Propriétés hygroscopiques de particules de suie prélevées dans des flammes de kérosène et de diesel : influence de l’exposition à des oxydants atmosphériques

Symphorien Grimonprez

Docteur en Sciences de la Matière, du Rayonnement et de l’Environnement (ecole doctorale SMRE)
Thèse soutenue le 24 mai 2016
PhysicoChimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère (PC2A)

Titre et résumé de thèse

Propriétés hygroscopiques de particules de suie prélevées dans des flammes de kérosène et de diesel : influence de l’exposition à des oxydants atmosphériques

L’aviation civile a connu une forte croissance et occupe actuellement une place importante dans l’économie mondiale. L’intensification du trafic aérien s’accompagne d’une augmentation importante des émissions de gaz à effet de serre et d’aérosols dans la haute troposphère, ceux-ci contribuent au réchauffement climatique. Les particules de suie rejetées dans la haute troposphère peuvent agir comme noyaux de condensation et induire la formation de gouttelettes d’eau ou de particules de glace qui constituent les traînées de condensation (contrails). Celle-ci, peuvent persister et évoluer en formant des nuages ​​artificiels, sous forme de cirrus induit.

Ce travail vise à acquérir une meilleure connaissance du rôle des particules de suie dans le processus de formation des contrails. Pour mieux comprendre ce phénomène, nous avons déterminé la fraction activée et la sursaturation critique des suies avec un dispositif expérimental permettant de prélever les suies dans une flamme de laboratoire. Nous avons dans un premier temps déterminé les propriétés hygroscopiques des suies fraîches. Nous avons également évalué l’impact de la composition chimique du carburant (kérosène et diesel), la maturité et la taille des suies sur les propriétés hygroscopiques. Nous nous sommes ensuite intéressés à l’impact de différents vieillissements atmosphériques sur les propriétés hygroscopiques des suies kérosène. Enfin, nous avons estimé le paramètre d’hygroscopicité κ des suies fraîches (kérosène et diesel) et celui des suies ayant subi un vieillissement atmosphérique.

Directeur(s) de thèse :
DESGROUX Pascale et PETITPREZ Denis

Rapporteurs :
DOUSSIN Jean-François et FERRY Daniel

Examinateurs :
ROSSI Michel, PICAUD Sylvain, VANCASSEL Xavier et PUJOL Olivier.

Membre invité :
FACCINETTO Alessandro.

Financement: Projet MERMOSE du CORAC (DGAC)

Laboratoire: PC2A

Encadrants: Pascale DESGROUX (PC2A) et Denis PETITPREZ