans cette étude, nous proposons une nouvelle méthode de mesure de l'énergie d'adsorption des HAP sur un substrat de carbone. Cette méthode utilise le signal d'un spectromètre de masse à temps de vol après désorption et ionisation laser des adsorbats (Two-step Laser Mass Spectrometry, L2MS). Les premiers résultats obtenus avec plusieurs espèces aromatiques montrent un bon accord avec les valeurs rapportées dans la littérature.

Ce travail présente des mesures directes de forces d’adhésion entre des particules de tungstène (W) sphériques et une surface en verre à l’aide de la microscopie à force atomique (AFM). Quatre tailles de particules, entre 4 µm et 10 µm de rayon, ont été utilisées pour cette étude. Ces particules ont été greffées sur des leviers AFM sans pointe CP-FM (Colloidal Probe Force Modulation). La rugosité moyenne de la surface du verre a également été déterminée par AFM. Les résultats obtenus sont en accord avec le modèle de Rabinovich et al. basé sur les forces de van der Waals et qui intègre les paramètres de rugosité des surfaces en contact. Ce modèle et les distributions de forces d’adhésion obtenues par AFM ont alors été utilisé dans un code numérique Monte-Carlo pour calculer les fractions de mise en suspension d’une poudre de tungstène composée de particules sphériques déposées sur une lame de verre et soumises à un écoulement d’air. Les résultats montrent un bon accord entre les expériences de mise en suspension et le modèle numérique lorsque celui-ci intègre les forces d’adhésion mesurées par AFM.

Dans le contexte du démantèlement des réacteurs de Fukushima Daiichi, plusieurs projets ont été subventionnés par le gouvernement japonais pour préparer les opérations de retrait du corium. Dans ce cadre, une étude conjointe menée entre ONET Technologies et les laboratoires du CEA et de l’IRSN  a permis de démontrer la faisabilité de l’utilisation de la technique de découpe par laser et d’estimer le terme source aérosol ainsi généré. Deux simulants du corium synthétisés et caractérisés par le CEA-Cadarache ont fait l’objet d’essais de tirs laser sous air et sous eau au sein de l’installation DELIA du CEA Saclay, et les aérosols émis ont été caractérisés par l’IRSN. La caractérisation des particules émises en termes de concentration et de distribution granulométrique a permis d’apporter des informations pour prédire notamment le transport et le dépôt des particules, mais la connaissance de la composition chimique par classe de taille est une information nécessaire pour une meilleure gestion des risques professionnels et environnementaux. Cet article présente les résultats concernant la caractérisation de la composition chimique de l’aérosol d’un simulant du corium, en condition de découpe laser sous air, et la distribution granulométrique associée.

Les PM_2,5 et les principales espèces chimiques qui les composent ont été analysées de 2011 à 2018 sur 5 stations rurales de fond françaises appartenant au réseau MERA (contribution française du réseau EMEP) afin d’examiner les sources, les origines géographiques et les conditions climatologiques ayant influencé leurs variabilités temporelles et spatiales. Des influences variées continentales (continent Européen et îles Britanniques) et marines (Océan Atlantique,  Mer Méditerranée, Manche et Mer du Nord) ont été observées sur les concentrations en PM_2,5. La variabilité saisonnière des PM_2,5 est grandement influencée par celles de la matière organique (OM) et des aérosols inorganiques secondaires (SIA). De fortes contributions de masses d’air chargées en OM/SIA advectées de zones potentielles d’émissions situées proches des sites récepteurs (France, Belgique, Pays-Bas et ouest de l’Allemagne) et plus distantes (Europe Centrale) ont été mises en évidence notamment pour les stations de mesure les plus au nord de la France en hiver/printemps. Des contributions significatives de masses d’air provenant du sud-est de la France et de la vallée du Pô ont influencé les concentrations en nssSO₄^2- des stations de mesure les plus au sud de la France quand les conditions météorologiques étaient favorables à la formation d’aérosols secondaires (printemps/été).

L’objectif de cette étude est d’analyser l’influence du mode d’alimentation en pellets sur la qualité des émissions polluantes. Deux méthodes d’alimentation par chute sont considérées dans une chaudière à granules de 20 kW, alimentations pulsée ou continue. Les émissions polluantes en gaz et en particules ont été mesurées dans les fumées à la sortie de la chaudière. La concentration massique des particules est mesurée avec un PPS et leurs tailles avec un analyseur de diamètre de mobilité (SMPS). Enfin, un analyseur de gaz(TESTO) est utilisé pour mesurer la concentration en CO et NOx. Les résultats montrent une augmentation des émissions entre 400 et 800 ppm de monoxyde de carbone dans le mode d’alimentation pulsé. Alors que les valeurs observées pour l’alimentation en continue étaient de 100 à 200 ppm. La taille typique des particules est comprise entre 50 et 60 nm, c’est-à-dire des particules de suie ultrafines.

Un large programme de renouvellement d'anciens appareils de chauffage au bois a été implanté dans la vallée de l'Arve afin de réduire les émissions de PM₁₀. Durant 6 hivers, la contribution de la source de combustion de la biomasse a été suivie à partir de mesures aethalomètres au niveau de 3 sites tandis qu'environ 30% des appareils non-performants estimés sur le territoire ont été renouvelés. Une méthodologie prenant en compte l'influence de la météorologie sur les concentrations a été développé afin de pouvoir évaluer la variation des concentrations de PM₁₀ liées à une diminution des émissions. Une diminution des concentrations de PM_10wb est observée sur les 3 sites et les 6 hivers pour des jours présentant des conditions météorologiques favorables à la dispersion.   

Le développement de carburants alternatifs a été identifié par l’industrie aéronautique comme un moyen de réduire les émissions des avions. Ce travail repose sur l’étude des émissions produites par différents carburants afin d’étudier l’impact de leur composition chimique sur ces émissions. Il est réalisé à plusieurs échelles, en commençant par un brûleur de laboratoire en conditions atmosphériques, jusqu’aux tests sur banc d’essai en conditions réelles de pression et de température. Les essais sur les premiers carburants ont permis de relier les émissions en particules non volatiles au taux de composés aromatiques présent dans le carburant.