Une nouvelle technique d'imagerie optique des gaz pour détecter les émissions diffuses
Publié par Redbran le 04/07/2018 à 12:00
Source: © Union européenne, [2018] / CORDIS
Un projet financé par l'UE a dévoilé une technologie de pointe en matière d'imagerie infrarouge des gaz, spécialement conçue pour détecter les émissions fugitives dans les industries chimique, gazière et pétrolière.


© projet GaSeS

L'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait...) optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend...) est une technique d'imagerie thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents...) innovante qui utilise des caméras infrarouges à haute sensibilité pour détecter les émissions fugitives de gaz industriels. Cette technique permet aux opérateurs de mener des campagnes de détection des fuites dans les joints, les soupapes ou tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) autre type de dispositif présentant un risque de fuite de gaz. Cela fait longtemps que les caméras infrarouges sont considérées comme un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se...) prometteur pour permettre aux industries de continuer à satisfaire aux exigences les plus strictes, étant donné que les équipements de pointe actuellement utilisés s'avèrent complexes, coûteux et lourds.

Le projet GaSeS, financé par l'UE, a été mis en place pour remédier à ces insuffisances majeures qui limitent l'acceptation de la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) par le marché. L'équipe du projet a présenté des systèmes d'imagerie optique des gaz fiables et rentables, pouvant être intégrés dans un plan d'entretien et d'exploitation régulier pour réduire les émissions fugitives de gaz et contribuer à une chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) de production industrielle plus sûre, propre et efficace.

Réduire les émissions industrielles nocives

Les émissions fugitives de gaz provenant des industries pétrolière et gazière constituent une source importante de pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le contexte, selon le milieu considéré et selon ce que l'on peut entendre par malsain [1].) par gaz à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du système solaire) ou d'autres étoiles (dans le cas...) et sont responsables, respectivement, d'environ 30 et 60 % des émissions totales de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) dans les installations industrielles. Une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une...) encore plus importante d'émissions de dioxyde de soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.) – le principal polluant (Le polluant a pour définition la plus souvent retenue : un altéragène biologique, physique ou chimique, qui audelà d'un certain seuil, et parfois...) acidifiant – est également issue des activités industrielles.

Les nouveaux prototypes de pointe de SENSIA permettent de visualiser une large gamme de gaz d'intérêt industriel comme le méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à l'état naturel et qui est...), le propane, les gaz soufrés, les agents de refroidissement, etc. "Les nouveaux systèmes peuvent détecter des fuites de gaz généralement invisibles à l'œil nu grâce à une caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la vidéo.) qui identifie la signature infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) de ces composés", explique Víctor Gil González, coordinateur du projet.

Par ailleurs, ces caméras à bas prix s'appuient sur une technologie infrarouge non refroidie, à haute sensibilité, dont l'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) restait jusqu'à présent particulièrement onéreuse. "SENSIA a réussi à atteindre une excellente capacité opérationnelle pour cette technologie infrarouge non refroidie. Cela permet de créer des produits moins chers et remarquablement efficaces, qui sont plus susceptibles d'être acceptés par le marché", déclare M. Gil González. Les caméras non refroidies ont également un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) inférieur de composants mobiles et une durée de vie (La vie est le nom donné :) plus longue, dans des conditions de fonctionnement similaires, par rapport aux caméras refroidies.

Des systèmes de détection de gaz innovants

En coordination avec des acteurs clés du secteur énergétique, GaSeS a effectué un certain nombre de tests pour valider et vérifier la maturité des systèmes d'imagerie optique des gaz de SENSIA. L'équipe a notamment présenté le prototype entièrement fonctionnel d'un système de surveillance fixe conçu pour détecter les fuites de gaz dans les grandes infrastructures. Outre la détection des émissions fugitives de gaz, le système dispose d'une unité supplémentaire dédiée à la détection précoce et automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle a pour fondements théoriques les mathématiques, la...) des incendies, une caractéristique qui s'avère très utile dans les installations faisant usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) de gaz explosifs.

Parmi les autres réalisations du projet, citons le développement d'équipements portatifs permettant aux techniciens d'effectuer des inspections périodiques, ainsi que d'un système pouvant être placé sur des drones afin d'inspecter des installations depuis le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.).

Enfin, les partenaires du projet ont conçu un instrument de quantification des fuites de gaz qui se connecte à la caméra compacte via Bluetooth (Bluetooth est une spécification de l'industrie des télécommunications. Elle utilise une technique radio courte distance destinée à simplifier...). Comme le remarque M. Gil González: "La fuite est d'abord détectée par la caméra d'imagerie optique des gaz, avant d'être quantifiée par le “renifleur”. Il s'agit d'une avancée majeure qui exploite vraiment le potentiel des technologies de détection et de réparation intelligentes."

Les prototypes GaSeS ont obtenu d'excellents résultats et se sont distingués par leur simplicité et leur facilité d'utilisation. Les partenaires du projet s'attendent à ce que les produits bénéficient d'une excellente acceptation dans les grandes installations comme celles des industries chimique, gazière et pétrolière.

Pour plus d'information voir:
Projet GaSeS
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