Les usines qui fabriquent du fer et de l’acier sont de grandes émettrices de monoxyde de carbone. Il est important de mieux connaître ces émissions, car le monoxyde de carbone pollue l’air et affecte indirectement la quantité de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Actuellement, les usines sont responsables du suivi de leurs émissions de monoxyde de carbone. Des chercheurs de l’Institut néerlandais de recherche spatiale SRON et TNO ont trouvé un moyen de déterminer les émissions annuelles de monoxyde de carbone provenant de grandes sources ponctuelles en utilisant des observations satellitaires combinées à des simulations d’émissions. Cela rend l’enregistrement des émissions plus fiable.
Elle publié leurs recherches mardi dans la revue scientifique Chimie et physique atmosphérique.
Le monoxyde de carbone (CO) est un gaz libéré lors d’une combustion incomplète. Il se retrouve dans l’air, entre autres dans les moteurs à carburant et les poêles à bois, où il provoque une pollution. Ce n’est pas un gaz à effet de serre en soi, mais il peut réagir pour en former ozone, gaz à effet de serre. De plus, le monoxyde de carbone fait que d’autres gaz à effet de serre restent plus longtemps dans l’atmosphère.
Du minerai au fer
Les usines sidérurgiques sont de gros émetteurs. Surtout lors de la première étape de transformation du minerai en fer, une grande quantité de monoxyde de carbone est libérée et finit dans l’air. Sur les émissions totales de monoxyde de carbone aux Pays-Bas, 9 % proviennent des hauts fourneaux de Tata Steel.
Les principaux émetteurs de monoxyde de carbone en Europe doivent enregistrer leurs propres émissions. Cela se fait selon un modèle fixe, mais diverses méthodes de mesure et de calcul sont autorisées, telles que la mesure continue au niveau de la cheminée, l’extrapolation de mesures temporaires et les calculs basés sur les chiffres de production. Cependant, certains émetteurs ne déclarent pas leurs émissions à temps et ailleurs dans le monde, l’obligation de déclaration est moins stricte que dans l’UE. Cela signifie qu’il est nécessaire de disposer d’un moyen indépendant et fiable pour cartographier les émissions.
Les chercheurs ont découvert cela en simulant les émissions et en les comparant avec les mesures de monoxyde de carbone dans l’atmosphère effectuées par le satellite néerlandais Tropomi, situé sur le satellite européen Sentinel-5P. En utilisant cette méthode, ils ont examiné 21 usines réparties dans toute l’Europe et leurs émissions en 2019.
“Tropomi mesure les concentrations de toutes sortes de substances dans l’atmosphère, y compris le monoxyde de carbone”, explique Gijs Leguijt, doctorant en sciences de la terre au SRON et au TNO et premier auteur de l’étude. « Mais ces concentrations ne sont pas les mêmes que les émissions d’une usine. Grâce aux simulations, nous pouvons traduire les émissions qui nous intéressent en concentrations, permettant ainsi une comparaison avec les observations.
Les plus grandes usines
« Dans une telle simulation, nous plaçons une usine au bon endroit, puis nous calculons : cette émission correspond à cette concentration de monoxyde de carbone », explique Leguijt. « Nous comparons cela avec les observations. Si les concentrations dans les observations sont supérieures à celles simulées, l’estimation des émissions était alors trop faible. Et vice versa. En fin de compte, les observations satellitaires sont en tête, mais nous avons besoin de simulations pour faire cette comparaison.
Les chercheurs du SRON ne sont pas les seuls à avoir commencé à travailler sur les émissions de monoxyde de carbone. Des recherches allemandes, entre autres, ont également identifié les émissions à l’aide d’observations satellitaires. « Leur méthode nécessite moins de puissance de calcul mais est particulièrement adaptée aux plus grandes usines », précise Leguijt. “Dans notre approche, les incertitudes sont légèrement inférieures.”
Les émissions auxquelles sont parvenus les chercheurs sont conformes aux auto-évaluations des usines. «Nous pensions déjà que la qualité des données européennes était relativement élevée en raison des règles strictes de reporting», explique Leguijt. « C’est pour cela que nous avons commencé par l’Europe, nous voulions d’abord avoir confiance en notre méthode. Maintenant que nous savons que cela fonctionne bien pour les émetteurs européens, il est possible de l’étendre à d’autres endroits. Les émetteurs ne sont pas partout obligés de déclarer par usine.
La méthode peut également être utilisée pour d’autres substances. « Quelque chose de ce genre est déjà en cours pour le méthane », explique Leguijt. « Pour le CO2 c’est aussi possible, mais ce satellite ne le mesure pas. De nouveaux satellites en préparation contiendront du CO2 commencez à mesurer.