Lutter plus efficacement contre les feux de forêt par voie aérienne
Que ce soit au Canada, en Californie ou dans le bassin méditerranéen, les incendies de forêt sont de plus en plus fréquents et surtout de plus en plus violents. La chaleur, la sécheresse et le vent transforment souvent les incendies en enfer, surtout en été. La crise climatique aggrave le problème. Les chercheurs du Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI et la start-up Caurus Technologies GmbH réagissent à cette menace mondiale croissante : ensemble, ils développent un procédé d'extinction innovant qui permet de lutter plus efficacement contre les incendies à grande échelle par voie aérienne.
Le changement climatique modifie la qualité des incendies de forêt. Ils deviennent plus chauds et se propagent plus rapidement. Rien qu'au Canada, une surface d'environ 185 000 km a brûlé en 2023.2 - soit un peu plus que la superficie de la Grèce et de la Suisse réunies. Dans notre pays aussi, la saison des incendies de forêt commence de plus en plus tôt : dans des régions sèches comme le Brandebourg, les premiers hectares de forêt ont été la proie des flammes dès le 1er mars de cette année. Grâce à un nouveau procédé d'extinction, les chercheurs du Fraunhofer EMI, en étroite collaboration avec leur partenaire de coopération Caurus Technologies GmbH, veulent apporter une contribution décisive à la lutte contre les incendies de forêt par voie aérienne. Le système modulaire, composé de matériel et de logiciels, allie la technologie numérique à des approches d'extinction innovantes et complète les méthodes d'extinction traditionnelles. Le programme Fraunhofer Ahead soutient le projet.
Effet d'extinction élevé grâce au nuage d'eau et d'aérosol généré de manière ciblée
La technique actuelle de lutte aérienne contre les incendies date en grande partie des années 70/80. Aujourd'hui encore, des hélicoptères ou des avions survolent les forêts en feu avec des buckets d'eau d'extinction. À une hauteur de vol de 40 à 50 mètres, les pilotes ouvrent le fond du seau. Les vents et les courants thermiques dispersent l'eau d'extinction, qui se répand alors sur une grande surface - par conséquent, seule une petite quantité finit effectivement dans les flammes.
"Nous pouvons fournir aux pompiers des méthodes d'extinction meilleures et plus durables et utiliser la quantité d'eau d'extinction de manière ciblée avec une précision de largage améliorée grâce à un contrôle assisté numériquement", explique le Dr Dirk Schaffner, scientifique au Fraunhofer EMI à Fribourg. Les partenaires du projet travaillent en outre sur un mécanisme d'ouverture qui génère un nuage d'extinction nettement plus efficace. Celui-ci permet à la fois d'obtenir des gouttes d'eau aussi fines et petites que possible et de placer le nuage d'extinction avec précision à proximité du foyer d'incendie. Ces facteurs ont une influence décisive sur le succès de l'extinction, car ils aident à abaisser rapidement la température du feu et à la faire passer en dessous du point d'inflammation, ainsi qu'à priver le feu de l'oxygène dont il a besoin sur une large surface.
"Grâce à ce mécanisme, nous pouvons créer de manière ciblée un nuage d'eau et d'aérosol qui est activé à une hauteur de quelques mètres au-dessus ou dans les flammes. L'eau n'est ainsi pas dispersée au préalable, mais maintenue dans un sac jusqu'à ce qu'elle soit juste au-dessus du feu. Près de 100 pour cent de la quantité d'eau atterrit avec précision dans les flammes", explique Schaffner. Le nuage d'eau en aérosol permet d'extraire très rapidement la chaleur du feu. "Le taux de transfert de chaleur permettant d'extraire l'énergie d'un système dépend de la surface. Plus la surface du milieu récepteur est grande, plus l'énergie thermique est transférée rapidement du milieu en feu vers le milieu récepteur. Et le nuage d'aérosol présente une grande surface", explique le chercheur. Un nuage d'aérosol permet donc d'atteindre un taux de transfert de chaleur nettement plus élevé qu'un bloc d'eau.
Le déplacement de l'oxygène fonctionne également très bien, ce qui affaiblit le processus de combustion. Une attention particulière est accordée à la compatibilité avec les tactiques d'extinction existantes au sol et à la sécurité de tous les intervenants.
L'efficacité de l'utilisation de l'eau est multipliée
La nouvelle technologie ou l'aérosolisation de l'eau est déjà utilisée aujourd'hui dans les buses de dispersion à haute pression que les pompiers utilisent au sol - les chercheurs du Fraunhofer EMI et de Caurus Technologies l'appliquent maintenant pour la première fois dans l'air et élargissent ainsi considérablement les domaines d'application. Sur la base d'études, les partenaires du projet s'attendent à une efficacité d'extinction cinq à dix fois supérieure à celle des systèmes actuels. "Pour chaque litre d'eau utilisé, nous pouvons éteindre un incendie cinq à dix fois plus important avec le nouveau procédé", souligne Schaffner, un des avantages de la technologie face à la raréfaction des ressources en eau dans le monde. La sécurité des forces d'intervention est également garantie, car elles ne doivent pas s'approcher inutilement des foyers d'incendie et peuvent respecter des distances de largage plus élevées.
Autre point positif : la nouvelle méthode d'extinction contribue à la réduction des émissions de CO2 car les feux de végétation peuvent être endigués beaucoup plus rapidement. En effet, les incendies de forêt représentent une immense source de CO2-Au cours des 20 dernières années, 6,9 gigatonnes de CO2-dues aux incendies de forêt. Cela correspond à plus du double des émissions de l'ensemble des 27 membres de l'Union européenne au cours de la même période.
Les premiers prototypes de ce procédé d'extinction innovant ont déjà été testés avec succès et les partenaires du projet travaillent actuellement sur un démonstrateur.
Source : www.fraunhofer.de
