Assainir l’air dans les futures rames de métros, un défi pour nos chercheurs
Les enseignants-chercheurs de l’ESTACA mènent une étude expérimentale pour Alstom, sur une maquette à échelle réelle d’une rame de métro, installée sur le banc aéraulique et climatique du Centre d’Essais Ferroviaire (CEF) de Valenciennes. L’objectif est de caractériser la qualité de l’air et de déterminer l’efficacité des systèmes de filtration et de purification de l’air à l’intérieur d’une voiture.
La qualité de l’air dans les Enceintes Ferroviaires Souterraines (EFS), constitue un objet de préoccupation depuis plusieurs années. Des études de mesure de la qualité de l’air dans les EFS ont mis en évidence des niveaux élevés de particules en suspension avec des concentrations en particules fines supérieures à celles observées dans l’air extérieur. Ces particules s’infiltrent dans les rames par les systèmes de ventilation et les différentes ouvertures avec des conséquences sanitaires pour la santé des usagers.
Alstom souhaite comprendre la dynamique des particules dans les voitures et évaluer des dispositifs pour assainir l’air à l’intérieur de ses nouvelles rames. L’entreprise a confié l’étude technique à l’ESTACA : conception du dispositif de génération de pollution, mesures, analyse des résultats et recommandations
Evaluer des systèmes de filtration d’air au sein d’une voiture
Alstom a réalisé une maquette de wagon à taille réelle avec un système de climatisation predimensionné en interne et mise à disposition au CEF de Valenciennes.
Les Enseignants-Chercheurs du pôle qualité de l’air ont développé des solutions innovantes pour générer une atmosphère polluée contrôlée et pour effectuer des mesures stables et reproductibles dans l’ensemble du volume de la cabine. L’objectif est de caractériser la dynamique des particules dans l’ensemble de la voiture et d’évaluer diverses solutions de purification de l’air, et les implanter dans la maquette à l’échelle du train.
Ils ont conçu un système complet comprenant une mini-chambre et un réseau de capteurs qui mesurent les concentrations des particules fines et ultrafines.
Puis ils ont reproduit un niveau de concentration de polluants particulaires représentatif du milieu des enceintes ferroviaires grâce à un générateur de particules de synthèse.
Une série de mesures avec des systèmes de purification et/ou de filtration implantés dans l’HVAC (Heating, ventilation, and air conditioning) visaient à évaluer l’efficacité de la filtration.
Des premiers résultats positifs qui pourraient donner lieu à d’autres études
Les résultats de l’étude menée par les chercheurs de l’ESTACA ont permis de valider la conception du dispositif de création d’atmosphère polluée, d’évaluer les efficacités de filtration et de visualiser la répartition des particules. Ces résultats permettent aux équipes d’Alstom de continuer les développements des dispositifs de purification de l’air d’ajuster leurs modélisations.
