Focus sur le projet CAHAPS

Le projet CAHAPS (projet court) a réuni les laboratoires du CIMAP et du CORIA sur une problématique de l'axe Combustion propre et portant sur la caractérisation en ligne de l'Adsorption d'Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques par les Suies.

Caractérisation des HAPs

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des molécules d’hydrocarbures générées lors des processus de combustion incomplète de la matière fossile (pétroles, fioul, charbon…) à haute température. Ces molécules sont produites en conditions déficientes en oxygène par combustion de carburant automobile (diesel…), domestique (bois…) ou industriel. Les HAP sont des composés très étudiés car leur caractère aromatique leur confèrent une activité biologique qui peut provoquer des dysfonctionnements cellulaires présentant un effet très toxique pour les organismes (cancérigène, mutagène). Les HAP sont ainsi listées parmi les polluants par l’OMS ou encore l’UE.

Par ailleurs les HAP jouent un rôle prépondérant dans la formation des particules de suie. Toutefois les diagnostics permettant de les caractériser sont difficilement quantitatifs et ne permettent pas de déceler la capacité de ces molécules à se fixer sur la suie au cours de leur croissance au sein des flammes de combustion.

Suies PALAS

Le projet CAHAPS (Caractérisation en ligne des d’Adsorption d’Hydrocarbures Polycycliques par les suies) porté par le Dr Jérôme Yon du CORIA propose la mise en œuvre d’un dispositif permettant de générer et quantifier l’adsorption de HAP par des agrégats de suie. Ce projet repose sur la mutualisation des savoir-faire de 2 laboratoires, l’un dans la génération et la caractérisation de suie (Coria de l'INSA Rouen/Université de Rouen), l’autre dans la maitrise de la génération et de la caractérisation des HAP (CIMAP de l’ENSI Caen/Université de Caen).

En une année, l’équipe conjointe a mené à la fois des travaux d’ingénierie en adaptant différents appareillages pour générer des suies de taille contrôlée et les imbiber de HAP dans un environnement sous dépression et des travaux d’analyse, afin de caractériser différentes molécules d’hydrocarbures adsorbées sur la suie à l’aide de la spectroscopie de masse (TOF-MS).

Si dans cette approche les conditions de formation de la suie sont éloignées des conditions typiques de flammes, ces travaux ont permis de mettre en évidence l’adsorption spécifique de certains HAP sur la suie et de générer des agrégats de suie recouverts de HAP parfaitement identifiés (suie étalon). D’autres études doivent encore être menées pour permettre la quantification du taux de HAP adsorbés. Ces résultats laissent entrevoir la possibilité, d’ici quelques années, de pouvoir identifier quantitativement et de façon optique les polluants issus de la combustion de matière organique (biofuel comme carburant traditionnel) pour améliorer les systèmes de production d’énergie.

Contact : Jérôme YON, laboratoire CORIA

Illustration CAHAPS

Montage expériemental de génération de suies et adsorption de HAPs

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