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Laboratoires communs

Détecter et quantifier les gaz à effet de serre émis sur les sites industriels

Le laboratoire commun Lynna (Laboratoire d’analyses innovantes pour les émissions atmosphériques) regroupe des chercheurs du Groupe de spectrométrie moléculaire et atmosphérique1 et de TotalEnergies, afin de développer de nouveaux moyens de mesure des émissions de gaz à effet de serre, en particulier avec des capteurs embarqués sous un drone.

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Avec l'ambition d'atteindre la neutralité carbone de ses activités mondiales en 2050, TotalEnergies s’engage dans la localisation et la mesure des émissions de gaz à effet de serre sur ses sites industriels, pour mieux les maîtriser. Dans ce but, l'entreprise s'est rapprochée depuis plusieurs années du Groupe de spectrométrie moléculaire et atmosphérique. Cette collaboration (projet Ausea) a donné naissance à un système complet de quantification en temps réel des émissions atmosphériques de dioxyde de carbone et de méthane, en utilisant un capteur spectrométrique à diode laser compact et léger, embarqué sur un drone. Ce système a été validé grâce à des expérimentations à grandes échelles sur la plateforme Tadi de TotalEnergies et testé avec succès, en situation réelle, sur certains sites industriels de la compagnie. Les partenaires ont décidé de prolonger et pérenniser leur collaboration en créant le laboratoire commun Lynna.

L'objectif du Lynna est d’accompagner le déploiement massif des mesures d’émission industrielles de gaz à effet de serre. Un travail sera fait en particulier, sur l’utilisation d’un drone autonome capable de conduire des mesures quotidiennes sans l’intervention d’un pilote certifié. ''Le but est d'effectuer un diagnostic en temps réel sur les émissions du site'', explique Lilian Joly, chercheur CNRS dans le Groupe de spectrométrie moléculaire et atmosphérique (GSMA) et directeur du laboratoire commun. Les données produites présenteront aussi un grand intérêt pour la communauté scientifique et seront exploitées pour améliorer la connaissance des émissions anthropogéniques.

Les scientifiques du GSMA développent, intègrent et valident les capteurs, tandis que TotalEnergies développe les modèles atmosphériques et réalise les essais sur divers sites industriels de la compagnie. Au total, plus de vingt personnes participent aux travaux du Lynna. Le GSMA et TotalEnergies partagent des équipements, comme par exemple un Lidar (instrument de télédétection) mis à disposition du laboratoire par la compagnie industrielle. Pour l'équipe du GSMA, le laboratoire commun permettra de faire progresser la technologie des capteurs de gaz atmosphériques, qui pourront servir à mieux comprendre les processus d'émission de gaz à effet de serre, d'origine naturelle ou anthropique.

Un premier système de mesure sous drone autonome et opérationnel devrait être prêt pour la mi-2022. Les études seront ensuite étendues à la détection d'autres molécules. Par ailleurs, un réseau de capteurs au sol, complémentaire du système embarqué, sera développé. Enfin les partenaires vont travailler à l'industrialisation du nouveau système de mesures, avec notamment la fabrication des capteurs en petites séries.

1 CNRS/Université de Reims Champagne-Ardenne

Contacts :

Lilian Joly / Chercheur CNRS au Groupe de spectrométrie moléculaire et atmosphérique et directeur du laboratoire commun Lynna / lilian.joly@univ-reims.fr

Ludovic Donnat / Chercheur au Laboratoire qualité de l’air de TotalEnergies et directeur adjoint du laboratoire commun Lynna / ludovic.donnat@totalenergies.com