Erosion éolienne de matières granulaires

Les émissions diffuses de particules liées aux matières granulaires constituent une préoccupation environnementale importante pour de nombreux sites industriels dans des secteurs tels que la sidérurgie, les centrales électriques au charbon ou encore les cimenteries. Ces émissions diffuses, par opposition aux sources fixes, représentent, de par les grandes étendues concernées, une difficulté majeure en termes de quantification. Elles constituent, pour certains sites industriels, une proportion non négligeable du bilan global de la pollution atmosphérique particulaire émise.

Parmi les différentes sources diffuses identifiées sur sites industriels (transports, manutentions, érosion éolienne), l'érosion éolienne des tas de stockage en plein air de matériaux granulaires constitue une source importante.

Les travaux de recherche menés visent deux principaux objectifs :

• Quantifier l'efficacité des traitements appliqués aux matières (minerais et charbons) sur les sites pour limiter les émissions
• Comprendre finement les mécanismes de l'envol des particules afin de quantifier le plus précisément possible les quantités de matières envolées. La précision de la quantification est une nécessité d’une part pour évaluer les facteurs de progrès associés aux différents traitements réalisés sur les sites industriels et d’autre part pour évaluer l’impact environnemental de ces sources de pollution.

L’essentiel des travaux de recherches est centré sur le second point. Deux points particuliers d’amélioration des estimations sont étudiés :

• Exposition éolienne réelle des tas de stockage
• Influence de la répartition granulométrique large des matières stockées

Ces travaux sont menés en partenariat avec l’ADEME, les sociétés ArcelorMittal (sites de Dunkerque et de Fos-sur-Mer), LECES et EDF R&D. Une thèse CIFRE  ArcelorMittal – EDF R&D a été soutenue en 2010.

Les résultats de ces différents travaux, associés aux méthodes initialement proposées par l’EPA (Environmental Protection Agency), ont été intégrés dans un logiciel développé dans la cadre d’une convention ADEME et en partenariat avec le Département Informatique et Automatique. Le logiciel ADDEmIS (Atmospheric Diffuse Dust Emissions on Industrial Sites, propriété ARMINES(majoritaire)-LECES) permet de quantifier les émissions diffuses de particules (<30µm, PM10, PM2.5) émises par érosion éolienne, transports et manutentions de matières granulaires sur les sites industriels.

Copie d’écran du logiciel ADDEmIS©