LiDAR à absorption différentielle pour la surveillance d'émissions diffuses à proximité de sources – DIADEMS

Le projet DIADEMS, coordonné par l’ONERA, vise à développer une méthodologie et une instrumentation pour la mesure d’émissions diffuses (i.e. non canalisées) de polluants gazeux. Pour cela, la télédétection optique est particulièrement adaptée. La mesure sera donc effectuée par un LiDAR à absorption différentielle en colonne intégrée (IP-DiAL) conçu par l’Onera et reposant sur un laser accordable en longueur d’onde fabriqué par Teem Photonics. Bien que cet IP-DiAL puisse convenir à de nombreux gaz, le projet se focalisera sur l’ammoniac (NH3) et le 1,3-butadiène. En effet, ces deux polluants, très préoccupants pour l’environnement et la santé, présentent des émissions diffuses marquées difficilement quantifiables.

DIADEMS sera marqué par les jalons suivants :

- Un développement instrumental adapté à la métrologie in situ des polluants sera effectué (modification de la longueur d’onde de l’émetteur, solution innovante pour la mesure de la longueur d’onde, intégration du système).
- En parallèle, une campagne de mesure sur un site de traitement des eaux du Service Public de l’Assainissement Francilien (SIAAP) dressera, grâce à des mesures de référence et par réseau de capteurs couplées à des modélisations de dispersion, une cartographie grossière des émissions (sources et concentrations) afin d’établir différents scénarios de déploiement du système IP-DiAL.
- Puis, le système IP-DiAL sera qualifié en conditions contrôlées dans une galerie ventilée avec les deux polluants. Une preuve de concept de mesure d’émissions diffuses de 1,3-butadiène est attendue.
- Enfin, le dispositif sera validé pour le NH3 sur le site du SIAAP avec une stratégie de mesure bénéficiant du retour d’expérience acquis lors de la première campagne.

DIADEMS s'appuiera sur les compétences laser (théoriques et industrielles) de Teem Photonics, sur l’expérience de l'Onera en matière de télédétection dans l’infrarouge thermique, et sur les compétences de l'Ineris en matière de modélisation et de surveillance des émissions diffuses sur les sites industriels, y compris le SIAAP.
Le projet permettra de soutenir les efforts de R&D de Teem Photonics sur ces sources infrarouges uniques au monde, aidera l'Onera à pérenniser un lidar IP-DiAL émettant dans l'infrarouge lointain afin de le déployer pour d'autres campagnes environnementales ou liées à la sécurité, et permettra à l'Ineris de faire progresser l'état de l'art de la métrologie des émissions diffuses et des modèles de dispersion, avec potentiellement un impact à terme sur les normes françaises ou internationales sur le sujet.