Ce processus peut neutraliser la croissance des gouttelettes d’eau induites par les émissions, ce qui inhibe alors la formation des nuages, avec des conséquences extrêmement complexes sur le cycle de l’eau.
L’étude, publiée par le journal Physical Chemistry Chemical Physics, a été réalisée à l’ILL à Grenoble, par une équipe internationale de chercheurs.
L’oléate de méthyle est une matière organique désormais produite en grande quantité en raison de l’utilisation croissante de biodiésel aux esters méthyliques d’acide gras (EMAG). Cette utilisation à grande échelle est donc susceptible d’en augmenter la concentration dans l’atmosphère. Il s’accumule naturellement à la surface de l’eau et peut donc réduire la tension superficielle des gouttes d’eau. Ce type de surfactants joue un rôle important dans la formation des nuages car, en réduisant la tension superficielle, il permet aux gouttelettes de grossir et de donner naissance aux nuages et aux pluies. En l’absence de surfactants, la croissance limitée des gouttelettes ne leur permettrait de former des nuages que bien plus haut dans l’atmosphère.
Les chercheurs ont mené des expériences de reflectométrie neutronique avec le puissant réflectomètre FIGARO de l’ILL. Des faisceaux intenses de neutrons sont prélevés sur des monocouches de molécules d’oléate de méthyle flottant sur l’eau tandis qu’elles sont exposées à de l’ozone en phase gazeuse. Les mesures de l’intensité de la réflexion neutronique lors de la réaction ont permis aux chercheurs de déterminer la façon dont la concentration de molécules en surface se modifie dans le temps et donc la sensibilité de cette matière organique à l’attaque oxydative.
Les neutrons sont utilisés ici pour traiter deux questions essentielles – à quelle vitesse l’oléate de méthyle oxydé disparaît-il de l’interface air-eau, et – est-ce que les produits d’oxydation de l’oléate de méthyle demeurent à la surface de la gouttelette, pénètrent dans l’eau ou s’évaporent ?
L’étude montre que l’oléate de méthyle se dégrade dix fois plus vite que l’acide oléique, une molécule présente dans l’atmosphère et générée par la cuisson de la viande. Elle montre également que la couche de surfactant initiale à l’interface air-eau est entièrement éliminée après exposition à l’ozone. Ce mécanisme a été attribué à la réaction de l’ozone avec la double liaison carbone-carbone de l’oléate de méthyle, qu’elle fragmente pour cisailler la molécule en deux. Cette réaction d’oxydation entraîne la perte presque totale des propriétés de surfactant de l’oléate de méthyle. Dans l’atmosphère cela ralentirait nettement la croissance des gouttelettes d’eau.
« Les neutrons ont montré que le surfactant disparaît de l’interface air-eau à une vitesse étonnante » a déclaré le Dr Christian Pfrang, de Reading University, auteur principal de l’article. « Le surfactant n’est pas stable en surface en présence d’ozone ; cela indique une augmentation de la tension superficielle et un éventuel ralentissement de la croissance des gouttelettes, ce qui peut entraver la formation des nuages. En outre, les produits d’oxydation ne sont pas stables du tout à la surface de la gouttelette, ce qui n’aurait pu être déduit des résultats d’études antérieures. »
Pour Richard Campbell, responsable instrument : « L’ILL est leader mondial des installations neutroniques pour les études cinétiques par son réacteur source très stable et intense, et FIGARO est le meilleur réflectomètre neutronique du monde pour mener cette étude, grâce à sa très haute intensité pour les études d’excès de surface. Nous avons pu pratiquer des scans à la cadence d’une à cinq secondes – vitesse nécessaire à l’échelle de temps de ce travail. Cela nous a permis de révéler les mécanismes de réaction de la dégradation par oxydation d’une monocouche organique, avec un excellent temps de résolution et une bien meilleure sensibilité. »
L’étape suivante sera d’examiner le comportement de surfactants différents et de leurs mélanges lors de l’exposition à l’ozone et autres oxydants présents dans l’atmosphère. « Nous combinons réflectométrie neutronique et modélisation informatique » explique Federica Sebastiani, doctorante à l’ILL qui a travaillé sur FIGARO. « Nos modélisations nous permettent d’étudier des systèmes plus complexes avec plusieurs surfactants et nous pourrons les voir plus en détails que jamais. »
Newsletter Enerzine
Recevez les meilleurs articles
Énergie, environnement, innovation, science : l’essentiel directement dans votre boîte mail.
C’est plutot une bonne nouvelle. La pollution par l’ozone des moteurs diesel est annulée par une molécule contenu dans son carburant. Cela devient donc un additif anti-pollution.
Ben pour moi l’article est plutot complexe et la conclusion assez floue. Du coup, c’est bien ou pas bien de favoriser la formation des nuages à basse altitude? Et la pluie qui en découle, elle est plutot acide ou neutre? Et finalement, en été quand les concentrations d’ozone dans les villes augmentent, est-ce que cet ozone en serait neutralisé? Ou rien du tout?
Facile à comprendre Le biodiesel contient entre autres une molécule, l’oléate de méthyle. (Très mauvais surfactant, mais assez polaire pour se retrouver à la surface de gouttelettes d’eau en formation dans l’atmosphère). L’ozone détruit l’oléate de méthyle en attaquant la double liaison oléique. On ne trouve donc plus d’oléate de méthyle à la surface des gouttelettes. (Entre nous, ça n’a aucune importance, puisque l’oléate de méthyle, très mauvais surfactant, ne participe pas ou très peu à la condensation des gouttelettes). Mais, comme l’oléate de méthyle disparait, c’est très mauvais pour la planète. (Argument totalement bidon, mais pas plus que beaucoup d’autres…) Pour sauver la planète, il faut subventionner l’ILL de Grenoble, qui possède les instruments de mesure capables de sauver la planète. En fait ce mécanisme n’est pas nouveau, mais a déjà été décrit il y a six ans (référence :).
il semblerait que pour la course aux subventions de recherche, l’ILL « produise » de l’étude ceci est du style publireportage il semble y avoir un effet, mais déterminer au vu de l’article si c’est grave ou pas me semble ardu ;o( ils ont regardé UNE intéraction, mais l’atmosphère est si complexe que c’est comme avec les médicaments, 2 medocs isolés peuvent fonctionner très bien, mais donne des résultats catastrophiwues ensemble! les multiples combinaisons sont quasi infinies, difficile dans ce cas d’être affirmatif quand à la conclusion!
Je commence à être habitué aux titres d’Enerzine qui exagèrent totalement le contenu de l’article. « Un composant du biodiesel aurait un effet grave sur le cycle de l’eau » peut en effet s’appliquer à n’importe quoi. Il suffit de remplacer « biodiesel » par « centrale nucléaire », « panneau photovoltaïque », « éolienne », « batterie », etc. Ce qui est excessif est insignifiant.
Merci beaucoup pour les explications!
Mais ne fallait-il pas dénigrer le biodiésel pour revenir au bon diesel de pétrole ?
Mais ne fallait-il pas dénigrer le biodiésel pour revenir au bon diesel de pétrole ?
Mais ne fallait-il pas dénigrer le biodiésel pour revenir au bon diesel de pétrole ?