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à la découverte de nos laboratoires

Karine Sartelet

Chercheure au Laboratoire CEREA

Le CEREA a pour mission de relever des défis en modélisation de l’environnement atmosphérique. A l’horizon de cinq ans, son enjeu est de maîtriser les processus complexes de pollution et de dispersion atmosphérique dans la ville durable et d’intégrer modèles et données dans un contexte de ville numérique.

Pourquoi des recherches sur la modélisation de l’environnement atmosphérique ?

La qualité de l’air que nous respirons résulte d’un équilibre complexe entre trois phénomènes :
• des émissions de polluants issus par exemple du trafic routier, des industries ou de l’agriculture,
• des mécanismes de dispersion tels les vents,
• des transformations dans l’environnement par réactions chimiques de gaz entre eux, créant des particules dites secondaires, non directement émises par la source de pollution, mais formées dans l’atmosphère.

Afin de mettre en place des politiques publiques efficaces pour prévenir ou réduire la pollution atmosphérique, il est nécessaire d’en comprendre les processus atmosphériques qui la gouvernent.

Quelles sont les contributions scientifiques du CEREA ?

Les recherches développées au CEREA concourent à la connaissance des mécanismes complexes de la pollution atmosphérique.
Nos contributions portent sur l’élaboration de modèles numériques capables de représenter ces processus de manière aussi complète et précise que possible. Modéliser la qualité de l’air consiste à simuler numériquement les émissions de polluants et leur devenir physico-chimique dans l’atmosphère. La finalité est d’estimer les concentrations de polluants atmosphériques en fonction du temps et de l’espace, à l’échelle de l’heure et du kilomètre par exemple.

Deux types de polluants sont analysés :
• les polluants réglementés, comme l’ozone (O3) ou les particules de diamètre aérodynamique inférieur à 10 µm et 2,5 µm, dénommées PM10 et PM2.5
• les polluants non réglementés, comme le nombre de particules qui est régi par l’évolution des particules ultrafines (de diamètre inférieur à 0,1 µm)

« Réduire la pollution atmosphérique :
un enjeu industriel et sanitaire »

Quelles technologies employez-vous pour développer vos projets ?

Nous avons développé et continuons d’améliorer la plateforme Polyphemus de modélisation de la qualité de l’air. Elle intègre différents modèles, aussi bien de dispersion atmosphérique (modèle eulérien, gaussien,…), que de représentation de la formation et du vieillissement des particules fines. Elle permet en outre de les coupler pour modéliser les évolutions des particules à petite échelle ou en air intérieur.
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Quelles sont les retombées attendues de vos recherches sur l’économie et la société française ?

Les retombées des projets de recherche du CEREA sont à la fois économiques et sanitaires. En identifiant les scénarios optimaux de réduction de la pollution, le CEREA aide à la maîtrise des coûts des processus industriels à mettre en place. En contribuant à améliorer la qualité de l’air en milieu urbain, le CEREA apporte du confort de vie aux citoyens et diminue les risques sanitaires. Par exemple, le CEREA collabore avec des industriels comme Total ou EDF, tutelle du CEREA, pour lesquels il analyse les impacts potentiels de certaines activités industrielles sur la pollution de l’air. Le CEREA réalise également des études d’impact et de prospectives pour l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) ou l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES), notamment en étudiant l’impact du trafic routier et de ses technologies sur la qualité de l’air en Île-de-France.

Quels sont les enjeux actuels pour le CEREA ?

Le CEREA est un référent dans le domaine de la modélisation des particules fines et de la modélisation urbaine. Pour maintenir cette position, il nous faut poursuivre avancées scientifiques en modélisation et développements technologiques en simulation. Il nous faut également accroître nos forces de recherche pour répondre aux besoins grandissants des agences et des industriels, en attirant des talents aux meilleurs standards internationaux.

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