Contrôle des émissions industrielles : solutions pour un avenir plus propre

Le contrôle des émissions industrielles est devenu l’un des défis environnementaux les plus urgents de notre époque, en raison des répercussions critiques pour la santé publique. Les maladies respiratoires, cardiovasculaires et les cancers sont directement liés à l’exposition aux polluants atmosphériques, ce qui se traduit par une morbidité croissante, à travers le développement de maladies aiguës et chroniques, et plus de 7 millions de décès prématurés causés chaque année à l’échelle mondiale.

Pour jouir d’un avenir durable, il est nécessaire d’atténuer cet impact sur l’air. Il est urgent et indispensable de continuer à progresser, comme lors des dernières décennies, vers une plus grande efficacité des processus industriels et vers un contrôle rigoureux des émissions. Dans ce contexte, la surveillance continue et en temps réel des émissions industrielles, grâce à l’application de solutions technologiques avancées pour leur contrôle et leur mesure comme celles développées par des entreprises spécialisées telles que Kunak, s’impose comme un outil essentiel pour respecter des réglementations de plus en plus strictes et protéger à la fois l’environnement et la santé des populations.

Que sont les émissions industrielles ?

Les émissions industrielles sont les polluants rejetés dans l’air par les usines et les processus industriels. Elles incluent des gaz, particules et substances chimiques qui peuvent affecter la santé et l’environnement. Ces polluants se dispersent non seulement dans l’air, mais aussi dans l’eau et le sol, générant des altérations environnementales de grande ampleur comme la dégradation irréversible de la fertilité des sols et la contamination massive des masses d’eau continentales et océaniques. Des impacts environnementaux qui compromettent le bon état de la biodiversité, ainsi que la disponibilité des ressources naturelles essentielles à la vie.

Les émissions polluantes de l’industrie, qui incluent des gaz comme le méthane (CH₄), le dioxyde de carbone (CO₂), les oxydes d’azote (NOx), les particules en suspension (PM) et les composés organiques volatils (COV), sont libérées dans l’atmosphère comme sous-produits des processus industriels, des opérations énergétiques et des activités de fabrication, transport et stockage dans les installations industrielles. Ces substances, hautement réactives et persistantes, exercent un effet dévastateur sur la qualité de l’airLa qualité de l'air se réfère à l'état de l'air que nous respirons et à sa composition en termes de polluants présents dans l'atmosphère. Elle est ...
En savoir plus, exacerbant des phénomènes globaux comme le changement climatique, l’acidification des écosystèmes à travers les pluies acides et la formation de smog photochimique.

De plus, l’exposition chronique à ces polluants est directement associée à de graves répercussions sur la santé humaine, incluant l’augmentation de l’incidence des maladies respiratoires chroniques, des troubles cardiovasculaires et des pathologies oncologiques. L’accumulation de preuves scientifiques démontre que les émissions industrielles ne font pas que dégrader l’environnement, mais représentent aussi une menace critique pour la santé publique.

Principales sources d’émission

La pollution industrielle de l’air provient d’une grande variété de sources d’émission. Parmi les principales, on considère :

Utilisation de combustibles fossiles

Dans les processus de combustion, l’utilisation de pétrole et gaz naturel, dans les chaudières, fours et systèmes de génération d’énergie, pendant les processus de fabrication donne lieu à des émissions de CO2, NOx, SO2 (dioxyde de soufre) et particules en suspension.

Processus chimiques et de fabrication

Certaines émissions polluantes de l’industrie comme celles provenant de la production d’acier et de métaux, de l’industrie chimique et pétrochimique, de la fabrication de ciment ou de la production de plastiques et engrais contribuent notablement à libérer des émissions polluantes qui appauvrissent l’air sous forme de gaz (méthane, dioxyde de carbone, dioxyde de soufre, métaux lourds, oxyde nitreux, ammoniac et composés organiques volatils).

Utilisation de gaz réfrigérants et solvants

Dans les processus industriels de réfrigération et électroniques, on emploie des gaz fluorés qui possèdent un potentiel élevé de contribution au réchauffement climatique.

De plus, la libération de composés organiques volatils provenant de l’utilisation de solvants pour peintures, adhésifs et produits de nettoyage industriel fait que ces substances s’évaporent facilement en devenant des gaz à température ambiante. Elles réagissent facilement avec d’autres gaz présents dans l’atmosphère, contribuant à la formation de smog et détériorant, en général, la qualité de l’air.

Sous-produits industriels et déchets

Processus qui entraînent l’émission de méthane et autres déchets dangereux comme les dioxines et furanes libérés par les décharges industrielles et par la combustion de déchets dangereux ou qui restent à l’air libre sans traitement.

Extraction minière

Les mines et exploitations de ressources naturelles en carrières sont une source importante d’émissions polluantes industrielles qui génèrent du méthane, en plus de poussières et particules en suspension.

Types d’émissions industrielles

Les principales émissions industrielles qui détériorent la qualité de l’air provenant des environnements industriels et qui nécessitent une réduction prioritaire des polluants sont :

Gaz à effet de serre

Dioxyde de carbone (CO₂)

Le deuxième gaz à effet de serre le plus puissant qui provient majoritairement de l’utilisation de combustibles fossiles. À lui seul, c’est l’un des principaux accélérateurs du réchauffement climatique qui provoque le changement climatique.

Méthane (CH₄)

La production et le transport de charbon, pétrole et gaz naturel, ainsi que certains processus industriels donnent lieu au gaz le plus puissant responsable de l’effet de serre.

Autres gaz polluants

Oxydes d’azote (NOx)

Résultant des réactions à hautes températures industrielles et par la combustion des véhicules. Ils contribuent à la formation de smog et de pluies acides.

Sulfure d’hydrogène (H₂S)

C’est un gaz polluant caractéristique par son odeur d’œuf pourri, qui est libéré dans les processus industriels comme le raffinage du pétrole.

Substances en suspension

Composés organiques volatils (COV)

Leur présence dans l’air les transforme en précurseurs de l’ozone troposphérique nocif.

Particules en suspension (PM₁, PM_2.5, PM₁₀)

Originaires de la combustion de sources fixes et mobiles, elles sont capables de pénétrer profondément dans les poumons et de causer des problèmes cardiovasculaires et respiratoires.

Émissions odorantes

Ils polluent l’air et affectent gravement les conditions environnementales en détériorant la qualité de l’air dans les environnements industriels. Ils sont surtout présents dans l’industrie de l’agriculture et de l’élevage, dans le traitement des déchets solides et dans les stations d’épuration des eaux usées, ainsi que dans l’industrie pétrochimique.
Leur surveillance et leur contrôle sont une priorité car ils nuisent au bien-être des personnes vivant à proximité des industries en provoquant des maux de tête, des nausées et des vomissements, des insomnies, ainsi que des problèmes respiratoires.

Réglementations sur les émissions industrielles

Les réglementations sur les émissions industrielles établissent des limites pour les polluants émis par les sources industrielles dans le but de protéger la santé humaine et l’environnement. Au niveau international et régional, il existe de multiples régulations qui visent à réduire la pollution atmosphérique par des standards et mécanismes de contrôle.

Législation internationale et européenne

• Protocole de Kyoto (1997): Engagement contraignant pour les pays industrialisés dans la réduction des gaz à effet de serre (GES).
• Accord de Paris (2015): Cherche à limiter l’augmentation de la température globale à moins de 2 °C et à renforcer la résilience climatique.
• Convention de Genève (CLRTAP, 1979): Régule la pollution transfrontalière en Europe et Amérique du Nord.
• Protocole de Montréal (1987): A réduit significativement l’usage des substances appauvrissant la couche d’ozone (SAO), comme les CFC.
• Directive Européenne sur les Émissions Industrielles (IED, 2010/75/UE): Régule les émissions des installations industrielles dans l’Union Européenne par l’application des meilleures techniques disponibles (MTD).
• Règlement REACH (2006): Oblige l’industrie à évaluer et gérer les risques des substances chimiques utilisées dans ses processus.
• Convention de Minamata (2013): Régule l’usage du mercure dans l’industrie, promouvant des alternatives plus sûres.
• Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE): Promeut des pratiques durables pour la réduction de la pollution industrielle dans les pays en développement.
• Loi sur l’Air Propre (Clean Air Act, 1970): Contrôle les émissions des sources industrielles et mobiles via les Normes Nationales de Qualité de l’Air (NAAQS).
• Normes ISO:
  • ISO 14001:2015: Améliore la gestion environnementale des entreprises.
  • ISO 50001:2011: Optimise la gestion énergétique pour réduire les émissions de GES.

Réglementations dans les pays hispanophones

Espagne

En tant que membre de l’UE, elle applique la Directive IED, complétée par des réglementations nationales comme :

• Loi 34/2007 sur la qualité de l’air: Impose des limites plus strictes pour les polluants comme SO₂, NOₓ et les particules en suspension.
• Registre PRTR-Espagne: Fournit des informations détaillées sur les sources émettrices et les polluants industriels.
• Réglementations autonomes: Certaines communautés autonomes, comme la Catalogne, ont établi des restrictions supplémentaires dans des secteurs spécifiques.

Amérique Latine

Chili

• Décret Suprême N.º 28 (2022): Réglemente les émissions des centrales thermoélectriques au moyen de normes alignées sur celles de l’OCDE.
• Loi Cadre sur le Changement Climatique (2022): Oblige les industries à déclarer leurs émissions sous un schéma similaire au Système d’Échange de Quotas d’Émission de l’UE (EU ETS).

En résumé, les réglementations sur les émissions industrielles sont des outils clés pour la réduction et le contrôle de la pollution. Leur application garantit la protection de l’environnement et de la santé publique, promouvant la mise en œuvre de technologies durables comme la surveillance des émissions et l’amélioration continue dans la gestion environnementale des industries.

Technologies pour le contrôle des émissions industrielles

Le contrôle des émissions industrielles est devenu une priorité mondiale. Les industries, comme principales génératrices de polluants atmosphériques, gaz à effet de serre et particules nocives, font face au défi d’adopter des technologies qui réduisent leurs émissions polluantes, tout en préservant la qualité de l’air dans leurs environnements.

La gestion environnementale des installations grâce au contrôle continu et en temps réel de leurs émissions ne compromet pas leur compétitivité et, au contraire, améliore leurs indicateurs de performance environnementale. Parmi les techniques de contrôle, mesure et surveillance disponibles :

Technologies de capture et traitement

Ces systèmes vont des méthodes physiques, comme les filtres et précipitateurs, jusqu’aux solutions chimiques et biologiques pour traiter et réduire les polluants industriels avant qu’ils ne soient libérés dans l’atmosphère.

Technologies de surveillance et mesure en continu

Les stations de surveillance, équipées de capteurs de qualité de l’air avancés, comme celles fournies par Kunak, sont des outils précieux pour contrôler les émissions industrielles. Ce sont des systèmes qui effectuent une surveillance continue et en temps réel des polluants, offrant une image détaillée et actualisée de la qualité de l’air grâce à l’analyse de leurs données dans le cloud et la création de rapports détaillés. Ces informations sont essentielles pour identifier les tendances, alerter sur les épisodes de forte pollution ou évaluer l’efficacité des mesures prises.

L’utilité de ces stations rigoureuses de surveillance de l’air, basées sur des capteurs pour l’analyse de différents polluants, ne se limite pas à faire de la technologie un allié de la santé publique. Il s’agit de systèmes compétitifs, peu coûteux et économes en énergie qui, grâce à leur communication sans fil et en temps réel, facilitent l’alerte précoce et permettent de réagir rapidement aux urgences environnementales. Ils favorisent également la transparence et la sensibilisation du public.

Réussites en matière de contrôle des émissions industrielles

Chez Kunak, nous avons une vaste expérience dans le contrôle des émissions industrielles. Pour en démontrer l’adéquation, voici quelques cas de réussite :

Usine de transformation alimentaire à Singapour

En utilisant les capteurs avancés de Kunak, un système de surveillance de la qualité de l’air a été mis en œuvre dans un environnement industriel exigeant comme l’industrie alimentaire. Il est utilisé pour mesurer en temps réel les composés organiques volatils, l’ammoniac et les particules en suspension. La solution permet à l’entreprise de détecter rapidement les émissions anormales, d’optimiser ses processus et de garantir la conformité réglementaire, améliorant ainsi la sécurité environnementale et l’efficacité opérationnelle.

Usine d’engrais en Libye

Kunak a déployé son système de contrôle de la qualité de l’air dans une usine d’engrais de Lifeco en Libye, en utilisant des capteurs avancés pour mesurer l’ammoniac, le sulfure d’hydrogène et les particules en temps réel. La solution permet d’identifier les fuites, d’optimiser les processus industriels et de réduire les émissions. Dans l’ensemble, il s’agit d’un système de contrôle de la pollution de l’air qui garantit la conformité aux réglementations et améliore la sécurité environnementale.

Problèmes d’odeurs à Des Moines, Iowa

La solution développée par Kunak à Des Moines, une ville de l’État de l’Iowa (États-Unis), en collaboration avec Envirosuite, permet de surveiller la pollution olfactive provenant des installations industrielles et des stations d’épuration des eaux usées. En déployant des capteurs avancés à des endroits stratégiques de la ville, on mesure le sulfure d’hydrogène et les composés organiques volatils et on enregistre les conditions météorologiques. Le système de surveillance fournit ainsi des données en temps réel permettant d’identifier les sources d’odeurs et de prendre des mesures correctives qui améliorent la gestion de l’environnement, respectent les réglementations et réduisent les plaintes des citoyens.

Avantages du contrôle des émissions pour l’industrie et l’environnement

Contrôler les émissions industrielles n’est pas seulement une obligation mais une opportunité stratégique offrant de multiples avantages pour l’entreprise comme pour la planète. Les avantages stratégiques de surveiller la qualité de l’air et de contrôler les émissions avant qu’elles n’atteignent l’atmosphère sont :

• Réduction de l’impact environnemental : L’innovation technologique minimise l’impact environnemental en réduisant les polluants, optimisant les processus et augmentant l’efficacité productive.
• Détection précoce des anomalies : La mise en place d’un système de surveillance des émissions permet d’identifier rapidement les irrégularités dans les processus de production. Ces anomalies génèrent souvent des fuites ou des émissions atypiques qui ne se produisent pas dans des conditions d’exploitation normales, ce qui facilite une réaction rapide et efficace.
• Amélioration de la qualité de l’air et protection des écosystèmes : la réduction des gaz toxiques et des particules améliore la qualité de l’air et prévient des dommages graves tels que l’acidification des sols et de l’eau, préservant ainsi les écosystèmes et leur biodiversité.
• Conformité réglementaire et efficacité opérationnelle : le respect des réglementations environnementales permet d’éviter les sanctions, ainsi que l’utilisation inutile de ressources (matières premières et énergie) et les coûts de traitement des émissions produites.
• Avantages compétitifs et réputationnels : la conformité renforce l’image de l’entreprise et améliore sa réputation aux yeux des personnes concernées et de la société.
• Amélioration de la santé publique et relations communautaires : réduisent les risques sanitaires (maladies respiratoires et cardiovasculaires) et les conflits sociaux avec les communautés voisines, favorisant ainsi une exploitation industrielle durable et socialement responsable.

Questions fréquentes (FAQ) sur le contrôle des émissions industrielles

Quels gaz doivent être contrôlés dans une industrie ?

Dans une industrie, le contrôle des émissions gazeuses est essentiel pour respecter les réglementations environnementales, protéger la santé publique et minimiser l’impact sur l’environnement. Les gaz à surveiller en priorité varient en fonction du secteur industriel, mais les principaux sont les suivants :

• Oxydes d’azote (NOₓ) : générés par la combustion dans les moteurs, chaudières, etc. Ils endommagent le système respiratoire et contribuent au smog.
• Dioxyde de soufre (SO₂) : émis par les combustibles fossiles contenant du soufre comme le charbon et le pétrole. Principal responsable des pluies acides.
• Composés organiques volatils (COV) : substances présentes dans les peintures, solvants et nombreux procédés chimiques. Certains (benzène et formaldéhyde) sont directement liés au cancer.
• Particules en suspension (PM₁₀ et PM_2,5) : en phase solide ou liquide, elles sont associées aux maladies respiratoires et cardiovasculaires.

Quels outils existent pour mesurer les émissions en temps réel ?

Dans l’industrie, la mesure en temps réel des émissions est essentielle pour se conformer aux réglementations, optimiser les processus et réduire les impacts environnementaux. Voici les outils les plus couramment utilisés :

• Systèmes CEMS (Continuous Emissions Monitoring Systems) : basés sur spectroscopie infrarouge, chimiluminescence et opacimètres, ils mesurent gaz et particules pour un strict respect des normes.
• Capteurs de qualité d’air portables et réseaux fixes de surveillance périmétrique : Ils présentent l’avantage d’une mesure en temps réel à faible coût, d’une visualisation et d’une analyse des données par le biais d’un logiciel, tout comme la technologie de pointe employée par Kunak, qui utilise des capteurs électrochimiques, des semi-conducteurs à oxyde métallique et d’autres technologies de mesure telles que le NDIR.

Quels secteurs sont les plus réglementés concernant les émissions ?

Les secteurs industriels les plus réglementés en termes d’émissions sont ceux qui ont le plus d’impact sur l’environnement et sur la santé publique. La réglementation stricte imposée à l’industrie est due à son volume élevé d’émissions (notamment de GES), à sa toxicité et à son impact sur le réchauffement climatique. Parmi les industries les plus polluantes, on peut citer :

• Production d’énergie et combustibles fossiles
• Industrie pétrochimique et raffineries
• Mines et métallurgie
• Cimenteries et production de verre
• Traitement des déchets et décharges
• Transports et aviation
• Agriculture et élevage

Comment la technologie aide-t-elle à réduire les émissions ?

Au-delà de l’utilisation de drones et de satellites, la technologie dans les installations industrielles est essentielle pour réduire les émissions à tous les stades du processus. De la surveillance précise à l’atténuation et à l’optimisation des ressources, les solutions avancées permettent un contrôle plus efficace. Les systèmes de surveillance intelligents, tels que ceux de Kunak, détectent les émissions en temps réel, facilitant les audits continus et les réponses immédiates pour minimiser l’impact sur l’environnement.

Pourquoi investir dans un système de surveillance comme Kunak ?

Investir dans des réseaux de surveillance des émissions industrielles, comme celui de Kunak, offre une combinaison d’efficacité opérationnelle et de rentabilité, grâce à leur faible coût, leur grande précision et leur fiabilité, soutenus par diverses évaluations internationales. Sa technologie avancée permet une détection précoce des fuites, facilite le respect des réglementations environnementales et optimise les processus en identifiant les anomalies en temps réel. En plus d’améliorer la gestion de l’environnement dans les installations industrielles, elle contribue au développement durable des entreprises et renforce leur réputation en réduisant les émissions nocives qui ont un impact sur la santé publique.

Conclusion

Le réchauffement climatique est une question non négociable. Nous traversons une crise climatique qui exige des industries propres qui protègent les ressources naturelles et la santé publique. Au-delà de l’obligation légale et de la viabilité commerciale, les industries doivent s’attaquer à leurs émissions avec une vision de responsabilité planétaire. Elles doivent devenir les pionnières de la solution, car la mauvaise qualité de l’air est une menace mondiale. Il existe une technologie avancée telle que celle de Kunak qui permet aux industries de se démarquer en faisant partie de la solution et en devenant les leaders d’une planète où elles ne laisseront aucune empreinte de pollution.

Sources consultées

1. European Environment Agency (EEA). Air pollution sources and emissions. https://www.eea.europa.eu
2. World Health Organization (WHO). Health consequences of air pollution on populations. https://www.who.int/news/item/25-06-2024-what-are-health-consequences-of-air-pollution-on-populations
3. United States Environmental Protection Agency (EPA) Criteria Air Pollutants. https://www.epa.gov/criteria-air-pollutants
4. Gariazzo, C., et al. “A GIS-based approach for estimating the population exposure to air pollution.” Science of the Total Environment, 2007. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2006.10.010
5. Pope, C.A., et al. “Fine-particulate air pollution and life expectancy in the United States.” New England Journal of Medicine, 2009. https://doi.org/10.1056/NEJMsa0805646
6. González-Flesca, N., et al. “Assessment of industrial air pollution using passive diffusion samplers.” Atmospheric Environment, 2002. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(99)00154-2