Aerosol

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Aerosol

Aérosol

Transports de poussières/aérosols jusqu'au Canaries à partir du Sahara (Image Terra/MODIS 17.02.2004).
La révolution industrielle a été à l'origine d'une pollution massive, par aérosols et gaz, de l'air. C'est aujourd'hui l'automobile, l'érosion agricole et les incendies de forêt qui sont les premières sources d'émission
Les incendies de for√™t sont une source importante d'a√©rosols, aux √©poques s√®ches ou l'air est plus charg√© en poussi√®res, ici en G√©orgie, √Č.-U.

Un a√©rosol est un ensemble de particules, solides ou liquides, d'une substance chimique donn√©e en suspension dans un milieu gazeux. √Čmis par les activit√©s humaines ou naturelles, les a√©rosols interviennent √† l'√©chelle plan√©taire et locale dans les ph√©nom√®nes de pollution de l'air.

Dans la vie courante, le terme ¬ę a√©rosol ¬Ľ d√©signe le r√©cipient contenant un produit et un gaz propulseur. Le propulseur cr√©e une pression √† l'int√©rieur du r√©cipient. En ouvrant la valve de sortie, on expulse le m√©lange. Le produit est pulv√©ris√© sous forme d'a√©rosol, c'est-√†-dire en fines particules en suspension dans l'air.

Sommaire

Aérosols et climat

Divers a√©rosols naturels contribuent au cycle de l'eau et √† la r√©gulation climatique. Ce sont notamment des mol√©cules soufr√©es produites par les algues oc√©aniques, mais aussi des particules emport√©es dans l'air par l'√©rosion √©olienne naturelle des sols, ou les incendies naturels de for√™t. Les spores et pollens ou des mol√©cules entra√ģn√©es avec l'√©vapotranspiration pourraient √©galement intervenir plus localement.

Des a√©rosols interf√®rent aussi avec le climat et l'atmosph√®re en les modifiant artificiellement, au moins de deux mani√®res :

  1. Certains a√©rosols sont responsables de ce qu'on appelle le trou dans la couche d'ozone. La diminution de la couche d'ozone est responsable d'une augmentation de l'irradiation de l'atmosph√®re et de la plan√®te par le rayonnement stellaire (UV solaire notamment) qui a des effets canc√©rig√®nes et mutag√®nes sur le Vivant, mais qui peut aussi agir sur la formation des nuages ; Ces a√©rosols peuvent indirectement contribuer √† en modifier la composition et la nature physique (nucl√©ation en gouttelette de l'eau vapeur), et secondairement l'alb√©do et donc la temp√©rature des hautes couches (avec notamment des cirrus artificiels produit par les Tra√ģn√©e de condensation d'avions).
  2. Certains a√©rosols (soufr√©s notamment), d'origine industrielle ou produits par des incendies de for√™ts et par la combustion de carburants fossiles, induisent une nucl√©ation des gouttes d'eau et produisent des nuages ou tra√ģn√©es d'avion √† des lieux, altitudes et moments o√Ļ il ne se seraient pas normalement form√©s.

On a même montré que les variations d'activité économique et de transport entre la semaine travaillée et le Week- end se traduisait par des variations météorologiques significatives.

Les interactions et r√©troactions entre nuages, a√©rosols, √©volutions climatiques et m√©t√©o sont complexes et mal comprises. Un projet international ; EarthCARE (Earth Cloud, Aerosol and Radiation Explorer) impliquant notamment l'ESA (European Space Agency) et la JAXA[1] japonaise, pr√©pare un satellite pour 2013, √©quip√© d'une cam√©ra multi-bandes, d'un radiom√®tre √† large bande, d'un lidar et d'un radar Doppler CPR (Cloud Profiling Radar) en bande W (94GHz, r√©solution verticale de 500 m sur 20km d'√©paisseur d'atmosph√®re). Ce satellite tournera en orbite 3 ans pour √©tudier ces interactions et mieux les comprendre et les pr√©voir ; ceci en compl√©ment d'une mission satellitaire GCOM (observation du cycle de l'eau et des changements climatiques pr√©vue pour 2010), et d'une mission GPM (observation des pr√©cipitations, pr√©vue en 2013).

L'aérosol dans la vie courante

Historique

L'aérosol a été inventé par l’allemand Schmauss en 1920. En 1929, un inventeur norvégien, Erik Rotheim fit breveter l'utilisation d'un récipient sous pression muni d'une valve pour la diffusion d'une grande variété de produits.

Ce principe est mis en application en 1941 avec le premier insecticide en aérosol.

Les gaz propulseurs

Jusqu'aux ann√©es 1980, les a√©rosols lib√©raient des CFC (chlorofluorocarbones). Les CFC servaient de gaz propulseurs depuis la Seconde Guerre Mondiale en raison de leurs propri√©t√©s int√©ressantes : ils sont ininflammables, inodores et stables. Les CFC d√©truisent la couche d'ozone. Ils sont maintenant interdits en Europe et en Am√©rique du nord.

Le fréon était utilisé pour les mousses à raser et les désodorisants.

Différents gaz propulseurs sont utilisés, qui n'ont pas d'effet sur la couche d'ozone. Le propane, le butane et l'isobutane sont des hydrocarbures inflammables et explosifs. L'azote (principal composant de l'air) est un gaz propulseur inerte donc moins dangereux. Le dioxyde de carbone est parfois utilisé comme gaz propulseur.

Le protoxyde d'azote a les m√™mes caract√©ristiques thermodynamiques que le gaz carbonique. Il est plus cher, mais est beaucoup moins corrosif pour le bo√ģtier lorsque le produit actif contient de l'eau.

Le diméthyl éther est un propulseur liquéfié inflammable, mais soluble à l'eau, ce qui permet d'obtenir des aérosols au danger d'inflammabilité réduit. Il a un très bon pouvoir solvant, ce qui permet son utilisation dans les aérosols de peinture.

Le 134 (Tétrafluoro éthane) est un hydrogéno fluoré ininflammable. Sa molécule ne contient pas de chlore. Il n'a pas d'action sur la couche d'ozone, mais a un fort effet de serre. On parle de l'interdire ou d'en limiter l'usage, bien qu'il soit le dernier propulseur ininflammable encore autorisé. Il est assez cher, ce qui limite son utilisation.

Il ne faut jamais pulvériser un aérosol sur une flamme ou un point chaud (plaque chauffante, moteur thermique...) à cause de l'inflammation immédiate et du risque d'explosion.

Fabrication

Un aérosol se présente sous la forme d'un récipient métallique sous pression avec un bouchon propulseur en plastique. Le récipient est souvent en acier ou en aluminium. En acier, il sera produit par roulage puis soudure du corps avec sertissage des extrémités. En aluminium, il sera filé (choc violent d'un poinçon sur une pastille épaisse) puis équipé d'une tête par sertissage. Pour la commodité d'usage, un bouchon en plastique injecté protégera le plus souvent la valve. Celle-ci est un mécanisme précis composé de plusieurs pièces très précises et fiables malgré leur réalisation en très grande série et leur assemblage automatisé.

Les déchets

Les déchets d'un aérosol (quantité d'emballage et gaz propulseur) sont importants par rapport à la quantité de produit qu'il contient. Même si le métal est recyclable, les aérosols ne sont pas toujours acceptés en tri sélectif. En effet, s’ils ne sont pas complètement vides, ils peuvent être dangereux à cause du gaz résiduel, surtout s’ils ont contenu des produits toxiques.

Dans tous les cas, il faut se rappeler qu'un aérosol contient du gaz sous pression. Il ne doit ni être exposé à la chaleur ni laissé en plein soleil car même minime, le risque d'explosion existe (le gaz inflammable n'étant normalement pas mélangé avec le dioxygène de l'air) la dilatation du gaz peut également dépasser la résistance de la valve. Pour les mêmes raisons, il ne faut pas jeter au feu les aérosols vides.

Les composés organiques volatils

Les aérosols émettent des particules de petite taille qui sont facilement inhalées. Les aérosols peuvent émettre, selon la composition des produits contenus, des composés organiques volatils (COV). Les COV émis comprennent par exemple des hydrocarbures.

Les composés organiques volatils sont des polluants qui ont un effet nocif pour la santé. Ils participent à la pollution intérieure des habitations. Combinés avec des oxydes d'azote, certains COV peuvent former de l'ozone, qui est un polluant à basse atmosphère.

Voir aussi

Notes et références

Liens externes

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