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SEMPAS
SEMPAS est un spectromètre ultraviolet/visible et infrarouge conçu pour détecter les émissions des navires, telles que le CO₂, le SO₂ et les NOx.
L'instrument est équipé d'un système de suivi qui « repère » les navires lorsqu'ils entrent dans leur chenal au large de la côte belge et les suit jusqu'à leur sortie du corridor. Pendant cette période, le spectromètre surveille les émissions du navire.
Conception mechanique
L'air marin salin accélère la corrosion, rendant le choix des matériaux et une conception appropriée essentiels pour l'instrument SEMPAS, destiné à fonctionner en Mer du Nord. Son boîtier est fabriqué à partir d'un alliage d'acier inoxydable hautement résistant à la corrosion, tandis que la tête optique, en aluminium léger, est protégée par des traitements de surface spécialisés.
Afin de minimiser la corrosion galvanique, des matériaux similaires ont été utilisés autant que possible et, dans les cas critiques, certains composants ont été volontairement surdimensionnés pour permettre une corrosion contrôlée sans compromettre l'intégrité structurelle.
L'étanchéité a posé un autre défi. Pour garantir un joint fiable, tous les composants mécaniques ont été méticuleusement soudés, et des doubles joints toriques ont été utilisés pour une protection supplémentaire.
Conception électronique
La conception électronique de SEMPAS repose sur une technologie d’un précédent système de suivi solaire. Cependant, au lieu de suivre le Soleil, SEMPAS est conçu pour suivre les navires à l’horizon. Cela est rendu possible grâce à une tête optique motorisée à entraînement électronique, équipée d’une caméra de suivi opérant dans le domaine des longueurs d’onde visibles.
La tête optique mobile intègre également une fibre optique UV/visible qui redirige le signal entrant vers le spectromètre. À ce jour, aucune détection infrarouge n’a encore été implémentée.
Puisque l’instrument fonctionne en mer toute l’année et nécessite des températures stables pour des mesures précises, un système de contrôle thermique robuste est essentiel. Toute l’électronique, y compris un ordinateur et une unité de distribution d’énergie, est logée dans un boîtier bien isolé et thermorégulé, utilisant des éléments thermoélectriques Peltier haute performance.
Le spectromètre lui-même est placé dans une enceinte thermique supplémentaire pour un contrôle encore plus précis de la température. De plus, une isolation résistante à l’humidité a été utilisée afin de minimiser les fluctuations thermiques et d’améliorer l’efficacité du refroidissement.
L’ordinateur de l’instrument est accessible via Wi-Fi ou 4G. L’électronique de SEMPAS comprend également une antenne GPS et un transpondeur radio recevant les positions initiales des navires émises par ceux-ci. En cas de panne d’alimentation principale, l’alimentation sans interruption (UPS) intégrée et sa batterie garantissent une autonomie électrique de plusieurs heures.
SEMPAS illustre comment l’ingénierie innovante, des choix de matériaux intelligents et une sélection robuste des composants permettent de concevoir un instrument fiable et durable, capable de résister aux conditions marines difficiles – y compris l’air salin, les éclaboussures d’eau, les vents violents et les variations de température.
En savoir plus
- Développement de l'instrument SEMPAS pour la surveillance des émissions polluantes des navires en Mer du Nord (Nouvelle 26/07/2023)
- Surveillance des émissions des navires en mer du Nord à l'aide de spectromètres UV-Vis et IR (SEMPAS Science, Rapport Annuel)
