Les capteurs d’Origins.earth vont suivre les émissions de CO2 du Grand Paris

Le 22 octobre, Origins.earth a présenté son réseau de suivi en continu des émissions de dioxyde de carbone (CO2) dans le Grand Paris. Conçus avec le Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE), les capteurs de concentration de CO2 ont une précision optimale et fourniront des données précises, fréquentes et locales pour alimenter un système d’information.

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Les capteurs d’Origins.earth vont suivre les émissions de CO2 du Grand Paris
Le réseau fourni une représentation spatiale et dynamique avec des données heure par heure et une précision au km2.

L’entreprise française Origins.earth a tenu une conférence de presse le 22 octobre pour présenter son nouveau réseau de capteurs visant à faire un suivi en continu des émissions de dioxyde de carbone (CO2) dans le Grand Paris. « Nous en avons installés trois depuis mars dernier et nous espérons en poser sept autres d’ici la fin de l’année », précise Fouzi Benkhelifa, fondateur d’Origins.earth. En partenariat avec le laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE) et soutenue par le Groupe Suez, l’Organisation météorologique mondiale, la Ville de Paris et la KIC Climat, l’initiative vise à créer une véritable « météo du CO2 » à l’échelle locale grâce à ces capteurs conçus pour l’occasion. « Nous les avons assemblés au LSCE, poursuit M. Benkhelifa. C’est une première série. »

Une précision de 1 ppm

La particularité de ces capteurs ? Ils sont capables de mesurer une concentration de CO2 de l’ordre d’1 partie par million (ppm) de façon fiable. Une précision nécessaire pour détecter des évolutions de la concentration de CO2 en continu et qui constitue un véritable défi. « Estimer les émissions de CO2 sur une heure à partir de l’évolution de sa concentration implique d’être capable de mesurer l'incidence d'une heure sur la durée de vie totale du CO2 dans l’atmosphère, qui est d’environ un siècle », note M. Benkhelifa. C’est la différence avec les pollutions de type particules fines ou oxydes d’azote (NOx). La durée de vie de ces dernières est courte et leur présence liée à une combustion ou un procédé industriel en cours. En revanche, le CO2 entre dans la composition normale de l’atmosphère et les émissions s’accumulent sur une centaine d’années.

Les capteurs existants étaient soit trop sensibles et trop chers, soit abordables, mais pas assez précis. Basés sur une technologie infrarouge non dispersive (NDIR) - répandue parmi les détecteurs de gaz -, ils sont dotés d’une cellule qui mesure la concentration de CO2 dans une unité d'air aspirée régulièrement grâce à un moteur. Seulement, les capteurs de CO2 disponibles commercialement sont conçus pour détecter la présence de personnes dans une pièce. « Leur sensibilité est de plusieurs centaines de ppm », précise M. Benkhelifa. A l’inverse, ceux utilisés pour les travaux académiques au LSCE ont une précision de 0,1 ppm. « Ce sont des instruments de pointe », poursuit-il. Pour des coûts atteignant entre 60 000 et 100 000 euros pièce.

Coûts réduits

Les coûts de fabrication ont donc été réduits, tout en conservant un niveau de performance adéquat. « Ils sont 15 à 20 fois moins chers que ceux utilisés par le LSCE, précise M. Benkhelifa. Pour cela, nous avons tiré profit de la miniaturisation des composants, de la production en série ou encore des capacités de calculs déportées sur du cloud. »

Installés à 20 mètres au-dessus des toits environnants, les capteurs ont été répartis de manière optimisée. A terme, ils couvriront une zone allant de Roissy à l'Essonne, jusqu'au Val-de-Marne. « Le LSCE a dimensionné le réseau, indique M. Benkhelifa. Il faut les mettre aux bons endroits et en bonne quantité. S’ils sont trop proches des sources d’émission, ils seront saturés. Et il arrive un moment où mettre un capteur de plus apporte très peu d'information supplémentaire. »

S’il admet que d’autres villes ou endroits sont intéressés - plusieurs villes en Méditerranée, une aux Etats-Unis et un parc industriel en Chine -, M. Benkhelifa affirme que l’objectif est aujourd’hui de se concentrer sur le Grand Paris et de lui fournir un système d’information avec des données précises et fréquentes pour mettre en place des actions concrètes et évaluer leur impact.

Se débarrasser des classeurs Excel

Aujourd’hui, les réseaux de capteurs des laboratoires académiques sur le climat (comme ceux du LSCE) évaluent les concentrations de CO2 de manière globale. « Ils ne sont pas faits pour délivrer un service et une information locale en continu pour la collectivité, les citoyens ou les entreprises », assure M. Benkhelifa. C’est pourquoi, ajoute-t-il, les collectivités locales n’ont aucune donnée mesurée et font des bilans carbone au moyen d'un tableur Excel : des conclusions sont tirées du recensement de la population, du nombre de logements, de voitures, de leurs consommations énergétiques estimées, etc. « Je ne dis pas que ça n'a pas de valeur, mais cela donne une photo à un instant donné. » Sans compter que la mise à jour des bases de données n’est pas très fréquente. Résultat : une collectivité qui voudrait mettre en place un plan climat aurait, en 2019, un bilan des émissions de gaz à effet de serre basé sur une étude publiée en 2018, qui s’appuierait elle-même sur des données antérieures pouvant remonter à 2014 ou 2013. Une technique adaptée pour sensibiliser et fixer des objectifs à long terme, mais insuffisante pour agir au quotidien face à l’urgence climatique.


Un capteur de CO2 test implanté à Jussieu.

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