KFPE - Projects - Success stories

home sitemap

SCNAT Home

Impressum
Disclaimer

> > > Electronic appendix

Electronic Appendix

Etude de la qualité de l’air à Bogota

Alain Clappier, EPFL

Ce projet avait pour but de mieux comprendre l’origine de la pollution de l’air sur la ville de Bogota et d’évaluer différents moyens de la faire diminuer. L’utilisation conjointe de modèles de simulations et d’instruments de mesures sur le terrain, nous a permis de développer une méthode d’étude de la qualité de l’air peu onéreuse, particulièrement adaptée aux pays en voie de développement. Cette étude a pu mettre en évidence que le trafic des véhicules lourds diesels (bus et camion) était responsables de la plus grande partie de la pollution de l’air sur la ville. Au vue de ces résultats les autorités locales ont décidé de restreindre la circulation de ce type de véhicules.

Avec plus de 8 millions d'habitants, un million de véhicules et plusieurs milliers d’industries, Bogota est la cinquième plus grande ville d'Amérique Latine. Elle est aussi l’une des métropoles du continent sud américain ou l’air est le plus polluée. Dans une telle situation il est essentiel de mettre en place des stratégies de réductions d'émissions des polluants le plus rapidement possible. Malheureusement, l’efficacité de ces stratégies n’est pas garantie. En effet, l'évolution des émissions dans l'atmosphère est très difficile à prévoir car extrêmement complexe. Cette complexité a pour origine les différents facteurs qui influencent la transformation des émissions (dynamique atmosphérique, chimie complexe, radiation solaire, etc.). Les modèles numériques de qualité de l’air étant capables de prendre en compte tous ces facteurs, constituent la seule alternative raisonnable pour développer des stratégies de réduction de la pollution. Ces modèles ont très souvent fonctionnés dans les pays développés sur les grandes villes d’Amérique du nord, d’Europe et du Japon. Malheureusement, leur utilisation dans les pays en voie de développement est difficile car ils nécessitent un grand nombre de données d’entrées qui sont, le plus souvent, inexistantes dans ces pays.

Recherche
Dans ce projet le travail de recherche a été réalisé par deux partenaires: l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et l’université des Andes à Bogota (UniAndes). Ces deux partenaires ont co-encadré plusieurs étudiants Colombiens : deux en thèse de doctorat de l’EPFL, quatre en Master de UniAndes et deux en Bachelor de UniAndes. En plus de ces deux partenaires, le département administratif et technique de la ville de Bogota (DAMA) a contribué au financement d’une grande partie du travail de recherche et a fourni de nombreuses données (mesure de concentration de polluants, données sur le trafic, etc…).

Le principal défi qu’il a fallu relever était de mettre au point une méthode d’étude de la qualité de l’air adaptée aux manques de moyens financiers des pays en voie de développement. Cette méthode s’est basée sur l’utilisation conjointe de mesures (de polluants et de trafic) réalisées dans les rues de la ville et de différents modèles numériques de simulation (des émissions, de la météorologie et de la qualité de l’air).

Résultats obtenues
L’étude de qualité de l’air menée sur la ville de Bogota a permis de mettre en évidence les éléments suivants :

Les polluants sont principalement émis par le trafic des véhicules lourds diesel (bus, camions) .

Figure 1 : Emissions produites par les véhicules lourds diesels et les véhicules légers à essence. On constate sur ce graphique que les véhicules lourds représentent 5 % de la flotte totale de véhicules et émettent plus de 99 % des particules (PM), 95 % des oxydes d’azote (NOx), 85 % du monoxyde de carbone (CO), 65 % de l’oxyde de soufre (SO2), 30 % du dioxyde de carbone (CO2), 15 % du méthane (CH4) et 10 % des hydrocarbures non méthaniques (NMVOC).

Les mesures que l’on peut mettre en œuvre rapidement pour réduire la circulation des véhicules polluants ne peuvent avoir qu’un faible impact. Seule une modernisation de la flotte de véhicule combinée à une amélioration des carburants utilisés entrainera une baisse significative de la plupart des polluants. Les niveaux des concentrations de polluants produits par les réactions photochimiques (tels que l’ozone, par exemple) resteront élevés. Ces concentrations ne pourront baisser que si le nombre de véhicule diminue.

Application / mise en œuvre / utilité.

Le projet a permis l’acquisition d’un Chromatographe capable de mesurer en continue les concentrations d’hydrocarbures dans l’atmosphère. L’appareil est resté à UniAndes ou du personnel a été formé pour l’utilisé.
Les modèles de simulation utilisés lors de l’étude de qualité de l’air ont été installés à Bogota afin qu’ils puissent fonctionner pour de futures investigations. Plusieurs membres du personnel du DAMA sont en cours de formation pour apprendre à utiliser les différents modèles.
L’impact le plus marquant du projet a certainement été le fait que les résultats de l’étude de qualité de l’air ont été utilisés par l’administration de la ville de Bogota (DAMA) qui a décidée de restreindre la circulation des bus diesel et améliorer la qualité des carburants utilisés.
Enfin, le projet a démontré qu’il est possible de réaliser une étude de qualité de l’air sur une ville pour un cout beaucoup plus réduit que ce qui était utilisé jusqu’à lors. La même méthodologie peut être employée dans d’autres pays en voie de développement, nous le testons actuellement à Ho Chi Minh ville au Vietnam. Mais elle s’avère également utile dans les pays développés. Beaucoup de petites villes européennes disposant de moins de moyens financiers que les grandes métropoles se montrent très intéressées pour appliquer les méthodes mis au point lors de ce projet.

3 messages-clefs sur le projet
Ce projet a démontré qu’il est possible de réaliser une étude de qualité de l’air sur une ville pour un cout beaucoup plus réduit que ce qui était utilisé jusqu’à lors.

L’étude de qualité de l’air réalisée lors de ce projet a clairement identifié les principales causes de la pollution de l’air dans la ville de Bogota ce qui a permis aux autorités locales de prendre la décision de restreindre la circulation des bus et d’améliorer les carburants.

La même étude montre que les mesures prises à Bogota pour réduire les niveaux de pollution sont toujours insuffisantes. Seul, une modernisation des véhicules et une amélioration des carburants alliés à une réduction du trafic permettraient de faire diminuer les concentrations de tous les polluants.

Institutions partenaires

EPFL (http://www.epfl.ch)
L’EPFL est l’une des deux Ecole Polytechniques Fédérales de Suisse. Comme son homologue l’ETHZ, elle a trois missions : l’éducation, la recherche et le transfert technologique au plus haut niveau international. Sur son campus situé dans le cadre idyllique des bords du lac Léman, l’EPFL rassemble plus de 10'000 étudiants et 250 laboratoires. En se focalisant à la fois sur les recherches fondamentales et leurs applications en ingénierie, c’est l’une des institutions de recherche les plus productives et innovatrice d’Europe.
Contact : Prof. A. Clappier (alain.clappier@epfl.ch)

UniAndes (http://www.uniandes.edu.co)
L’Universidad de los Andes (ou UniAndes) est l’une des institutions académiques les plus réputées de Colombie. C’est une université privée située au centre ville de Bogota la capitale du pays. Fondée en 1948, cette université offre des formations de licences et master dans 9 différents programmes : Gestion, Architecture et Conception, Arts et Sciences Humaines, Droit, Economie, Ingénierie et Médecine. Dans les dernières années, UniAndes a ouvert plusieurs programmes de formations doctorales et a investie lourdement dans de nouveaux équipements de recherche.
Contact: Prof . E. Behrentz (ebehrent@uniandes.edu.co)

Bus diesel à Bogota.
Bus diesel à Bogota

Episode de pollution atmosphérique sur Bogota (très courant le matin entre 9 et 11 heures)


Search	home sitemap

News About KFPE Key-Activities Swiss Projects Echanges Universitaires Jeunes Chercheurs Success Stories - Electronical Appendix Swiss Universities of Applied Sciences NCCR North-South Research Partnerships with Developing Countries Fellow Partnership Agriculture Scopes Swiss Institutions Funding Possibilities Events Links SCNAT Home Impressum Disclaimer © 2010 SCNAT
		Home > Projects > Success stories > Electronic appendix

		Electronic Appendix Etude de la qualité de l’air à Bogota Alain Clappier, EPFL Ce projet avait pour but de mieux comprendre l’origine de la pollution de l’air sur la ville de Bogota et d’évaluer différents moyens de la faire diminuer. L’utilisation conjointe de modèles de simulations et d’instruments de mesures sur le terrain, nous a permis de développer une méthode d’étude de la qualité de l’air peu onéreuse, particulièrement adaptée aux pays en voie de développement. Cette étude a pu mettre en évidence que le trafic des véhicules lourds diesels (bus et camion) était responsables de la plus grande partie de la pollution de l’air sur la ville. Au vue de ces résultats les autorités locales ont décidé de restreindre la circulation de ce type de véhicules. Avec plus de 8 millions d'habitants, un million de véhicules et plusieurs milliers d’industries, Bogota est la cinquième plus grande ville d'Amérique Latine. Elle est aussi l’une des métropoles du continent sud américain ou l’air est le plus polluée. Dans une telle situation il est essentiel de mettre en place des stratégies de réductions d'émissions des polluants le plus rapidement possible. Malheureusement, l’efficacité de ces stratégies n’est pas garantie. En effet, l'évolution des émissions dans l'atmosphère est très difficile à prévoir car extrêmement complexe. Cette complexité a pour origine les différents facteurs qui influencent la transformation des émissions (dynamique atmosphérique, chimie complexe, radiation solaire, etc.). Les modèles numériques de qualité de l’air étant capables de prendre en compte tous ces facteurs, constituent la seule alternative raisonnable pour développer des stratégies de réduction de la pollution. Ces modèles ont très souvent fonctionnés dans les pays développés sur les grandes villes d’Amérique du nord, d’Europe et du Japon. Malheureusement, leur utilisation dans les pays en voie de développement est difficile car ils nécessitent un grand nombre de données d’entrées qui sont, le plus souvent, inexistantes dans ces pays. Recherche Dans ce projet le travail de recherche a été réalisé par deux partenaires: l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et l’université des Andes à Bogota (UniAndes). Ces deux partenaires ont co-encadré plusieurs étudiants Colombiens : deux en thèse de doctorat de l’EPFL, quatre en Master de UniAndes et deux en Bachelor de UniAndes. En plus de ces deux partenaires, le département administratif et technique de la ville de Bogota (DAMA) a contribué au financement d’une grande partie du travail de recherche et a fourni de nombreuses données (mesure de concentration de polluants, données sur le trafic, etc…). Le principal défi qu’il a fallu relever était de mettre au point une méthode d’étude de la qualité de l’air adaptée aux manques de moyens financiers des pays en voie de développement. Cette méthode s’est basée sur l’utilisation conjointe de mesures (de polluants et de trafic) réalisées dans les rues de la ville et de différents modèles numériques de simulation (des émissions, de la météorologie et de la qualité de l’air). Résultats obtenues L’étude de qualité de l’air menée sur la ville de Bogota a permis de mettre en évidence les éléments suivants : Les polluants sont principalement émis par le trafic des véhicules lourds diesel (bus, camions) . Figure 1 : Emissions produites par les véhicules lourds diesels et les véhicules légers à essence. On constate sur ce graphique que les véhicules lourds représentent 5 % de la flotte totale de véhicules et émettent plus de 99 % des particules (PM), 95 % des oxydes d’azote (NOx), 85 % du monoxyde de carbone (CO), 65 % de l’oxyde de soufre (SO2), 30 % du dioxyde de carbone (CO2), 15 % du méthane (CH4) et 10 % des hydrocarbures non méthaniques (NMVOC). Les mesures que l’on peut mettre en œuvre rapidement pour réduire la circulation des véhicules polluants ne peuvent avoir qu’un faible impact. Seule une modernisation de la flotte de véhicule combinée à une amélioration des carburants utilisés entrainera une baisse significative de la plupart des polluants. Les niveaux des concentrations de polluants produits par les réactions photochimiques (tels que l’ozone, par exemple) resteront élevés. Ces concentrations ne pourront baisser que si le nombre de véhicule diminue. Application / mise en œuvre / utilité. Le projet a permis l’acquisition d’un Chromatographe capable de mesurer en continue les concentrations d’hydrocarbures dans l’atmosphère. L’appareil est resté à UniAndes ou du personnel a été formé pour l’utilisé. Les modèles de simulation utilisés lors de l’étude de qualité de l’air ont été installés à Bogota afin qu’ils puissent fonctionner pour de futures investigations. Plusieurs membres du personnel du DAMA sont en cours de formation pour apprendre à utiliser les différents modèles. L’impact le plus marquant du projet a certainement été le fait que les résultats de l’étude de qualité de l’air ont été utilisés par l’administration de la ville de Bogota (DAMA) qui a décidée de restreindre la circulation des bus diesel et améliorer la qualité des carburants utilisés. Enfin, le projet a démontré qu’il est possible de réaliser une étude de qualité de l’air sur une ville pour un cout beaucoup plus réduit que ce qui était utilisé jusqu’à lors. La même méthodologie peut être employée dans d’autres pays en voie de développement, nous le testons actuellement à Ho Chi Minh ville au Vietnam. Mais elle s’avère également utile dans les pays développés. Beaucoup de petites villes européennes disposant de moins de moyens financiers que les grandes métropoles se montrent très intéressées pour appliquer les méthodes mis au point lors de ce projet. 3 messages-clefs sur le projet Ce projet a démontré qu’il est possible de réaliser une étude de qualité de l’air sur une ville pour un cout beaucoup plus réduit que ce qui était utilisé jusqu’à lors. L’étude de qualité de l’air réalisée lors de ce projet a clairement identifié les principales causes de la pollution de l’air dans la ville de Bogota ce qui a permis aux autorités locales de prendre la décision de restreindre la circulation des bus et d’améliorer les carburants. La même étude montre que les mesures prises à Bogota pour réduire les niveaux de pollution sont toujours insuffisantes. Seul, une modernisation des véhicules et une amélioration des carburants alliés à une réduction du trafic permettraient de faire diminuer les concentrations de tous les polluants. Institutions partenaires EPFL (http://www.epfl.ch) L’EPFL est l’une des deux Ecole Polytechniques Fédérales de Suisse. Comme son homologue l’ETHZ, elle a trois missions : l’éducation, la recherche et le transfert technologique au plus haut niveau international. Sur son campus situé dans le cadre idyllique des bords du lac Léman, l’EPFL rassemble plus de 10'000 étudiants et 250 laboratoires. En se focalisant à la fois sur les recherches fondamentales et leurs applications en ingénierie, c’est l’une des institutions de recherche les plus productives et innovatrice d’Europe. Contact : Prof. A. Clappier (alain.clappier@epfl.ch) UniAndes (http://www.uniandes.edu.co) L’Universidad de los Andes (ou UniAndes) est l’une des institutions académiques les plus réputées de Colombie. C’est une université privée située au centre ville de Bogota la capitale du pays. Fondée en 1948, cette université offre des formations de licences et master dans 9 différents programmes : Gestion, Architecture et Conception, Arts et Sciences Humaines, Droit, Economie, Ingénierie et Médecine. Dans les dernières années, UniAndes a ouvert plusieurs programmes de formations doctorales et a investie lourdement dans de nouveaux équipements de recherche. Contact: Prof . E. Behrentz (ebehrent@uniandes.edu.co) Bus diesel à Bogota Episode de pollution atmosphérique sur Bogota (très courant le matin entre 9 et 11 heures)