Le LISA développe un système d’auto génération de schémas chimiques (GECKO-A) permettant d’écrire de manière explicite l’oxydation multiphasique des COV dans l’atmosphère.

 

 

Le projet GECKO-A vise à :

 

- auto-générer les schémas chimiques explicites pour l’oxydation d’un composé précurseur dans les phases gazeuse et condensées (i.e. fournir la liste des réactions élémentaires et les constantes cinétiques associées)

- décrire le transfert de phase de chaque espèce organique (i.e. renseigner le transfert de masse et fournir les propriétés associées : pression de vapeur, constantes de Henry, coefficients d’activité…) (Figure 1).

 

 

Figure 1 Développement du générateur de schémas chimiques explicites pour l'oxydation multiphasique des composés organiques

 

Ce système permet d’assimiler toute donnée et/ou paramétrisation nouvelle venant des études de laboratoire (constantes cinétiques, rendements en produit de réaction…) et d’estimer les données cinétiques, mécanistiques et thermodynamiques manquantes sur la base de relations empiriques de type structure/réactivité (Figure 2). L’intérêt de ce système est de lever les contraintes liées à retranscription manuelle des schémas chimiques, autorisant ainsi le développement de schémas réellement explicites. A titre d'exemple, l’application de GECKO-A pour décrire l’oxydation gazeuse d’un composé tel que l’octane conduit à un schéma chimique contenant plus d’un million d’espèces.

 

Figure 2 : Fonctionnement du générateur de schémas chimiques explicites

 

Dans sa version actuelle, GECKO-A permet de générer les schémas d'oxydation gazeux des principales familles de COV émis dans l'atmosphère et le transfert de masse gaz/particules et gaz/nuages des espèces organiques.

 

 

Applications

 

Le modèle GECKO-A est utilisé conjointement avec un modèle de boîte afin de simuler des expériences effectuées dans chambres de simulation atmosphérique. Ce type de comparaison entre modèle explicite et observations permet d’évaluer notre compréhension des processus, d’aider à l’interprétation des expériences et de proposer des mécanismes réactionnels.

 

Les schémas explicites générés par GECKO-A peuvent également être utilisés comme schémas de référence pour développer des mécanismes réduits pour les modèles de qualité de l’air. En particulier, une paramétrisation de type VBS (Volatility Basis Set) a été développée sur cette base afin de pouvoir représenter la formation d’aérosols organiques secondaires dans les modèles 3D de chimie-transport. Cette paramétrisation a été implémentée dans le modèle 3D Chimere.