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DECAP

Déscription

Le développement des techniques analytiques a révélé la présence de nombreux micropolluants dans les eaux de surface et souterraines en lien avec l’intensification des activités anthropiques. Ces composés, très nombreux, appartiennent à différentes familles de polluants, telles que les métaux, les HAP, les pesticides, les phtalates ou les composés pharmaceutiques, et peuvent avoir des conséquences néfastes sur l’homme, à travers divers modes d’action : perturbateurs endocriniens, agents cancérigènes,... Ces micropolluants posent donc un problème environnemental majeur, d’autant plus qu’ils sont bien souvent peu ou pas éliminés par les techniques conventionnelles de traitement et d’épuration des eaux, et sont donc retrouvés dans l’eau de consommation et dans les eaux naturelles. Cette problématique a conduit à l’établissement de normes beaucoup plus contraignantes de rejet des eaux usées (industrielles et collectives), avec des objectifs de qualité de l’ensemble des eaux à atteindre d’ici 2021 fixant des seuils extrêmement bas pour les micropolluants prioritaires (DCE-Annexe 08/2013). C’est pourquoi il est indispensable, d’une part, de développer et d’optimiser de nouvelles méthodes de traitement et d’épuration des eaux permettant l’élimination de ces micropolluants, mais aussi d’élaborer des capteurs suffisamment sensibles et sélectifs pour surveiller à distance la qualité des eaux en effectuant des analyses en continu ou semi-continu régulièrement et en couvrant un maximum de sites géographiques.

C’est dans ce contexte que s’inscriront les activités de la plateforme DECAP permettant de développer de nouveaux matériaux, intégrés dans des dispositifs capteurs et proposant des procédés de dépollution innovants en interaction avec le projet CPER PROMESTOCK (Procédés et Matériaux pour l'Energie, l'Environnement, le Stockage de l’énergie et les Risques).

Cette plateforme repose sur les savoir-faire, l’expertise et les plateformes instrumentales des trois laboratoires ICMN, GREMI et CEMHTI, et du centre de ressources technologiques CRESITT.

Informations

Organisme

. Chiffre clés .

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Plateformes

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Plateformes

. Dernières actualités .

Capteurs électrochimiques pour la détection de micropolluants

Si de nombreuses études concernent le développement de matériaux d’électrodes permettant la détection électrochimique de micropolluants, la plupart concernent des polluants métalliques et très peu prennent en compte les contraintes liées à une application en semi-continu. Les activités du CRMD liées à la métrologie environnementale se distinguent, en premier lieu, par une approche globale allant du matériau au capteur : élaboration des encres, fonctionnalisation des matériaux carbonés, mise en œuvre permettant la fabrication de l’électrode (Figure 15) mais aussi l’étude de la méthode analytique mettant en jeu le choix et l’optimisation de la méthode électrochimique, avec pour objectif l’obtention de capteurs peu coûteux permettant des analyses sur site en semi-continu avec les contraintes matériaux et les mises en œuvre qu’elles impliquent. Bien que l’objectif soit appliqué, tout au long de cette chaîne, les compétences du Laboratoire, à la fois expérimentales sur les matériaux carbonés et en électrochimie, et en modélisation, permettent d’avoir une approche fondamentale dans laquelle la dynamique et la cinétique électrochimique sont étudiées et corrélées aux caractéristiques du matériau avant et après son intégration dans l’électrode, notamment en termes de transferts électroniques et de propriétés électro-catalytiques. Un autre aspect original de cette approche est l’intérêt vis à vis de micropolluants prioritaires organiques ou de micropolluants émergents pour lesquels peu d’études sont actuellement proposées concernant les aspects détection sur site.

 

« DECAP » est une plateforme transversale de PIVOTS, consacrée à la conception de capteurs pour l’environnement et au développement de procédés de dépollution des eaux. La plateforme DECAP fait le lien entre les innovations générées par le volet ‘Procédés, Matériaux pour l’Energie, l’Environnement, le Stockage de l’énergie et les Risques’ (PROMESTOCK) du CPER en matière de nouveaux matériaux et procédés, et leur application en termes de nouveaux capteurs et nouvelles méthodes pour le monitoring de l’environnement.

 

Elle est constituée d’outils permettant l’analyse des eaux, le développement des capteurs et des procédés d’élimination des polluants ainsi que de l’évaluation des performances des systèmes proposés :  

La plateforme dispose d’un ensemble d’équipement dédié à :

- l’analyse des eaux (COTmètre, analyseurs DCO, DBO…),

- le développement des capteurs : sérigraphieuse, imprimante jet d’encre  

- L’évaluation des performances des capteurs : enceintes de test, potentiostats, systèmes optiques, Microscope à Force Atomique, microbalance à quartz permettant de concevoir de nouveaux capteurs adaptés aux différents milieux visés (eau, air, milieux poreux) et de démontrer leur pertinence (preuve de concept).

- Le développement de procédés de dépollution des eaux : réacteur électrochimique.

 

OUTILS A DISPOSITION

- Wire-Bonding, Effet Hall, Analyseur de Carbone Organique et Total 

- Matériel Electrochimie   

  • Potenstiostats simple voie et multi-voies
  • Microbalance à quartz
  • Réacteur électrochimique

- Microscope à force atomique AFM

- Station de test sous pointes (I-V, C-V), analyseurs DCO, DBO

 

Ils ont fait confiance à la plateforme DECAP :

CIRME (ICMN/ DSA Technologies)

CAPEL-MIP (ICMN/ ICOA/ BRGM / DSA Technologies)

CAPELCAHAP (ICMN/ PCM2E/ BRGM/ DSA Technologies)

IMERSYOM (ICMN/ GREMI/ GREMAN/ GEOHYD)

MATHEO (ICMN/ ISTO/ AQUALTER/ AXYNTHIS/ 3M)

TREMEMAP (GREMI/ ICOA/ ETHYPHARM)

. Témoignage .

. projets en cours .

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. Publication Scientifiques .

Pivots

. Vidéo .

. CONTACT DECAP .

Christine VAUTRIN-UL

Responsable scientifique de la plateforme DECAP

CNRS

1b, rue de la Férollerie - 45071 Orléans CEDEX

christine.vautrin-ul@cnrs-orleans.fr