Plateforme "CESAM (Chambre de Simulation Atmosphérique Multiphasique)"

DESCRIPTION

CESAM est une chambre de simulation atmosphérique dédiée à l’étude des processus atmosphériques multiphasiques tels que la formation des aérosols secondaires ou la réactivité des composés gazeux en phase nuageuse.

Il s’agit d’une enceinte en acier inoxydable d’un volume de 4.2 m3, évacuable, c’est-à-dire étanche et munie de dispositifs de pompage permettant d’y faire un vide secondaire, en particulier afin de limiter les éventuels effets de mémoire qui pourraient persister d’une expérience à l’autre. Le design particulier de cette chambre permet:
  -  de travailler à des concentrations suffisamment basses pour que les processus étudiés soient représentatifs de ceux se produisant en atmosphères naturelles
  -  d’assurer une durée de vie de l’aérosol dans l’enceinte compatible avec l’étude de son vieillissement.

Le corps du réacteur est entièrement doublé autorisant ainsi la circulation de fluides caloporteurs pour réguler la température du mélange réactionnel. Cette chambre est modulable puisque munie de douze flasques supportant divers équipements (optiques spectrométriques, lignes de  transfert, tubulures de pompage, ports d’introduction et d’échantillonnage). La chambre est équipée des outils les plus modernes pour la métrologie des aérosols et de leurs précurseurs.

Etant labellisée « Instrument National de l’INSU », la chambre CESAM est largement ouverte à la communauté nationale (LISA/CESAM/). CESAM fait de plus partie des installations des consortia européens EUROCHAMP1&2
 

COMPETENCES ET EXPERTISE

Domaines d’expertise scientifique et technique :
• physique et chimie de l’atmosphère
• transformation de la pollution atmosphérique
• instrumentation

Compétences et savoir-faire :
• étude de la composition chimique des phases gazeuses et condensées
• étude des propriétés physiques des phases condensées
• expériences d’oxydation multiphasique sous atmosphère contrôlée
• métrologie des polluants atmosphériques à l’état de trace
• simulation expérimentale
• métrologie des aérosols supermicroniques et sub-microniques
• systèmes spectrométriques in-situ
 

MATERIELS DISPONIBLES

• chambre de simulation
• analyseurs NOx et Ozone
• analyseurs de HONO Nitromac
• PTR-ToF-MS
• spectromètre de masse IRTF a long trajet optique in-situ
• aethalomètre
• nephelomètre
• SMPS TSITM
• APS PalasTM Welas®
• sonde PTU, capteur de pression
 

OFFRE ET SERVICES PROPOSES

Applications potentielles de la plateforme :
• étude des transformations chimiques des polluants dans l’atmosphère et en particulier la quantification de la formation de polluants secondaires tels que l’ozone, les particules fine ou le formaldéhyde par exemple
• évaluation de l’impact potentiel sur l’environnement de nouveau type d’émissions atmosphériques
• évaluer les codes physico-chimiques qui sont utilisés dans les modèles atmosphériques
• évaluation de la capacité dépolluante de certains matériaux développés à cet effet

Par sa capacité à permettre la reproduction dans des conditions contrôlées de mélanges très dilués relevant de la pollution atmosphérique, CESAM est également très utile pour la qualification, la calibration ou l’intercomparaison d’instrumentation innovante destinée à la métrologie des polluants en atmosphère extérieure ou bien intérieure.

Besoins auxquels répond la plateforme :
D’une façon générale la plateforme est utile pour les projets ayant besoin de reproduire les conditions de l’atmosphère (génération de mélange de gaz, d’aérosol, à des niveaux de concentration très faible) ou bien ses forçages (température, pression, humidité, nuages, irradiation, exposition aux oxydants radicalaires.
 

EXEMPLES DE PRESTATIONS REALISEES

Académiques :
• PC2A – Lille /LPCA - ULCO: Intercomparaison instruments  mesure HONO  – B. Hanoune – C. Schumacher
• Université de Gênes (IT): Faisabilité de l’étude des bio-aérosol (bactéries) en chambre  de simulation  – P. Brotto
• EPOC – Bordeaux: Formation par réaction à l’interface gaz-particule d’oligomères et de sulfates organiques : étude de faisabilité (LEFE)  – E. Perraudin
• Université du Colorado à Boulder (USA)    Photochimie multiphasique de l’acide pyruvique – V. Vaida
• Université de Toronto (CA)    Chimie atmosphérique des poussières minérales – Projet doctoral Université Toronto
• Université du Colorado à Boulder, USA    Photochimie multiphasique de l’acide pyruvique – V. Vaida
• LSCE-CEA – Gif s/Yvette / LiPhy - Grenoble    Etude du fractionnement isotopique de l’eau lors de sa condensation – A. landais
• Université de Cambridge (UK)    Génération de traceur de vieillissement d’AOS en vue d’une analyse par HPLC-MS à très haute résolution – M. Kalberer

Industriels :
• INERIS, Verneuil / H.    Validation d’un module de Coagulation hétérogène (modèle) - E. Debry
• INERIS, Verneuil / H.    Validation méthode de mesure des OVOC – L. Chiappini
• CNAM, Paris    Photolyse fluides frigorigènes de substitution