Suivi des émissions et qualité de l’air

Identifier, quantifier et cartographier les gaz pour mieux surveiller les activités industrielles et l’environnement.

Suivi des émissions et qualité de l’air
Vision de la transition

Surveiller les gaz de l’atmosphère au sous-sol

La surveillance environnementale consiste à mesurer les gaz présents dans l’atmosphère, au niveau du sol ou dans le sous-sol, puis à déterminer leur origine et leur dispersion. Elle concerne aussi bien les gaz à effet de serre et les polluants gazeux que les molécules révélant une fuite, une odeur ou une activité naturelle.

Ces observations permettent de repérer une anomalie, d’en localiser la source et de suivre l’évolution des concentrations dans le temps.

En quelques chiffres :

Identifier les sources et suivre leur dispersion

Une concentration mesurée ne renseigne pas, à elle seule, sur l’origine d’un gaz. Il faut croiser les mesures de terrain, leur géolocalisation, les conditions météorologiques et la modélisation de la dispersion pour remonter à la source d’une émission.

Défis

  • la détection des anomalies et des fuites 
  • l’identification et la localisation de leurs sources 
  • la mesure de gaz présents à de très faibles concentrations 
  • le suivi de leur dispersion dans l’atmosphère, les sols et le sous-sol 
  • la restitution de données interprétables par les industriels et les acteurs publics. 
     

IFPEN s’appuie sur son expertise historique du sous-sol et du stockage des hydrocarbures pour développer des solutions de surveillance en temps réel adaptées aux sites industriels, aux réseaux et stockages de gaz, aux installations géothermiques, aux sites de traitement des déchets et à certaines sources naturelles.

Solutions & innovations

Mesurer, analyser et cartographier les gaz en temps réel

Avec Flair Suite, IFPEN développe des outils connectés pour mesurer les gaz dans l’air, les sols et le sous-sol, visualiser leur concentration en temps réel et rechercher l’origine d’une émission. Des analyses en laboratoire complètent ces mesures lorsque les gaz doivent être caractérisés plus précisément.

Un bref rappel pour comprendre

Détecter un gaz ne suffit pas à établir l’existence ou l’origine d’une émission. Les concentrations peuvent varier selon le lieu, le moment, les conditions météorologiques ou les échanges entre le sol et l’atmosphère. Leur interprétation repose donc sur plusieurs étapes complémentaires :

Mesurer les gaz sur le terrain

Image
Logo Flair car

Flair Car™ — parcourir un site pour localiser une émission

Objectif : mesurer en temps réel plusieurs gaz dans l’air et au niveau du sol, au moyen d’une station mobile embarquée dans un véhicule, afin de détecter les anomalies de composition et de rechercher la source des émissions.

Applications 

  • mesure par lasers infrarouges du CO₂, du méthane (CH₄), de l’éthane (C₂H₆) et de la vapeur d’eau 
  • mesure de l’isotopie du carbone 13, qui apporte des informations sur l’origine du carbone 
  • géolocalisation des données par GPS 
  • enregistrement des informations relatives au vent 
  • production des données nécessaires à la modélisation des panaches gazeux.
Image
Logo Flair box

Flair Box™ — élargir la gamme des molécules mesurées

Objectif : analyser, par spectrométrie UV, une large gamme de molécules à de très faibles concentrations, au moyen d’une station autonome mobile embarquée dans Flair Car ou installée sur un site pour des mesures sur le long terme.

Applications 

  • détection du tétrahydrothiophène (THT), utilisé pour odoriser le gaz naturel ;
  • mesure de molécules soufrées, dont le dioxyde de soufre (SO₂) ;
  • mesure de molécules ammoniaquées et azotées ;
  • suivi de molécules odorantes et de certaines émissions industrielles.

Flair Box fait l’objet d’une démarche d’industrialisation présentée par IFPEN à Pollutec 2025.

En savoir plus sur l’industrialisation de Flair Box

Image
Logo Flair soil

Flair Soil™ — analyser les gaz du sol et du sous-sol

Objectif : analyser plusieurs gaz présents dans le sol et le sous-sol, au moyen d’une station fixe, afin d’étudier leur présence et leur comportement à différentes profondeurs.

Applications 

  • détection de fuites de CO₂, de CH₄, de C₂H₆ ou de THT 
  • étude du comportement des gaz en milieu fermé 
  • suivi de la respiration du sol à différentes profondeurs 
  • recherche de molécules phytosanitaires soufrées ou ammoniaquées dans les sols agricoles.
Image
Deux techniciens réalisant des mesures avec un équipement portable à côté d'un véhicule Flair, dans un paysage enneigé

Caractériser les gaz en laboratoire

Image
Logo Flair lab

Flair Lab™ — approfondir les analyses réalisées sur le terrain

Objectif : compléter les mesures de terrain grâce à un parc analytique dédié à la caractérisation des gaz et au développement de nouvelles méthodes et de nouveaux capteurs.

Applications 
  • analyse de la composition des mélanges gazeux 
  • récupération et préparation des échantillons 
  • analyses isotopiques 
  • mesure des gaz rares 
  • étalonnage de nouvelles molécules 
  • développement de méthodes et de capteurs dédiés à la géothermie, à l’hydrogène et aux molécules odorantes.

Cartographier et interpréter les données

Image
Logo Flair map

Flair Map™ — suivre les mesures et les panaches en temps réel

Objectif : centraliser les informations issues des différents outils de Flair Suite afin de visualiser les mesures de terrain en temps réel, de gérer les données et de modéliser les panaches gazeux.

Applications 
  • représentation des mesures sous forme de cartes et de courbes 
  • intégration des données météorologiques 
  • stockage des mesures de terrain et des analyses de laboratoire 
  • modélisation du panache, de la source à sa dispersion 
  • restitution visuelle des résultats de calcul

Flair Map repose sur xDash, une technologie de visualisation scientifique développée par IFPEN.

Une gamme adaptée à différents contextes

Flair Suite répond à des besoins de surveillance industrielle et environnementale dans plusieurs contextes :

  • sites industriels 
  • réseaux de distribution de gaz 
  • sites de stockage de CO₂, d’hydrogène ou de méthane 
  • sites de stockage de déchets 
  • sites géothermiques 
  • environnements urbains et sources naturelles.

Découvrir la Flair Suite à travers une animation

Image
Site industriel aux cheminées fumantes dans la brume, derrière un champ labouré

Captage, stockage et valorisation du CO₂

Image
Complexe industriel aux hautes cheminées, entouré de végétation verdoyante

Surveiller les sites de stockage géologique

Le stockage du CO₂ nécessite une surveillance pendant et après l’injection. IFPEN développe des technologies pour suivre le CO₂ stocké, détecter d’éventuelles fuites et étudier leur dispersion dans le sol, le sous-sol et l’atmosphère.

Voir la page de cette thématique

Analyse environnementale des transports

Image
Vue aérienne d'un camion blanc sur une route traversant une forêt verdoyante

Mesurer et évaluer les émissions liées aux mobilités

IFPEN associe mesures en conditions réelles, données et modèles pour évaluer les émissions des transports et leurs effets sur la qualité de l’air. Ces travaux portent sur les mobilités terrestres, maritimes et aériennes.

Voir la page de cette thématique

Impacts

Des impacts concrets pour la qualité de l’air et le suivi environnemental

Climat — mieux connaître les émissions

  • Suivi en temps réel du CO₂ et du méthane dans l’air, au niveau du sol et dans le sous-sol
  • Cartographie des panaches gazeux de la source à leur dispersion

Sécurité & qualité de vie — détecter les fuites et les odeurs

  • Détection et localisation de fuites sur les sites de stockage et les réseaux de distribution de gaz
  • Mesure de molécules odorantes à de très faibles concentrations, notamment le THT et des molécules soufrées ou ammoniaquées

Industrie — surveiller des environnements variés

  • Des mesures fixes ou mobiles sur les sites industriels, les stockages de gaz, les sites géothermiques et les installations de traitement des déchets
  • Flair Box engagée dans une démarche d’industrialisation en 2025 pour la surveillance environnementale des sites industriels (IFPEN — Pollutec 2025)
Recherche & expertise

Croiser analyse des gaz, expérimentation et modélisation

Les recherches d’IFPEN associent sciences analytiques, instrumentation, étude des transferts gazeux et traitement des données. Elles s’appuient notamment sur des compétences historiques acquises dans l’exploration-production et le stockage souterrain, aujourd’hui mobilisées pour surveiller les gaz de l’atmosphère au sous-sol.

Image
Photo d'un collaborateur IFPEN portant sur le dos une FlairBox pour analyser la qualité de l'air dans un paysage de montagne, en hiver

Compétences scientifiques mobilisées

Sciences analytiques? = Analyse et caractérisation ?  Sciences physiques Sciences de l’ingénieur Mathématiques et informatique  Géosciences 

Accéder à toutes les compétences

Infrastructures et plateformes

  • laboratoire de physique expérimentale des fluides et milieux poreux 
  • parc analytique Flair Lab pour l’analyse compositionnelle, l’isotopie, les gaz rares et l’étalonnage 
  • stations fixes et mobiles de mesure multigaz
  • moyens de traitement et de modélisation des données
  • outils de cartographie et de visualisation scientifique, dont xDash

Accéder aux infrastructures

Formation

Former les compétences du monitoring environnemental

IFPEN contribue à former les ingénieurs et chercheurs capables d’accompagner le développement des technologies de surveillance environnementale et de qualité de l’air.

Formation par la recherche

Thèses

Encadrement de x travaux de thèse sur les technologies de monitoring environnemental.
→ Accéder au site des thèses

Formation professionnelle

Contribution à
la filière

Ingénieur spécialisé

• diffusion des compétences en surveillance environnementale  de l’air et des sols
• accompagnement des acteurs industriels et territoriaux
• structuration des savoir-faire liés à la qualité de l’air et au suivi des émissions

Utilité publique & tiers de confiance

Produire des données pour éclairer les décisions environnementales

Pour agir face à une émission gazeuse, les industriels et les acteurs publics doivent pouvoir déterminer quels gaz sont présents, à quelle concentration, d’où ils proviennent et comment ils se dispersent. En tant qu’organisme public de recherche, IFPEN associe mesures de terrain, analyses et modélisation pour apporter des éléments scientifiques utiles à ces décisions.

Toutes nos études

Apporter des éléments d’analyse

  • Aux industriels
    Détecter une anomalie, rechercher sa source et suivre sa dispersion
  • Aux acteurs publics et territoriaux
    Mieux caractériser les émissions et leur évolution dans le temps et l’espace
  • Aux partenaires scientifiques
    Croiser mesures, données météorologiques et modèles de dispersion
  • Aux différentes parties prenantes
    Restituer les résultats sous forme de cartes, de courbes et de visualisations

Une expertise mobilisée dans des projets partenariaux

Le projet CROISI’Air, mené avec Corsica Linea et AtmoSud avec le soutien de l’Ademe, associe mesures en conditions réelles et modèles de dispersion pour étudier les émissions des navires et leurs effets dans les villes portuaires.

Découvrir le projet CROISI’Air


Vidéo : Projet Flair - Surveiller les gaz de l’air et du sol avec des outils innovants

 

Collaborer

Collaborer pour développer la surveillance des gaz

IFPEN travaille avec des partenaires scientifiques, industriels et publics pour développer les méthodes de mesure, tester les outils sur le terrain et préparer leur déploiement sur des sites industriels.

FAQ

Foire aux questions

Vous trouverez ici les réponses aux questions les plus fréquentes.
Vous n'avez pas trouvé ce que vous cherchiez ? N'hésitez pas à nous contacter, nous serons ravis de vous aider !

Contact

Vous n'avez pas trouvé ce que vous cherchiez ? N'hésitez pas à nous contacter, nous serons ravis de vous aider !

Jean-François Argillier

Jean-François Argillier

Responsable du programme "Interactions climat/sol & cycle de l’eau"

9 contenus