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Instrumentation et Réactivité Atmosphérique (IRA)


Présentation


Améliorer notre capacité à prévoir les changements climatiques et la qualité de l’air impose de comprendre en détails les liens existants entre l’aérosol, la formation des nuages, et le rôle spécifique des composés organiques sur ces processus. La photooxydation atmosphérique des Composés Organiques Volatils (COV) conduit à la formation d’espèces oxydées, moins volatiles. La nucléation homogène ou la condensation (sur des particules pré-existantes) de ces produits d’oxydation permet d’expliquer la formation des Aérosols Organiques Secondaires (AOS) dans l’atmosphère. L’équipe travaille (en collaborations nationales et internationales) sur la simulation expérimentale de la formation des AOS en chambre de simulation par photo-oxydation atmosphérique de composés anthropiques (de type aromatiques) ou biogéniques (terpènes). Notre contribution repose sur l'analyse en temps réel des AOS formés à l'aide de différents instruments dont certains spécifiquement développés au laboratoire (Cf. Métrologie et Analyse). Cette contribution permet de suivre la composition chimique de l'AOS en fonction du temps et permet de compléter les mesures chimiques qui ne concernaient jusqu'alors que la phase gaz. Ces nouvelles données permettent d'améliorer le bilan de carbone, et de proposer de nouveaux mécanismes physico-chimiques responsables de la formation des AOS atmosphériques.

Certains produits d’oxydation des COV dans l’atmosphère sont hydrosolubles. Dans les gouttes de nuage leur réactivité atmosphérique est modifiée par rapport à la phase gazeuse et conduit à des produits plus oxydés et moins volatils. Les cinétiques et les mécanismes de ce type de réaction ont déjà été étudiés au laboratoire au cours des précédentes années (ACI jeune chercheur, projet européen du 5ème PCRD...). Lors des cycles d'évapo-condensation des nuages 90 % des nuages se dissipent entraînant l’évaporation des composés les plus volatils, et la condensation des composés organiques peu volatils formés en phase aqueuse. Cela constitue une nouvelle voie de formation d’AOS potentiellement très importante. Les travaux conduits sur ce thème ont pour objectif d'étudier, grâce aux expérimentations dans des conditions contrôlées de laboratoire, l’impact de la réactivité en phase aqueuse (dans les nuages) sur la composition organique des AOS formés après évaporation des nuages. La modification de leur hygroscopicité est étudiée en fonction de leur composition chimique afin de renseigner leurs possibles impacts climatiques.

L'équipe IRA a également mis à profit ses compétences pour étendre nos activités aux atmosphères intérieures. A ce jour, de très nombreux contacts ont été pris avec les industriels de la micro-electronique et de la parfumerie pour monter des projets qui ont été labellisés par les pôles de compétitivités (SCS, PASS...). Avec la micro-électronique il s'agit notamment de quantifier les contaminations induite par les composés organiques atmosphériques sur les composants électroniques en cours de fabrication. Avec le secteur de la parfumerie nous développons une méthode standardisée pour la détermination de la contamination des atmosphères intérieures induites par la combustion des parfums d'ambiance (bougies et encens).