Fiabilité de l'OA-ICOS pour les études de simulation de feux de brousse

Client: Pyrotron CSIRO : installations nationales de recherche sur les feux de brousse

Application: Soufflerie, surveillance des feux de brousse

Le défi de la recherche sur les feux de brousse en Australie

Le CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) a mis en place des installations nationales pour la recherche sur les feux de brousse, dans le but de mieux comprendre leur combustion et leur propagation. Ces recherches sont essentielles pour améliorer la sécurité et la gestion des incendies en Australie, tout en ayant un impact direct sur la santé publique.

Installations et objectifs de recherche

Les installations sont situées à Black Mountain (Land and Water Flagship) et Aspendale, Victoria (Oceans and Atmosphere Flagship). L’objectif principal de ces recherches est de faciliter l’amélioration de la gestion des incendies et de réduire les risques pour les communautés australiennes. En outre, elles permettent de mieux prévoir les émissions de fumée générées par les incendies et d’optimiser les décisions concernant les feux prescrits, notamment dans des conditions météorologiques particulières.

Le Pyrotron : un outil de simulation unique

Le Pyrotron est un dispositif innovant conçu pour simuler des feux de brousse en conditions contrôlées. Il s’agit d’une soufflerie ignifuge de 25 mètres de long, dotée d’une section de travail où des expériences sont menées, ainsi que d’une zone d’observation vitrée. Le Pyrotron permet de simuler différents types de feux de brousse, en variant les combustibles et les conditions de combustion. Cet outil est indispensable pour étudier les comportements des incendies dans un environnement sécurisé, ce qui serait impossible à réaliser sur le terrain en raison de l’intensité des feux et des dangers inhérents à leur observation directe.

Mesures des gaz à effet de serre et des particules

Une des missions principales du Pyrotron est de permettre des mesures précises des gaz à effet de serre tels que le CH4, CH2, H2O ainsi que des gaz comme le N2O et CO. Ces mesures sont réalisées dans des conditions simulant des feux de brousse, avec des instruments capables de mesurer les concentrations de ces gaz jusqu’à 10 Hz.

Limites des instruments traditionnels

Cependant, la chaleur générée par le Pyrotron empêche l’utilisation des instruments traditionnels de spectroscopie par résonance magnétique de cavité (CRDS). Ces instruments, bien que performants en conditions contrôlées, nécessitent des conditions de mesure très précises, ce qui les rend inadaptés aux environnements extrêmes générés par les feux de brousse simulés dans le Pyrotron. C’est pourquoi le CSIRO doit recourir à des technologies et des approches spécifiques pour obtenir des mesures fiables et pertinentes dans ces conditions exceptionnelles.

La solution proposée par Acoem pour le CSIRO

Acoem a pu aider le CSIRO en fournissant des analyseurs GHG et N2O/CO, ainsi que l’analyseur CH4/CO2, de Los Gatos Research (LGR). Ces instruments sont basés sur une technologie de pointe appelée Off Axis – Integrated Cavity Output Spectroscopy (OA-ICOS).

Le résultat du déploiement des instruments

Déploiement Réussi autour du Pyrotron

Les instruments du LGR ont été déployés avec succès autour du Pyrotron. Malgré les températures élevées générées autour des instruments, les données mesurées (jusqu’à 10 Hz) se situaient dans la plage et la précision requises par le CSIRO.

La précision des données a été vérifiée de manière indépendante grâce à l’utilisation d’un instrument FTIR. Le CSIRO a pu exploiter ces données pour développer de nouveaux modèles de propagation des feux de brousse. La comparaison entre les données FTIR et LGR s’est avérée particulièrement pertinente pour la prévision de la fumée, un objectif majeur du projet. Les données obtenues seront déployées auprès des autorités de lutte contre les incendies en Australie, permettant ainsi une utilisation à grande échelle pour la gestion des incendies.

Performances supérieures des instruments LGR

Les instruments LGR ont démontré des performances supérieures par rapport au CDRS en termes d’exactitude, de précision, de sensibilité, de linéarité et de gamme dynamique. De plus, leur facilité d’utilisation a été un atout majeur.

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