Soutenance de thèse: Lara LEONELLI (5 avril 2018)

Discipline: Mécanique des fluides, Energétique, Thermique, Combustion, Acoustique - Mention: Energétique, génie des procédés

 

Titre de la thèse: Caractérisation des fumées issues de feux de végétation contrôlés : termes sources, phases d’émissions et impact sur les opérationnels

 

Résumé vulgarisé

Les travaux de cette thèse portent sur l’étude de la composition des fumées émises par les feux de végétation. Ils ont permis de produire des données qui pourront être utilisées par la communauté scientifique pour paramétrer les modèles de simulation d’incendies. Ces modèles sont des outils d’aide à la décision pour les professionnels de la lutte contre les incendies de forêt. Ils sont utilisés pour prédire la propagation du feu et les quantités de polluants contenus dans les fumées, afin de définir leurs impacts. Ces recherches contribuent également à la détermination des risques sanitaires encourus par les pompiers et les sapeurs forestiers suite à l’exposition aux fumées lors de brûlages dirigés. Elles ont permis de proposer des recommandations sur les pratiques de brûlages dirigés (période, horaires, conditions atmosphériques, positionnement), en vue de réduire leur exposition aux fumées.

Les fumées émises lors de la combustion de végétaux ont été analysées en laboratoire et sur le terrain. En laboratoire, deux espèces végétales ont été sélectionnées : le ciste de Montpellier (Cistus monspeliensis), qui est un arbuste représentatif de la végétation Méditerranéenne et Corse, et la fougère aigle (Pteridium aquilinum), suite à une demande spécifique des professionnels du feu. Des paramètres relatifs au comportement au feu des combustibles ont également été mesurés, tels que le temps et la température d’inflammation ou encore l’énergie dégagée par la combustion. Cette partie de l’étude a été réalisée en fonction de la taille des particules végétales (feuilles et brindilles de 1 à 20 mm de diamètre pour le ciste, feuilles et tiges de 5 mm de diamètre pour la fougère) et des différentes phases de combustion (la phase de préchauffage avant l’inflammation, la combustion avec flammes et la combustion des résidus charbonneux sans flamme). Sur le terrain, l’analyse des fumées a été poursuivie lors de brûlages dirigés. Elle a été effectuée en deux endroits : dans le panache de fumées et dans l’atmosphère de travail des intervenants (pompiers et forestiers). L’exposition aux fumées des intervenants a alors été étudiée par la mesure des polluants dans l’air qu’ils respirent puis dans leurs urines.

Les principaux résultats concernent :

• Une taille limite pour les particules végétales participant à la propagation du feu, à partir de laquelle nous observons un changement de comportement au feu ;
• Une production de polluants propre à la combustion de la végétation méditerranéenne ;
• Un effet de l’échelle d’étude (en laboratoire ou sur le terrain) sur la production de polluants ;
• Une surexposition aux polluants (asphyxiants, irritants et cancérogènes) pour les pompiers et les forestiers, durant des travaux de brûlages dirigés, susceptible d’induire des effets sur la santé à court terme et à long terme.

 

Riassuntu vulgarizatu

Stu travagliu di tesi vole studià a composta di e fumichicce cappiate da e fucarate vegetale. Hànu permessu di palisà une poche di date à prò di a cummunutà scentifica da mette in sesta mudelli di simulazione di l’incendii. Sti mudelli sò quanti arnesi à favore di l’almanacchera deciziunale chì tocca à i prufiziunali di a lotta contr’à i fochi di furesta. Sò aduprati da inciartà a sparghjera di u focu è a soma di robba brutta trascinata da e fumichicce, di manera à definisce l’impronta soia. E mo ricerche participeghjanu dinù à insignà i risichi sanitarii corsi da i spinghjifochi è l’agenti silvarecci, sposti ch’elli sarianu à i fumicheghji, in lu mentre di l’osciati. Cusì, anu permessu l’arricumandazione in quantu à a pratica di l’osciati (mumentu, ora, tempu, locu), da accurtà u tempu di u cuntattu cù e fumichicce.

A fumichiccia cappiata dopu à a fucareccia vegetale hè stata analizata in laburatoriu po sopr’à locu. In laburatoriu, duie razze vegetale so state scelte: u muchju neru, di quelli arburimi raprisintativi di a vegetazione mediterranea è corsa, po, a filetta, vinuti da una dumanda precisa fatta da i prufiziunali di u focu. Une pochi di parametri liati à l’andatura à u focu di l’accendimi sò stati anc’elli misurati, cusì per u tempu è a timperatura di l’infiarata, o ancu per l’energia sfucata à mezu à l'infiarata. Sta parte di u studiu s’hè fattu à misura di a taglia di i pisticciuli vegetali (fronde è sticcatelli tra 1 à 20 mm di diametru per ciò chi tocca à u muchju, fronde è stiglii di 5 mm di diametru per a filetta) è à misura di e tappe parechje di l’infiarata (a prima vampata nanzu à a picciata, po l’infiaratata, po a satizzera è a smattera di focu cù u scusummu fulinosu, senza fiara). Sopr’à locu, l’analisi di e fumichicce s’hè turnata à fà in lu mentre di l’osciati. S’hè fatta à dui piani: À mezu à e vampate fumicose è à mezu à l’aria induv’ella hà scumbattutu a ghjente (spinghjifochi è agenti silvarecci). Hè stata studiata tandu a stonda chì sta ghjente hè stata sposta à e fumichicce, per via di a misura di i mulizzi rispirati po indè l’urine.

A maiò parte di i risultati toccanu à:

• Una taglia limita in quantu à i pisticciuli vegetali chì assicuranu a sparghjera di u focu, à partesi di chì si nota una muta di l’andatura à u focu;
• Una pruduzione di robba brutta propiu nata da l'infiarata di u vegetale mediterraneu;
• Un effettu di scala di studiu (in laburatoriu o sopr’à locu) in quantu à a pruduzzione di robba brutta;
• Un spostu sprupusitatu à a robba brutta (tagliafiatu, assiccante, è prò càncaru) per i spinghjifochi è l’agenti silvarecci, in lu mentre di e faccende intornu à l’osciati, capace à fà nasce danni di salute à cort’o longu andà.

 

La soutenance aura lieu à 14h, amphi Ghj.-B. Acquaviva, IUT, Campus Grimaldi

 

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