Remarques : durée = 2 h, public large: 12 ans+, nombre d'animateurs : 2+

L'objectif de cet atelier est la construction de capteurs mobiles autonome (pas de portable, pas besoin de wifi, etc.) de qualité de l'air permettant la mesure des concentrations en particules fines dans l'air par les participants sur des itinéraires variés. L'atelier peut être suivi par des participants individuels ou en binôme. Pour un atelier d'une dizaine de personnes, prévoir 2 médiateurs.

Un écran de TV ou un écran + vidéo projecteur avec connectique HDMI pour le raccordement à l'ordinateur de l'animateur + par station à monter:

• ordinateur (portable) avec le logiciel arduino installé et configuré avec les bibliothèques nécessaire à la compilation du code de la station (voir le github).
• carte arduino méga
• shield grove mega
• GPS grove
• capteur température et humidité DHT22 grove
• module carte microSD
• écran OLED grove
• cables grove-dupont F pour connecter le capteur de particules fines au shield grove
• capteur de particules fines (N;B. on peut trouver moins cher en Chine, ne pas oublier de prendre un adaptateur pour pouvoir le connecter sur des cables dupont).
• boitier adapté (l'imprimer en 3D ou le découper à la laser ou bien acheter un boitier quelconque et adapter)

Au moment de l'accueil, on peut faire circuler un petit questionnaire amont qui permettra de connaître les raisons qui ont motivé les participants à participer à l'atelier, d'évaluer leur sensibilité aux questions environnementales et à la pollution atmosphérique en particulier, leurs connaissances générales, est-ce qu'ils s'informent, par quels moyens, etc. Il faut que ça reste court.

L'atelier commence par un présentation du projet et du collectif AirCitizen, en se référant au site aircitizen.org. On peut parcourir rapidement le site et introduire le wiki, le github et les réseaux sociaux pour suivre les actualités. Pour faire court, AirCitizen cherche à donner la possibilité aux citoyens participants de mieux connaître la qualité de l'air qu'ils respirent en fabriquant un capteur et en réalisant des mesures. AiCitizen développe des outils et accompagnent les personnes qui souhaiteraient contribuer au projet en partageant ces mesures.
Il est bon de prendre un temps pour faire un tour de table (le deuxième animateur peut prendre des notes) en demandant aux participants de se présenter (un prénom suffit), de dire ce qu'ils font dans la vie et pourquoi ils sont là.

Un diapositive rappelle quelques généralités sur les polluants atmosphériques. Les gaz (dioxyde d'azote et ozone (surtout l'été)) et les particules fines, leurs origines et le fait que même si on en parle de plus en plus, les données sur le temps montrent que la pollution baisse. L'exemple du cheveu permet de se rendre compte des tailles et explique pourquoi on a besoin de capteurs pour “voir” les particules fines.

On introduit ensuite les capteurs optiques de particules fines (on ne parle pas des capteurs de gaz qui pour le moment sont trop chers pour être acheté/utilisé par des particuliers et posent des problèmes de dérive, d'interférences). Le phénomène physique qui permet de détecter les particules est la diffusion de Mie: lorsqu'on envoie de la lumière (un faisceau laser par exemple) sur des particules micrométriques, celles-ci “dévient” ou mieux ré-émettent de la lumière dans toutes les directions (on par le diffusion). L'intensité diffusée dépend de la taille des particules diffusantes. Ainsi, en plaçant un détecteur faisant un angle précis avec le faisceau de lumière originel, on peut voir de pic d'intensité diffusé lorsque les particules passent dans le faisceau devant le détecteur. L'analyse du signal est faîte par un programme dans un microcontroleur (sorte de micro-ordinateur primitif) intégré dans le capteur qui délivre des concentrations en ug/m3 pour les particules fines PM10, PM2.5.

On introduit ensuite la plateforme arduino en utilisant des termes simples. Le coeur de la station à assembler est un microcontrôleur qui joue en quelque sorte le rôle de cerveau qui va être capable de parler aux différents composants (en utilisant un langage approprié regroupé dans une bibliothèque) : les capteurs, l'afficheur, le lecteur/enregistreur de carte microSD, etc. Ce “cerveau”, tout comme les composants a besoin d'énergie qui va être fourni par une batterie. Le cerveau est ici la carte Arduino MEGA et pour simplifier le raccordement des différents éléments de la station on lui associe un “shield” grove avec ces connecteurs blancs caractéristiques qui va permet de brancher sans se tromper de sens (grâce au détrompeur) les éléments grâce aux câbles grove (noir pour la masse, qui serait le moins sur une pile, rouge pour la tension d'alimentation qui serait le plus sur une pile, jaune et blanc pour les signaux).