microAeth / MA200

Un aéthalomètre est un instrument scientifique utilisé pour mesurer la concentration de particules de carbone noires, souvent appelées suie, dans l'atmosphère ou dans les émissions de gaz. Ces particules de carbone noires sont un composant significatif du matériel particulaire dans l'air (PM), en particulier du PM2.5 (particules ayant un diamètre inférieur à 2,5 micromètres). Les particules de suie sont générées par la combustion incomplète de carburants fossiles et de biomasse et sont connues pour avoir des effets néfastes sur la santé humaine et le climat.

L'aéthalomètre fonctionne en aspirant un échantillon d'air à travers un filtre où les particules de suie sont collectées. Une source lumineuse dirige un faisceau de lumière à travers le filtre, et la quantité de lumière absorbée par les particules collectées est mesurée. Cette absorption de lumière est proportionnelle à la masse de carbone noire sur le filtre, ce qui permet de calculer la concentration de carbone noire dans l'échantillon d'air.

Les aéthalomètres peuvent mesurer l'absorption de lumière à plusieurs longueurs d'onde, ce qui permet de distinguer entre différentes sources de carbone noire, comme la combustion du diesel ou de la biomasse. La mesure des différentes longueurs d'onde peut également aider à identifier la présence de carbone brun (BrC), qui est un indicateur de combustion de la biomasse et a des propriétés optiques différentes du carbone noir pur.

Dans la liste des produits liés à l'aéthalomètre, le "microAeth / AE51" et le "microAeth / MA200" sont des exemples d'aéthalomètres portables, qui peuvent être utilisés pour des mesures en temps réel de la concentration de carbone suie dans l'air. Ces instruments sont généralement utilisés pour des études de surveillance de la qualité de l'air, des recherches sur la santé publique, et pour évaluer l'efficacité des réglementations sur la pollution atmosphérique.

Le "microAeth / MA200", par exemple, est un aéthalomètre ultra-compact qui offre une mesure en temps réel avec cinq longueurs d'onde, ce qui permet une analyse approfondie et une capacité à distinguer les sources de carbone noire. Il est doté d'un système d'avancement automatique du filtre et peut fonctionner pendant une période prolongée (jusqu'à 12 semaines), ce qui le rend adapté pour des études de terrain de longue durée.

Ces instruments sont essentiels pour le suivi de la pollution de l'air et pour la recherche sur les impacts environnementaux et sanitaires des particules fines, en particulier le carbone noir, qui est un contributeur clé au réchauffement climatique en raison de sa capacité à absorber la lumière solaire.

Pour assurer une autonomie de mesure de 12 semaines lors de l'analyse de carbone suie, plusieurs aspects techniques doivent être pris en compte pour garantir le fonctionnement continu et la fiabilité des données sur une telle période étendue. Voici les éléments essentiels à considérer :

1. **Capacité de stockage des données :** L'appareil utilisé pour l'analyse doit disposer d'une mémoire interne suffisante ou d'une capacité de stockage externe pour enregistrer les données sur toute la période de mesure sans nécessiter de maintenance ou de transfert de données fréquent.

2. **Alimentation électrique :** L'analyseur doit avoir une alimentation électrique stable, soit par un branchement sur secteur avec une alimentation sans interruption (ASI) pour pallier les coupures de courant, soit par une batterie longue durée ou un système de charge solaire pour les sites éloignés.

3. **Système d'avancement du filtre :** Pour éviter la saturation du filtre et maintenir une qualité de mesure constante, l'appareil doit posséder un système d'avancement automatique du filtre, qui permet de déplacer le filtre à une nouvelle section propre après une période prédéfinie ou une charge de suie accumulée.

4. **Méthode de compensation :** L'utilisation de méthodes de compensation telles que le système DualSpot permet de compenser pour le chargement de l'artefact du filtre et les effets de traverse, ce qui améliore la précision des mesures sur de longues périodes.

5. **Maintenance minimale :** L'appareil doit être conçu pour nécessiter une maintenance minimale, avec des composants robustes et des systèmes d'auto-diagnostic pour avertir en cas de problème.

En ce qui concerne les produits spécifiques, le **microAeth / MA200** est un exemple d'analyseur ultra-compact de carbone suie qui répond à ces critères. Il possède une autonomie de mesure de 12 semaines, grâce à un système avancé du filtre auto avec 17 positions, permettant de changer automatiquement les sections du filtre utilisées pour l'échantillonnage. De plus, sa méthode de compensation DualSpot permet de corriger les potentiels artefacts liés à l'adsorption de composés organiques volatils. Le microAeth / MA200 est également doté de capacités de stockage de données adaptées à de longues campagnes de mesure et peut être supporté par des subventions, ce qui indique sa reconnaissance et son utilisation pour des études de recherche environnementale soutenues par des organismes tels que le NIEHS et le NIBIB.

La meilleure méthode pour compenser lors de l'analyse de carbone suie en temps réel est l'utilisation de la technologie DualSpot. Cette méthode est conçue pour compenser les effets de l'évolution de la charge en particules et de la décoloration du filtre, qui peuvent influencer les mesures de la concentration de carbone suie.

La méthode DualSpot fonctionne en utilisant deux taches de prélèvement sur le filtre : une tache de référence et une tache de mesure. La tache de référence mesure l'absorption de la lumière par le filtre lui-même et les particules non-carboneuses, tandis que la tache de mesure détecte l'absorption due uniquement aux particules de carbone suie. En soustrayant l'absorption de la tache de référence de celle de la tache de mesure, l'instrument peut compenser les effets de la charge en particules et de la décoloration du filtre, offrant ainsi des résultats plus précis.

L'appareil microAeth MA200 est un exemple de dispositif qui utilise la méthode de compensation DualSpot. Il est caractérisé par la possibilité d'analyser le carbone suie en temps réel avec une grande précision, et il est équipé de cinq longueurs d'onde, ce qui permet d'obtenir des informations détaillées sur les caractéristiques optiques des particules de suie.

La capacité d'un aéthalomètre à effectuer des mesures précises et fiables est essentielle pour la surveillance de la qualité de l'air, la recherche sur la santé et l'environnement, et pour l'évaluation de l'efficacité des contrôles des émissions de particules. La technologie DualSpot, en minimisant les interférences liées à l'évolution de la charge en particules et à la décoloration du filtre, assure donc une meilleure précision des mesures de carbone suie en temps réel.