Sur les traces des émissions de CO2

Capteurs de CO2

De petits capteurs d’une grande efficacité


Un réseau, dense et unique au monde, de mesure du CO2 est installé en Suisse. 300 capteurs collectent en permanence des mesures au profit de la science. Ces mesures servent de base aux modèles de dispersion atmosphérique de l’Empa.


Texte: Michael Lieberherr, images: Swisscom,




Avec l’accord de Paris de 2015, la communauté internationale s’est engagée à réduire les émissions mondiales des gaz à effet de serre. Depuis, plus de 190 États ont ratifié cet accord. Certaines villes se sont même fixé des objectifs encore plus ambitieux. Ce qui manque encore pour l’instant, ce sont les outils adaptés permettant de mesurer les progrès effectués, notamment ceux basés sur les mesures actuelles de concentration de CO2.


Le projet intitulé Carbosense apporte dans ce cadre de nouvelles possibilités. 300 capteurs de CO2 seront bientôt installés dans toute la Suisse et transmettrons leurs données en temps réel via l’Internet des objets. Jusqu’à présent, il n’existait en Suisse que peu de sites de mesure de CO2. Ce réseau de capteurs d’une densité unique au monde relève les variations dans le temps et l’espace de la concentration de CO2 dans l’atmosphère. Lukas Emmenegger, chef de projet à l’Empa: «Le réseau de capteurs de CO2 livrera des données précieuses pour mieux comprendre les sources de CO2 d’origine naturelle et celles d’origine humaine ainsi que les puits de carbone existant en Suisse.»


Un appareil de radiographie pour CO2

Pour Zurich, ville dans laquelle le réseau de capteurs prévu sera particulièrement dense, l’Empa a élaboré un modèle qui simule la concentration de CO2 de dix sources différentes (voir la figure). Parmi ces sources d’émissions se trouvent par exemple les différents types de trafic, l’industrie et le chauffage des habitations. L’Empa reliera les données recueillies par les capteurs à ses simulations de modèles, ce qui permettra alors une estimation des émissions. Lukas Emmenegger explique: «Nous aurons ainsi des mesures suffisamment denses pour suivre pratiquement en temps réel les émissions de CO2 de la ville de Zurich. De plus, les mesures livreront également de précieuses informations sur la dispersion d’autres polluants atmosphériques.» Les applications scientifiques et techniques qui s’appuient sur ces données de capteurs recueillies dans toute la Suisse fournissent également des points de connexion pour la planification du trafic, la prévention sanitaire et les développements concernant les Smart Cities, ainsi que pour une meilleure compréhension de l’échange de CO2 entre l’atmosphère et la végétation.


Swisscom installe les capteurs de CO2 sur des emplacements d’antenne. Les 300 capteurs alimentés par batterie envoient leurs mesures aux centres de calcul du Swiss Data Science Center (secteur ETH) via le Low Power Network de Swisscom. Le Low Power Network offre uniquement une largeur de bande étroite. En revanche, il a une vaste portée, la consommation d’énergie de la transmission est faible et il réduit les coûts de mise en réseau. Il convient ainsi à la mise en réseau de capteurs environnementaux, parkings, conteneurs ou autres infrastructures communales.


Le réseau de capteurs est utile non seulement à la science, mais aussi au Low Power Network lui-même: les capteurs répartis dans toute la Suisse sont un bon moyen de contrôler en permanence la qualité du réseau.



Répartition de la concentration de CO2 (moins env. 400 ppm de concentration naturelle) dans la ville de Zurich, moyenne des années 2013 et 2014.


La figure montre la simulation d’un modèle de dispersion atmosphérique basé sur le cadastre d’émission de la ville de Zurich. À l’avenir, ces modèles seront reliés aux mesures du réseau de capteurs afin d’obtenir une meilleure estimation des émissions urbaines.







Le projet Carbosense


Carbosense est une collaboration entre l’Empa, le Swiss Data Science Center (SDSC), Decentlab et Swisscom. L’Empa et Swisscom ont initié ensemble ce projet. nano-tera.ch participe également à son financement.

En janvier 2017, Swisscom a inauguré un LPN Experience Center à Zurich. Les personnes intéressées y obtiennent un aperçu des possibilités et des cas d’application du Low Power Network. 


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