Mesure du noir de carbone – Les pompes KNF participent à une aventure scientifique

Une aventure au service de la science

Après avoir passé une dizaine d’années à construire et à tester leur avion, le « Correcaminos » (géocoucou), les deux pilotes étaient prêts pour leur grande aventure. En 2022, ils décollent d’Ushuaia, en Argentine, l’une des villes les plus australes du monde. Pour mesurer les concentrations de dioxyde de carbone et du noir de carbone, les deux amis ont installé un aethalomètre AE43 de Magee Scientific derrière leurs sièges. Ce moniteur de noir de carbone a été alimenté par des échantillons d’air via un tube Pitot placé dans l’aile, permettant des mesures pendant le vol à 2500 m d’altitude. Dans l' aethalomètre, une pompe à membrane KNF N 86 a acheminé les échantillons d’air au dispositif de mesure.

Après plus d’un mois de vol, traversant la plupart des pays américains, les pilotes ont atterri en Alaska d’où ils sont retournés en Patagonie en survolant de nombreux paysages et points d’intérêt remarquables. Les données recueillies sont ouvertes à la communauté scientifique et ont été remises à l’Université nationale de Patagonie et au service météorologique national argentin, où elles sont actuellement analysées. Ils collaborent avec le fabricant slovène Magee Scientific/Aerosol pour créer des rapports scientifiques, favorisant ainsi la disponibilité mondiale des données climatiques. Grâce à ces activités, l’initiative à but non lucratif est la première à effectuer des relevés des concentrations de dioxyde de carbone et de noir de carbone le long du parcours entre la Patagonie et l’Alaska.

Le noir de carbone – problématique à bien des égards

Le noir de carbone (aussi appelé noir de fourneau, noir thermique, noir au tunnel, noir d'acétylène, ou autrefois noir de fumée ou noir de lampe), est issu d’une matière carbonée dont la combustion est incomplète. Les sources peuvent être naturelles, comme les feux de forêt, mais peuvent aussi être causées par la combustion délibérée de combustibles fossiles comme le charbon, le diesel, l’essence ou le gaz naturel. Suspendu dans l’air sous forme de particules d’aérosol, le noir de carbone est néfaste pour le climat mondial et la santé humaine.

En raison de sa couleur sombre, il absorbe très bien la lumière du soleil et contribue au réchauffement de la planète. Lorsqu’il est inhalé, le noir de carbone a un effet cancérigène et augmente considérablement la probabilité de développer un cancer. En outre, il est nocif pour les systèmes respiratoires des adultes et des enfants. Il est donc important de disposer des meilleures données possibles sur ces aérosols problématiques.

La mesure du noir de carbone s’appuie sur les pompes KNF

Au cœur de l’aethalomètre AE43, une pompe à membrane pour gaz KNF achemine l’air vers l’unité d’analyse. Pour une mesure exacte des concentrations de dioxyde de carbone et de noir de carbone, la pompe doit fournir en permanence un volume d’air défini. En outre, elle doit fonctionner de manière fiable sur une longue période et sans entretien. Ces exigences ont conduit au choix d’une pompe KNF N 86 que Magee Scientific/Aerosol utilise également pour l’aethalomètre  stationnaire modèle AE33 où la pompe s’est avérée fiable, robuste et durable.

En étroite collaboration avec le fabricant, KNF a conçu la pompe sur mesure pour répondre à ses exigences spécifiques. La pompe est notamment équipée d’un moteur perfectionné à courant continu et sans balais pour favoriser une contrôlabilité optimale via un signal PWM et des connexions hydrauliques spécifiques à l’application. KNF est fier d’apporter ainsi une petite contribution à la recherche sur le climat, en aidant à analyser l’air dans différents environnements et en permettant d’obtenir un aperçu du fonctionnement de notre climat.

Le voyage continue

Après cet aller-retour, les deux amis pilotes continuent de mesurer la pollution atmosphérique à chaque vol qu’ils effectuent. Plus récemment, ils ont survolé des feux de forêt afin de collecter des données. Et parfois, leurs vols les mènent vers d’autres pompes KNF qui travaillent au nom de la recherche climatique. Par exemple, un vol les a conduits à l´ATTO (Amazonas Tall Tower Observation), où un aethalomètre fixe mesure la pollution atmosphérique. Cela permet de comparer les données avec deux méthodes de mesure différentes. Les deux pilotes partagent leurs aventures sur Instagram.