Des capteurs pour repérer les micropolluants

Dans le cadre du projet de recherche européen iMERMAID, le professeur Maxime Pontié et son équipe du Groupe analyses et procédés ont développé des capteurs permettant de mesurer les teneurs de divers micropolluants organiques dans les eaux usées. Objectif : mieux informer les gestionnaires de sites à risque, pour, in fine, limiter les rejets dans la nature et protéger la Méditerranée.

Le projet s'est focalisé sur cinq sites, comme ici, une station d'épuration en Espagne.Lancé le 1^er mai 2023 pour 3 ans, le projet iMERMAID vient de prendre fin. Porté par les Espagnols de l’Institut technologique de Burgos, il a fait collaborer 26 partenaires d’Europe et au-delà : des laboratoires universitaires, mais aussi des start-ups, des compagnies des eaux, des ONG…

Financé à hauteur de 8 millions d’euros par l’Union européenne (dispositif Horizon Europe), le projet s’est focalisé sur la Méditerranée, comme son nom complet l’indique : Innovative Solution for Mediterranean Ecosystem Remediation via Monitoring and Decontamination from Chemical Pollution (IMERMAID).

« L’objectif général était de développer des outils pour analyser les eaux polluées du bassin méditerranéen et d’imaginer des solutions de remédiation de ces eaux, à travers des traitements innovants comme la photo-dégradation, le procédé plasma, l’adsorption ou la filtration membranaire », résume Adil Ait Yazza, membre du Groupe analyses et procédés (GA&P) qui a effectué un post-doctorat dans le cadre de ce projet. « L’idée, c’est de pouvoir gérer la pollution à la source, par une phase de diagnostic puis de traitement », complète le professeur Maxime Pontié.

Station d’épuration, décharge…

Cinq sites problématiques ont été identifié par le consortium iMERMAID et ont servi de terrain d’expérimentations. L’équipe angevine s’est focalisée sur quatre d’entre eux : une station d’épuration en Espagne, une usine pharmaceutique en Tunisie, une décharge en Grèce (Crète), un port à Chypre. À chaque fois, des échantillons ont été prélevés et analysés à Angers. « Il nous fallait d’abord savoir quelles molécules étaient présentes, pour savoir pour quelles molécules développer des capteurs », explique Maxime Pontié.

En Espagne, le paracétamol et son principal résidus le para-aminophénol, un composé de dégradation potentiellement cancérogène, mutagène et reprotoxique, ont été repérés à l’entrée et à la sortie de la station d’épuration. En Tunisie, l’usine rejette des résidus d’anti-inflammatoires non stéroïdiens. En Crète, les jus de décharges d’ordures ménagères contenaient des herbicides, du bisphénol A, un PFAS (acide perfluorooctanoïque, PFOA, qui sert notamment à la fabrication de revêtements anti-adhésifs ou de retardeur de flamme). À Chypre, le port de Limasol présentait de fort taux de nitrites.

Pour chaque composé, l’équipe de l’Université d’Angers a mis au point un capteur. « Nous sommes partis de capteurs commerciaux, des électrodes sérigraphiées en carbone à un ou deux euros l’unité, qu’on a modifiés, par différentes techniques, en fonction de la molécule recherchée. Après cette phase de mise au point, nous nous sommes rendus sur chacun des sites pour les tester sur place. Ils sont très faciles à utiliser, assure Maxime Pontié. Il suffit de mettre une goutte sur le capteur, et avec un ordinateur ou smartphone, on détermine très vite la teneur en molécules cibles de l’échantillon ». À partir de ces informations, le gestionnaire du site peut intervenir, pour limiter la pollution, rechercher les défauts de fonctionnement… « J’aimerais bien que nous ayons maintenant des applications locales, car nous avons les mêmes problématiques ici », remarque Maxime Pontié.

Un brevet

En tout, dix capteurs réagissant à dix molécules ont été développés par l’équipe angevine. « Accompagné par la Satt Ouest Valorisation, nous avons déposé un brevet pour la détection du PFOA, avec un partenaire privé serbe Zentrix Lab ».

iMERMAID a également débouché sur de nouvelles collaborations pour l’équipe (GA&P), qui s’est retrouvée associée à un autre projet européen, E-SPFdigit. Débuté en octobre 2024, il vise non plus l’amélioration des eaux, mais celle des sols (en savoir plus).