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Towards safer li-ion battery energy storage systems in the context of use from key learnings from fields incidents
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Use of Microsensor Data for Urban-Scale Air Quality Modelling and Mapping
International audienceThe recent technological developments and the strong increased interest for public information lead to a fast-growing use of microsensors for air quality monitoring. Measurement campaigns are conducted to assess the potential of these new low-cost instruments by deploying fixed sensors (on top of buildings, on street lights, or on reference stations) and/or mobile sensors (on top of cars, bikes, or carried by citizens). These experiments allow for the first time to measure pollutant concentrations at very high resolution in space and time. The large amount of collected information offers new opportunities of developments in air quality modeling and mapping at urban scale This work aims to take the best of these sensors despite the very high related uncertainty to contribute to i) the public awareness, ii) the monitoring of air quality, iii) the assessment of the individual exposure and iv) the improvement of modeling and emission inventories. A geostatistical methodology (external drift kriging or data fusion) is presented for air quality mapping at urban scale that uses reference station and sensor observations as well as dispersion model outputs and GIS information. This development is associated with new challenges such as the consideration of i) the quick change of the sensor location if it is mobile, ii) the temporal variability of the measurements, iii) the analysis of numerous and heterogeneous data (big data science), iv) the spatial representativeness of the measurements, and v) the measurement uncertainties. The approach is applied to PM2.5, PM10 and NO2 pollutants on French urban areas in close collaboration with the AASQA (Association Agréées pour la surveillance de la Qualitée de l'Air) and the other data producers. The use of microsensor data, as a whole, in the air quality mapping should improve significantly the pollutant concentration estimates in urban areas. Efforts still need to be done on the sampling design to ensure the spatial representativeness of the observations and on the optimization of the sensor deployment to get more accurate and consistent estimates
Mouvements de terrain liés à la dissolution du gypse : approche méthodologique d'évaluation et de gestion du risque
International audienceLe territoire français est exposé aux risques de « mouvements de terrain » dont certains sont liés à la dissolution des formations évaporitiques et notamment au gypse. Les phénomènes de dissolution se développant dans le sous-sol entraînent une altération des propriétés du massif rocheux. Ces altérations peuvent conduire, à terme, à la formation de cavités souterraines et, in fine, à l’apparition d’effondrements en surface. En réponse aux questionnements des pouvoirs publics, des collectivités ou des aménageurs, l’Ineris s’est attaché à comprendre le fonctionnement de ce type de mécanismes. Des travaux, en laboratoire, in situ et de modélisation dans les domaines de l’hydrogéologie, de la géotechnique et de l’analyse de risque ont été menés afin d’approfondir la connaissance des mécanismes mis en jeu. A partir de ces travaux, l’Ineris et le Cerema ont proposé une méthodologie d’évaluation de l’aléa mouvements de terrain se basant principalement sur la combinaison de critères géologiques et hydrogéologiques. Elle tient compte des spécificités inhérentes au contexte de dissolution, depuis les processus de création des vides jusqu’à leur potentielle évolution vers un désordre en surface. Au travers des travaux réalisés et des retours d’expérience disponibles, il ressort que la composition chimique et la vitesse d’écoulement des eaux souterraines jouent un rôle essentiel depuis l’initiation des phénomènes de dissolution au sein des massifs rocheux souterrains jusqu’à la remontée du désordre en surface. Aussi, un point d’attention particulier est porté sur les sollicitations extérieures, anthropiques ou naturelles (infiltrations, pompages, évènement pluviométriques extrêmes), qui peuvent modifier sensiblement les équilibres hydrodynamiques ou chimiques existants au sein des aquifères et par conséquent modifier l’intensité et la cinétique des phénomènes de dissolution et/ou déstabiliser des zones antérieurement dissoutes. Les différentes évaluations d’aléa mouvements de terrain liés à la dissolution du gypse réalisées ces dernières années par l’Ineris, ont permis d’alimenter la méthodologie développée et de proposer des moyens de prévention et de protection adaptés à ce contexte spécifique. Ces outils méthodologiques peuvent être mis en oeuvre, notamment par les collectivités ou les aménageurs, afin d’évaluer, de prévenir et de gérer ce risque en fonction des types d’occupation des sols actuels et des projets d’aménagement futur des territoires
Influence of the particle size distribution on dust explosion: How to choose the right metrics?
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Review of recent incidents involving flammable mists
Issu de la conférence Hazards 29, tenue à Birmingham (UK) du 22 au 25 mai 2019International audienc
Valorisation des anciens sites d’exploitation souterraine : exemples, retours d’expérience et perspectives
International audienceQu’il s’agisse de carrières souterraines ou de mines, ces ouvrages ont par nature une durée d’activité extractive limitée (extension des gisements exploitables, autorisation administrative, modification du cours des minerais exploités…). De fait, après 10, 20 ou 50 ans, selon la méthode d’exploitation mise en oeuvre et à l’issue des traitements requis lors de l’arrêt des travaux, ces différents sites souterrains sont « abandonnés » les livrant à une gestion, parfois complexe, des propriétaires du sol, des anciens exploitants ou de l’État (cas des mines). Bien des anciens sites d’exploitation souterraine sont aujourd’hui perçus par les collectivités et le public comme sources de risques résiduels et de nuisances potentielles (mouvements de terrain, pollutions, risques corporels…) plutôt que comme des potentialités de développement et d’aménagement du territoire. Le présent article vise à changer cette vision en montrant que, sous certaines conditions, ces anciens sites souterrains peuvent connaître une seconde vie et être réutilisés à des fins patrimoniales ou industrielles. Trois exemples de telles valorisations sont présentés sous forme de fiches synoptiques, didactiques et illustrées (liste non définitivement arrêtée). Plusieurs points sont ensuite développés en lien avec la réalisation et la potentielle généralisation de tels projets : - les critères de faisabilité technique : connaissance initiale du site souterrain, expertise et maîtrise des risques en lien avec les caractéristiques du site lui-même (géotechnique, aéraulique…) et les modifications induites par la nouvelle activité proposée ; - les aspects réglementaires : les textes de références, les conséquences du statut réglementaire initial des sites (carrières-ICPE, Mines-Code Minier) ; les intérêts : développement d’activité au sein de zones en transition, gestion et prévention des risques dans une optique d’aménagement durable des sites et des territoires ; - les pièges à éviter. Un dernier point sera consacré à l’ouverture sur l’avenir en s’interrogeant sur les possibilités de dimensionner les exploitations souterraines de demain, dès l’ouverture des travaux, en vue de leur réutilisation ultérieure (en version C2C – « Berceau au berceau »)
Literature evidence on the brominated flame retardant content in plastics of construction, of textiles/furnitures and of non-food packaging : should they be sorted before recycling ?
International audienceThe objective of this study is to bring information to check if sorting of plastics of construction, of textiles and of non-food packaging is necessary before reuse in circular loops. Data from literature on these plastics has been gathered from 8 publications and reports plus one report quoting 6 other reports or publications from 2013 to 2018. Published data are heterogeneous, and are presented by sample, with synthesis table (n, min, media, mean, max, centile for 1000 mg/kg and 500 mg/kg). Data of total bromine and antimony are also presented. The global literature data collected here show that approximately 8%, 16% and 9% of the reported concentrations of plastics from building materials, textile products and non-food packaging exceed the EU concentration limit of 1000 mg/kg of regulated BFRs. Samples from continental Europe (69 out of 85 for construction plastics and 36 out of 55 for plastics for textile and furniture equipment) have very low concentrations, excepted four samples from Switzerland, Norway and Sweden. These findings should be checked by characterization campaign to decide if sorting of these plastics is necessary before recycling
What Can We Expect from Data Assimilation for Air Quality Forecast ? Part II : Analysis with a Semi-Real Case
International audienceAssimilation of observational data from ground stations and satellites has been identified as a technique to improve air quality model results. This study is an evaluation of the maximum benefit expected from data assimilation in chemical transport models. Various tests are performed under real meteorological conditions; the injection of various subsets of “simulated observational data” at the initial state of a forecasting period is analyzed in terms of benefit on selected criteria. This observation dataset is generated by a simulation with perturbed input data. Several criteria are defined to analyze the simulations leading to the definition of a “tipping time” to compare the behavior of simulations. Assimilating three-dimensional data instead of ground observations clearly adds value to the forecast. For the studied period and considering the expected best favorable data assimilation experiment, the maximum benefit is higher for particulate matter (PM) with tipping times exceeding 80 h; for ozone (O3) the gain is on average around 30 h. Assimilating O3 concentrations with a delta calculated on the first level and propagated over the vertical direction provides better results on O3 mean concentrations when compared with the expected best experiment corresponding to the injection of the O3 “observations” 3D dataset, but for maximum O3 concentrations the opposite behavior is observed. If data assimilation of secondary pollutant concentrations provides an improvement, assimilation of primary pollutant emissions can have beneficial impacts when compared with an assimilation of concentrations, after several days on secondary pollutants like O3 or nitrate concentrations and more quickly for the emitted primary pollutants. An assimilation of ammonia concentrations has slightly better performances on nitrate, ammonium, and PM concentrations relative to the assimilation of nitrogen or sulfur dioxides
Analysis of suffusion in cohesionless soils with randomly distributed porosity and fines content
International audienceSuffusion occurs when fines are plucked off by seepage forces and transported throughout the pores of the matrix constituted by coarser soil particles. Natural or human made soils are seldom homogeneous, which makes suffusion more complex. Suffusion is usually combined with the self-filtration of the fine particles and the transport of these fines may cause the soil structure to become looser. At the same time a clogging may occur which could reduce the permeability leading to an increase of excess pore pressure. The combination of these two phenomena will result in strength degradation. Currently, most suffusion analyses are performed without taking into account the soil's spatial variability. In this paper, a four-constituent continuum finite difference model for suffusion has been extended through the self-filtration process. A random field theory was at this point introduced into the finite difference code to investigate soil suffusion with a randomly distributed initial porosity and fines content. A probabilistic study using the Monte Carlo method was conducted to analyze the effect of the variance, the spatial correlation length, and the cross correlation of the randomly distributed initial porosity and fines content on the eroded mass and on the evolution of the hydraulic conductivity under 1D and 2D conditions. Based on all the simulations, it was possible to quantify the probability of particle blockage during erosion