Des solutions pour faire respirer la ville autrement

Depuis 2014, Green City Solutions développe des dispositifs de purification et de rafraîchissement de l’air urbain. L’entreprise allemande combine les capacités naturelles de filtration de la mousse à une ventilation active et à des capteurs connectés, afin d’apporter un air plus frais (jusqu’à –4 °C) et plus sain dans des zones urbaines à forte fréquentation.

La ville de Differdange a opté en 2024 pour la location de cinq CityTrees – place des Alliés et devant le CHEM de Niederkorn –, des structures verticales qui aspirent l’air ambiant chargé en polluants. Grâce aux filtres à mousse et aux technologies embarquées, les personnes se trouvant à proximité directe bénéficient, en période estivale, de quelques degrés de rafraîchissement et d’une atmosphère plus saine. Des auvents y seront bientôt ajoutés pour créer de l’ombre, précise Tom Ulveling, échevin.

Zhengliang Wu, CIO et cofondateur de Green City Solutions, a répondu à nos questions sur les CityTrees, leurs conditions d’efficacité, leurs limites, et la place qu’ils peuvent – ou non – occuper dans les politiques urbaines de qualité de l’air.

Pensez-vous que CityTree peut remplacer les vrais arbres en ville ?

Absolument pas, et cela n’a jamais été notre objectif. Nos filtres à mousse – CityTree, CityBreeze ou WallBreeze – sont conçus pour compléter les arbres, et non pour les remplacer. Les arbres sont essentiels pour l’ombrage, la biodiversité, le stockage du CO₂ et la résilience urbaine à long terme.

Les arbres et la mousse coexistent depuis des millions d’années, en fournissant de précieux services environnementaux tels que l’ombrage, le refroidissement par évaporation et d’autres fonctions vitales comme le stockage des polluants et du CO₂, la production d’oxygène, la réduction du bruit et la contribution à la gestion de l’eau. La mousse, ainsi que les particules fines qu’elle filtre, a même constitué la base de l’apparition des plantes supérieures comme les arbres. Nous soutenons cette symbiose en ville.

Dans quels contextes urbains précis les CityTrees montrent-ils les résultats les plus probants en matière de qualité de l’air ?

Les mousses peuvent être utilisées aussi bien à l’extérieur qu’à l’intérieur, en particulier dans les lieux où la qualité de l’air doit être améliorée. L’effet de purification et de refroidissement est particulièrement pertinent là où la concentration de chaleur et de particules fines est élevée, ainsi que dans les endroits où les gens se rassemblent.

Il s’agit par exemple de rues commerçantes et de places très fréquentées, de cours d’école ou de crèches, mais aussi de sites d’entreprises, de bureaux ou d’ateliers de production, d’atriums, de centres commerciaux, de gares ou d’aéroports.

Dans ces contextes, notre approche est pertinente car nous ne nous appuyons pas uniquement sur une captation passive des polluants, comme le font les feuilles des arbres : nous aspirons activement l’air ambiant à travers les modules de mousse grâce à une ventilation contrôlée, ce qui rend l’effet de filtration mesurable là où cela compte le plus. Dans ces lieux, les filtres à mousse peuvent purifier l’air et créer des zones d’air frais et de rencontre. Ils offrent une alternative durable aux systèmes de filtration conventionnels, qui nécessitent de plus en plus d’énergie, doivent souvent être traités comme des déchets dangereux et n’ont pas un impact positif sur le climat.

Enfin, à plus long terme, il est essentiel de développer des corridors verts et des espaces de loisirs en ville, afin de garantir un air frais et propre, de renforcer la biodiversité et de favoriser la gestion de l’eau.

Quel est le rayon d’action mesuré d’un CityTree ?

En collaboration avec des partenaires scientifiques, nous avons validé des effets mesurables sur le refroidissement et la réduction des particules fines. Par exemple, l’Institut de technologie de traitement de l’air et du froid (ILK Dresden) a mesuré, dans des conditions de test, un effet de refroidissement d’environ 4 kelvins (ou 4°C, NDLR) à une distance d’un mètre d’un CityTree.

La portée effective en milieu urbain réel dépend fortement de la direction et de la vitesse du vent, de la géométrie des rues, de la pollution de fond et du mode de fonctionnement du système. C’est pourquoi nous combinons un fonctionnement contrôlé (ventilation et irrigation pilotées par capteurs et algorithmes) avec un suivi sur site des paramètres environnementaux et de qualité de l’air, afin d’évaluer les performances sur le terrain.

La mousse de vos dispositifs pousse et se régénère au sein d’une ferme verticale. Pourquoi ne pas prendre la mousse disponible à proximité des lieux d’installation ?

Nous avons opté pour une culture contrôlée, car l’approvisionnement en « mousse locale » est souvent peu fiable, peu transparent et difficilement compatible avec la protection de la nature, en particulier à grande échelle.

Dans notre ferme verticale près de Berlin, nous pouvons garantir une qualité constante, une traçabilité complète et des cycles de régénération rapides. Notre laboratoire étudie et sélectionne les mousses pour la culture. Dans des conditions contrôlées, elles poussent environ 16 fois plus vite que dans la nature.

La durabilité est également une priorité dans cette ferme entièrement numérisée. L’utilisation de l’eau, de la chaleur et de l’électricité est surveillée par des capteurs et optimisée en permanence. Les mousses sont robustes et réutilisables : elles retournent à la ferme une à deux fois par an pour être régénérées, avant d’être réintégrées dans nos produits.

Cette approche nous permet de fournir un « filtre » performant et homogène, recyclable à 99% et disposant d’une analyse de cycle de vie (ACV) transparente.

Marie-Astrid Heyde
Photos : Green City Solutions

Extrait du dossier du mois « L’air de rien »