Déconvolution des sources de combustion de biomasse - recherche de marqueurs ou signatures chimiques spécifiques au chauffage résidentiel au bois et au brûlage à l’air libre de déchets verts


Description

La discrimination, dans l’air ambiant, des particules (PM) issues du chauffage résidentiel au bois d’une part  et d’autre du brûlage de déchets verts à l’air libre (feux de jardin) est difficilement réalisable.
L’objectif du projet SODEMASS co-financé par l’ADEME dans le cadre du programme CORTEA pour l’amélioration de la qualité de l’air, est d'identifier des marqueurs moléculaires organiques spécifiques et/ou des signatures chimiques caractéristiques de ces deux sources de PM.
Différents essais ont été réalisés dans des conditions "réelles" de combustion, au sein d’une chambre instrumentée à cet effet permettant de simuler les conditions de dilution de l'air ambiant
Différents appareils de chauffage résidentiel ont été testés à deux allures et pour plusieurs humidités de bois. Les expériences de brûlage de déchets verts ont été réalisées en utilisant deux types de matériaux : feuilles d'arbres et tailles de haies. La combustion de bûches de bois à l’air libre a aussi été testée.
Les échantillons de PM collectés ont été caractérisés à l’aide d’approches d’analyses ciblées et non ciblées (spectrométrie de masse à haute résolution).
Des résultats intéressants pour les analyses ciblées ont pu être mis en évidence. Cependant, les indicateurs identifiés ne semblent pas assez spécifiques pour permettre une discrimination claire des deux sources dans l'air ambiant.
L’approche non ciblée a été réalisée à partir d’analyses réalisées à l’aide d’une technologie appelée LC-Q-ToF-MS1. Le protocole d’extraction et d’analyse des échantillons a été optimisé afin de détecter le plus grand nombre d'espèces possible.
Après validation des données, les empreintes chimiques obtenues ont été comparées en combinant diverses analyses statistiques. Neuf marqueurs caractéristiques d’une source de combustion de biomasse (sept pour le brûlage de déchets verts - feux de jardin - et deux pour le chauffage résidentiel au bois) ont finalement été mis en évidence et pourront être utilisés ultérieurement lors d’études de sources de PM.


1 Liquid chromatography-quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry