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Posté par Redbran le Jeudi 01/03/2018 à 12:00
Un nouveau dispositif portable de haute performance capable d'analyser gaz toxiques et polluants atmosphériques

© GASERA
Dans le contexte d'une préoccupation croissante concernant la sécurité du commerce des marchandises en Europe, le projet IRON financé par l'UE a développé un dispositif portatif capable de détecter des traces (ppb, parties par milliard) de composés en s'appuyant sur une spectroscopie laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme anglo-américain...) dans l'infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) moyen combinée à une technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) brevetée de photoacoustique.

n termes de taille, de performance, de polyvalence et de facilité d'utilisation, les dispositifs actuels d'analyse des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à...) toxiques et des polluants atmosphériques sont inefficients. Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution, et...) IRON financé par l'UE a donc développé un détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation pour lequel il a été spécifiquement conçu.) miniaturisé qui offre à la fois sensibilité et sélectivité pour la détection de petites concentrations de nombreux gaz, le tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'une manière fiable et simultanée. Ces capacités autorisent toute une gamme de nouvelles applications, allant du contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de la sécurité des conteneurs de fret (Le transport de marchandises est une activité économique réglementée, à la fois par chaque pays et au niveau international.) à la détection d'explosifs, ouvrant ainsi de nombreuses opportunités pour l'économie verte en forte croissance.

La détection fiable de ces petites concentrations de gaz toxiques apportée par la solution du projet IRON a permis l'introduction de nouveaux produits sur le marché, notamment GASERA ONE SHED ou GASERA FORMALDEHYDE.

Des analyseurs fixes aux instruments portatifs mobiles

La technologie du projet permet aux utilisateurs de mesurer simultanément des traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission...) de différents gaz. Membre du projet et CEO de Gasera, le Dr. Ismo Kauppinen nous explique: "La haute sélectivité et la grande sensibilité de mesure de gaz multiples nous permettent de fournir une technologie très compétitive, utile dans un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de scénarios comme les tests d'émissions de l'industrie automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises, elle est équipée en...) ou les mesures d'émissions de formaldéhyde dans les applications concernant la qualité de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des...).

L'appareil fonctionne en scellant les échantillons de gaz dans une chambre de mesure. Pour permettre leur identification, un laser irradie les gaz avec une lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement...) infrarouge à des fréquences correspondant à celles référencées pour les molécules connues. Si l'échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines :) de la chambre contient le gaz correspondant, une partie de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) infrarouge est ensuite absorbée par celui-ci, générant une augmentation localisée d'énergie thermique (L'énergie thermique est l'énergie cinétique d'un objet, qui est due à une agitation désordonnée de ses molécules et de ses atomes. Les transferts d'énergie thermique...), de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) et de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux...). Ce processus d'appariement se déroule dans une chambre photoacoustique qui va créer des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) acoustiques de même fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence sans...) qui seront converties en signaux électriques pour un microphone (Un microphone (ou plus simplement « micro ») est un dispositif de conversion des ondes sonores acoustiques d'un milieu compressible en impulsions électriques. C'est donc un capteur analogique.) équipé de la technologie brevetée cantilever, 100 fois plus sensible que les microphones conventionnels.

Non content d'être à la pointe d'une technologie haut de gamme utilisant de nombreux composants modernes comme les lasers, la solution du projet IRON exploite également la technologie associée à l'Internet des Objets (L'Internet des objets représente l'extension d'Internet à des choses et à des lieux dans le monde réel. Alors qu'Internet ne se prolonge...). Pour fournir une surveillance complète, elle utilise une plate-forme basée sur le cloud qui va prendre en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour...) l'analyse des données (L’analyse des données est un sous domaine des statistiques qui se préoccupe de la description de données conjointes. On cherche par ces méthodes à donner les liens pouvant exister entre les différentes...) à partir de divers instruments et engager toute une palette d'architectures (Architectures est une série documentaire proposée par Frédéric Campain et Richard Copans, diffusé sur Arte depuis 1995.) communicantes.

Les partenaires du projet ont réussi à exploiter le marché latent des appareils d'analyse mobiles qui nécessitent des performances de même qualité que ceux utilisés en laboratoire. Ils ont pu le faire en ne se concentrant pas exclusivement sur le développement technique mais aussi sur l'identification des besoins et des attentes des utilisateurs, en particulier pour la manutention du fret. Ce qui leur a permis de développer une solution unique et évolutive de contrôle intégrant des fonctions de forte valeur ajoutée comme la durée de fonctionnement de la batterie, un temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réduit de mesure, l'évitement de gaz toxiques, l'analyse en ligne ou la notification automatisée des concentrations toxiques.

Nous expliquant pourquoi si peu de solutions sont actuellement sur le marché, le Dr Kauppinen souligne que "la prise de conscience du problème est encore faible, les réglementations pertinentes ne sont donc pas encore en place et les solutions globales n'existent actuellement que dans certains ports". Il ajoute: "ceci devrait changer au cours des prochaines années, les directives de l'Union européenne permettant d'améliorer la sécurité du commerce international".

Des progrès durables qui ne compromettent pas l'environnement, la sécurité ou le bien-être (Le bien-être ou bienêtre est un état qui touche à la santé, au plaisir, à la réalisation de soi, à l'harmonie avec soi et les autres. René...)

Les développements technologiques du projet IRON ont déjà permis de réaliser des essais de classe mondiale (SHED) concernant les émissions de gaz émis par l'automobile, et des mesures de qualité de l'air permettant d'identifier de petites concentrations de formaldéhyde, un procédé habituellement très difficile. La même technologie pourrait également être appliquée à des scénarios où la présence de plusieurs composants gazeux constitue un énorme défi, notamment: la sécurité des conteneurs de fret, la surveillance de la qualité de l'air intérieur, la détection de personnes cachées, la détection d'explosifs ou de narcotiques.

Combinées, toutes ces applications orientent l'offre actuelle de marché d'IRON qui soutient de manière significative les initiatives de l'Union européenne en faveur d'une protection du consommateur, des droits sociaux et des règles environnementales par une sécurisation des échanges commerciaux. À plus court terme, comme le dit le Dr Kauppinen: "Nous améliorerons continuellement nos algorithmes avec davantage de tests sur site où des tests de laboratoire sont disponibles pour comparaison. Nous espérons que cela devienne plus facile à mesure que la sensibilisation à la sécurité des cargaisons et des entrepôts continuera à se développer".


Pour plus d'informaton voir:
- GASERA ONE SHED
- GASERA FORMALDEHYDE

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Source: © Union européenne, [2018] / CORDIS