Le projet CO2-Vking : le suivi Aérologie Cavités Gardéchoises
Le projet de mesure CO2-Vking cadre dans un projet de l’association spéléologique Nature-Témoin, afin de trouver l'explication pour les montées des concentrations de gaz carbonique sous terre, de contribuer à la connaissance scientifique, sur laquelle sont basées des conditions de sécurité de spéléologues, chercheurs, et même un public de visiteurs de grottes. D’origine spéléologique, ses activités de l'asociation se concentrent ces dernières années dans le domaine de l’hydrogéologie, la cartographie et la climatologie souterraine.
L'expérience technique et l'expertise scientifique de ce partenariat entre spéléologues et chercheurs permet le développement d'un réseau d'instruments de suivi, qui répond exactement au cahier des charges, tout en rentrant dans un budget bien défini.
Nous avons conçu des stations fixes de suivi climatologique souterraine (CO2, O2, radioactivité, température, pression, humidité, point de rosée,...) qui fonctionnent actuellement dans quelques cavités dans le Gard et en Ardèche. On peut les voir en visitant la Grotte de la Bartade (Saint-Remèze), l'Aven-Grotte de la Forestière (Labastide/Orgnac) et à l’Aven d’Orgnac Grand Site de France (Orgnac-L'aven, Ardèche, France). |
There are no passengers on spaceship Earth. We are all crew.
(Herbert Marshall McLuhan) |
La conception et la réalisation sur mesure de nos appareils de détection single- et multigaz (gaz carbonique, oxygène, radon, méthane, monoxydes,...) pour l'utilisation scientifique en grotte trouve ses origines en rencontrant de plus en plus de taux élevés de gaz carbonique dans les grottes de la région. Les appareils sur le marché sont peu adaptées à l'utilisation par des spéléologues: lourd, encombrant, sensible, et surtout... cher !
Nos spéléologues se baladent depuis 2007 avec des instruments portables dans les grottes, et en ont eu beaucoup sous les mains, afin de s'inspirer à développer des appareils de mesure spécifiques pour l'utilisation spéléo-scientifique. Nous avons testé plein de capteurs de gaz de toute classe et prix. Les détecteurs de CO2 posaient, en plus, un problème de dérive, ce qui nécessitait régulièrement un étalonnage complexe.
Depuis 2015, dans nos prototypes, nous utilisons des capteurs CO2 mesurent l'absorption des infrarouges à bande étroite 4.26 µm. Non seulement sont-ils très précis, compensés en température et pression, consommant très peu d'énergie, mais ce type de capteurs bénéficient d’avantages supplémentaires par rapport aux capteurs traditionnels. Cette technologie les rend insensibles au réchauffement, ni aux interférences d’autres gaz ou à la vapeur d’eau, ce qui rend l'étalonnage très simple, et permet un fonctionnement avec une bonne linéarité sur toute la plage de mesure, pendant tout le cycle de vie du capteur.
La calibration est effectuée chez le fabricant, à plusieurs températures et pressions atmosphériques, dont les courbes sont stockées dans une puce-mémoire à l'intérieur des capteurs même.
Cette calibration à l'usine permet de conserver un étalonnage parfait, mais il est conseillé d'étalonner de temps en temps le point bas du capteur de CO2 par rapport à la concentration de gaz carbonique dans l'atmosphère extérieur, qui monte un peu chaque année, et qui est de 410 ppm en 2020.
Nous avons conçu deux modèles d'appareils portables:
Le Duo-Vking, un dual-gaz 5% ou 20% CO2 + 21.5% O2 + temp/hum/pression avec afficheur Oled, dans un boîtier ABS imprimé en 3D avec filtre de poussières en PLA-biodégradable fluorescent;
Le CO2-Vking 4 , un appareil de mesure qui affiche sur Oled de 0 - 5% ou 20% CO2 + temp/hum/pression, dans un boîtier ABS imprimé en 3D avec filtre de poussières. Sa conception est très adaptée à l'usage spéléo, comme l'épaisseur de la coque est de 4mm.
Téléchargements:
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Station de suivi du climat souterrain à l' Aven d'Orgnac (Ardèche, FR, 2018)
Prototype 9.0.4 du Co2vKing, le CO2-mètre le plus compacte, attendant son assemblage imprimé 3D avant son départ sous terre en 2016...
Co2vKing-Alti, prototype 2015 pour détecter des couches de CO2 dans les avens.
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