Une approche innovatrice pour la gestion de la qualité de l’air

La qualité de l’air est un enjeu de santé environnementale si important que diverses réglementations toujours plus contraignantes sont mises en place à travers le monde, et ce, depuis plusieurs années. Ce constat devient l’enjeu majeur de plusieurs projets, obligeant les initiateurs à prendre des engagements publics afin de respecter en tout temps les normes de qualité de l’air. Pourtant, des expériences récentes, tant dans le secteur minier qu’industriel, montrent qu’il est difficile de respecter les normes en considérant seulement une approche conventionnelle.

Dans ce contexte, il est évident qu’une approche innovatrice pour la gestion de la qualité de l’air est nécessaire. Utilisant de l'équipement à la fine pointe de la technologie et des stratégies avancées d'évaluation du risque et de modélisation, WSP a développé une approche innovatrice qui permet notamment de moduler la production industrielle en fonction des conditions météorologiques projetées afin de respecter les normes applicables. Plus spécifiquement, la production peut être maximale lorsque les conditions météorologiques sont favorables à la dispersion des contaminants dans l’air, alors que la production est diminuée lors d’épisodes défavorables à la dispersion, et ce, afin de réduire les risques de dépassement de normes dans les communautés voisines des installations industrielles.

La détérioration de la qualité de l’air résulte de la combinaison d’émissions de contaminants et de conditions météorologiques défavorables. Conséquemment, elle est grandement liée aux changements climatiques.

Les changements climatiques modifient la qualité de l’air en perturbant la stabilité de l’atmosphère à la surface de la terre (vitesse des vents, hauteur de mélange, convection, présence de fronts) ainsi que les précipitations. Le climat futur sera entre autres caractérisé par une augmentation de la stabilité atmosphérique causée par un affaiblissement de la circulation globale. Des vents plus faibles et une atmosphère stable réduisent la dispersion des contaminants, dégradant ainsi la qualité de l’air.

La fréquence et l’intensité des précipitations, qui influence positivement la qualité de l’air, devraient globalement s’accroître. Cependant, ces variations provoqueront aussi une augmentation de la fréquence et de l'intensité des vagues de chaleur, causant ainsi des épisodes de pollution atmosphérique extrême. Ces vagues de chaleur, associées à des épisodes de blocage atmosphérique demeurent par contre difficiles à prévoir. L’étude de la combinaison de ces différentes variables climatiques détermine l’impact régional des changements climatiques sur la dispersion des contaminants. Il est donc primordial d’étudier ces changements dans les modèles météorologiques et de développer les prévisions météorologiques les plus précises qui soient.

Les prévisions météorologiques ont un impact direct sur notre quotidien. En effet, lorsque nos services météorologiques annoncent de fortes précipitations, plusieurs changent drastiquement leurs plans. Ces bouleversements touchent également les entreprises du secteur industriel. La performance de leurs opérations est souvent étroitement liée aux conditions météorologiques. C’est pourquoi l’une des composantes principales d’un système de gestion de la qualité de l’air performant consiste en la compilation de prévisions météorologiques précises et détaillées.

C’est dans cette optique que WSP a développé un système de gestion de la qualité de l’air comportant une compilation automatisée des conditions météorologiques pour les 72 prochaines heures. Contrairement aux données fournies par nos services météorologiques, les prévisions de WSP sont disponibles à toutes les heures, ce qui permet une planification des opérations industrielles plus précise. De plus, les prévisions sont compilées pour un site spécifique, diminuant ainsi les incertitudes des différents paramètres météorologiques. Les données de WSP permettent également d’inclure les inversions thermiques et la turbulence atmosphérique, deux phénomènes météorologiques dont la prévision est essentielle pour assurer la fiabilité des modélisations de la dispersion des contaminants.

Nombreux sont les experts qui confirment que les résultats d’une modélisation correspondent à une image simplifiée de la réalité, compte tenu des approximations théoriques inhérentes au modèle mathématique utilisé et de l’incertitude qui entoure la caractérisation des sources d’émissions. En effet, la modélisation de la dispersion atmosphérique des contaminants ne peut en aucun temps se substituer totalement à des mesures prises sur le terrain.

C’est pourquoi les autorisations environnementales exigent souvent la mise en place d’un réseau de surveillance de la qualité de l'air impliquant des méthodes et des instruments de mesure approuvés et conformes à la réglementation. À titre d’exemple, les stations de suivi de la qualité de l’air traditionnelles combinées à une station météorologique constituent l’approche la plus couramment utilisée. Les coûts d’acquisition, d’installation et de suivi associés à ces équipements sont toutefois importants, ce qui limite le nombre de sites où ces stations peuvent être déployées.

Cela dit, ces dernières années, la prolifération de capteurs de nouvelle génération, petits, peu coûteux et faciles à utiliser est exponentielle. Ces nouvelles technologies ont le potentiel de révolutionner les méthodes actuelles de suivi de la qualité de l'air. D'une part, ces types de moniteurs peuvent permettre d'augmenter considérablement la résolution spatiale des mesures, et ce, afin de collecter une grande quantité de données, facilitant ainsi la prise de décision en matière de gestion de la qualité de l'air pour les exploitants. D'autre part, peu de tests ont été effectués sur l'exactitude, la précision et l'utilisation à long terme de ces capteurs. WSP travaille donc activement à intégrer ces nouvelles technologies dans les suivis de la qualité de l’air afin d’envisager clairement le futur et le concevoir dès aujourd’hui.

Au fur et à mesure de l’évolution des technologies, notre système de gestion de la qualité de l’air doit évoluer pour devenir toujours plus efficace. Pour assurer une gestion optimale des émissions atmosphériques, nous allons demeurer à l’affût des nouvelles tendances, tant au niveau des objets connectés que de l’intelligence artificielle. Une veille des technologies disponibles nous permettra de demeurer à la fine pointe des dernières recherches, pour concevoir des solutions durables, Conçu pour l’avenir, pour protéger l'environnement.