WaltR : une technologie spatiale au service de la qualité de l’air

Stations fixes et mobiles, campagnes de tubages passifs, ou encore déploiement de microcapteurs : les approches pour mesurer la qualité de l’air extérieur ne manquent pas. Aussi diverses et complémentaires soient-elles, ces stratégies pèchent toutefois par un aspect : outre leurs résolutions spatiale ou temporelle limitées, elles ne permettent de mesurer que des concentrations – et non directement des émissions – rendant ainsi complexe voire impossible l’identification des sources des problèmes de qualité de l’air. Comme le note en effet le Centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique (Citepa) : « Les émissions correspondent aux quantités de polluants directement rejetées dans l’atmosphère par les activités humaines ou par des sources naturelles. Même si la qualité de l’air dépend des émissions […] il n’y a pas de corrélations simples entre les quantités de polluants émises et les niveaux de concentration de ces polluants dans l’air ambiant ». En cause, les interactions complexes entre les polluants émis et de multiples phénomènes physico-chimiques ou météorologiques : dispersion, remise en suspension, transport ou encore formation photochimique de l’ozone et de particules secondaires à partir de précurseurs gazeux. Pour parvenir à quantifier les émissions, une autre approche est toutefois possible : la mesure par satellite.

Les limites de la télédétection par satellite

« Les données satellites permettent d’avoir une vision globale, macroscopique, des principales sources d’émissions dans le monde. On arrive par exemple à avoir accès aux émissions moyennes d’une ville, ou encore à celles d’un site industriel relativement isolé. On voit les sources intenses », décrit Éric Péquignot, ex-responsable au Centre national d’études spatiales (CNES), où il a exercé pendant douze ans des fonctions de management et de développement de projets spatiaux sur les thématiques de la météorologie, de la chimie de l’atmosphère et du climat. Ayant le mérite de rendre possible la mesure d’émissions, cette approche par télédétection spatiale se révèle donc toutefois, elle aussi, limitée dans sa résolution spatiale, mais également temporelle, comme le souligne Éric Péquignot : « Les satellites, au mieux, proposent des revisites à la journée. Si on lançait de grosses constellations très chères, on pourrait peut-être arriver à une demi-journée… ». Même à l’heure de la démocratisation de l’accès à l’espace, mesurer finement – tant sur le plan spatial que temporel – les émissions polluantes semble donc toujours représenter un défi ; sauf à transposer directement sur terre les technologies de mesure mises en œuvre en orbite… C’est justement ce que le spécialiste du CNES Éric Péquignot a entrepris en 2018 en fondant la start-up WaltR.

Une technologie issue des travaux du CNES

« Vers 2016, le CNES a mené une grande réflexion autour de la valorisation des technologies issues du spatial et les données provenant de ce même secteur », se remémore Éric Péquignot. Bénéficiant de cette volonté d’essaimage de son employeur d’alors, l’ex-salarié du CNES s’est ainsi lancé dans l’aventure de l’entrepreneuriat. « WaltR est née en 2018, avec une mission : contribuer efficacement à la réduction des émissions polluantes », retrace l’actuel CEO de l’entreprise. Pour y parvenir, la start-up a ainsi développé une solution basée sur l’utilisation de moyens satellites déjà existants, mais également une nouvelle technologie de « tomographie spectroscopique », déployée quant à elle directement sur Terre. « Cette technologie qui fait l’objet d’un brevet CNES est comparable à la tomographie médicale, appliquée à l’échelle d’une ville entière. C’est un peu comme un scanner : on dispose quelques imageurs autour de la zone à couvrir et on triangule l’information acquise par ces caméras multispectrales placées sur différents points hauts à quelques kilomètres de distance. Aujourd’hui au nombre de 11, les différentes bandes spectrales couvertes par ces caméras sont fixées pour correspondre à différents types de polluants, que ce soit les particules fines, ou les gaz », résume Éric Péquignot.

En plus de la vision globale, macroscopique offerte par la télédétection spatiale, l’entreprise est ainsi capable de proposer un « zoom » d’un niveau de détail inédit sur les sources d’émissions polluantes. « Nous fournissons de la haute résolution : des cartographies de l’air en 3D mises à jour toutes les heures – voire demain tous les quarts d’heure – qui fournissent des données sur une zone étendue (toute une ville ou tout un site industriel) à quelques dizaines de mètres de résolution », fait valoir le CEO de WaltR. Trois caméras idéalement réparties permettent ainsi l’acquisition de mesures tous les dix à cent mètres, soit une dizaine de milliers de points répartis sur une ville de 100 km² comme Paris. « Ce qui est bien sûr beaucoup plus efficace d’un point de vue opérationnel que l’installation de microcapteurs ou de stations de mesure », souligne Éric Péquignot.

Quelques caméras placées sur des points hauts suffisent à l’acquisition de milliers de points de mesure répartis sur le territoire d’une ville ou d’un site industriel

Un service d’accompagnement

En exploitant ces cartes tridimensionnelles évolutives dans le temps, WaltR parvient ainsi à remonter aux sources d’émissions polluantes et peut donc proposer à ses clients – collectivités, industriels… – de les accompagner pour diminuer ces émissions. « Trouver la source des problèmes et la quantifier est ce qui permet de mettre en œuvre les leviers d’action, explique Éric Péquignot. Nous accompagnons nos clients par du conseil ou des services additionnels sur la façon de réduire leurs émissions. La réalité socio-économique fait que l’on ne peut pas atteindre le “zéro émission”, mais il est en revanche tout à fait possible de compenser les émissions résiduelles. »

WaltR propose ainsi un service clé en main, dont l’un des aboutissements est une plate-forme web permettant d’accéder aux données, après souscription d’un abonnement. « Le coût global du service va varier en fonction du nombre de polluants analysés, de la résolution souhaitée, du matériel déployé », précise Arnaud Dedieu, responsable développement de WaltR. Si elle reste plus chère qu’un service basé uniquement sur l’imagerie satellite, la solution proposée par la start-up se révèle d’ores et déjà compétitive par rapport au déploiement de multiples microcapteurs. « L’objectif, avec notre fabricant, est bien sûr de passer du stade de prototype à celui de l’industrialisation. Cela va permettre de réduire les coûts de moitié, voire plus », prévoit Arnaud Dedieu, qui glisse également que le développement d’une solution mobile d’imagerie n’est pas exclu… Une perspective qui pourrait permettre la réalisation de campagnes de mesures ponctuelles, dans le cas d’accidents industriels par exemple.

Plusieurs projets en cours

Avant d’en arriver là, la jeune entreprise s’est lancée dans un projet d’envergure, mené à Angers en partenariat avec deux autres entreprises : l’opérateur Alsatis et le groupe Lacroix, fournisseur de solutions connectées à destination notamment de la voirie intelligente. « Le projet vient juste de démarrer et devrait durer 36 mois. Il va consister à réaliser une expérimentation sur le lien entre la pollution en temps réel et la macro ou microrégulation du trafic routier. En complément, notre objectif est d’utiliser les données de pollution et de trafic en temps réel pour travailler sur la stimulation des changements de comportement ; l’objectif étant bien entendu de réduire les émissions et la pollution », décrit Arnaud Dedieu, en charge du projet.

WaltR va ainsi déployer un dispositif de mesure de la pollution angevine basé sur son système de caméras multispectrales, auquel s’ajoutera l’installation de matériel de régulation du trafic par le groupe Lacroix et la mise à disposition d’une plate-forme de stockage de données souveraine par l’opérateur Alsatis, alimentée via la 5G. « Nos caméras génèrent énormément de données en temps réel, tout comme les capteurs installés par le groupe Lacroix. Ce projet représente donc un cas d’usage intéressant de la 5G, qui va permettre de mettre en valeur ses intérêts », souligne finalement Éric Péquignot. Et outre cette expérimentation lancée récemment, WaltR mène également différents projets en France : à l’aéroport Roissy-Charles-de-Gaulle, sur le port de Nice ainsi qu’un projet à Toulouse, en cours de déploiement. « Nous avons d’autres projets dans les tuyaux, pas seulement en France… L’objectif pour nous est bien sûr de conquérir le marché européen, puis le monde, d’ici quelques années », conclut le Responsable développement de WaltR Arnaud Dedieu. Reste toutefois un dernier frein, celui de la réglementation : si la précision atteinte par la solution de WaltR la rend compatible avec la réglementation européenne, elle ne peut, pour l’heure, être certifiée.