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Polluants de l'air : vers une détection visuelle

Les polluants de l'air pourront désormais être détectés d'un coup d'œil : une équipe de scientifiques du CEA de Saclay a mis au point des capteurs chimiques colorimétriques. Explications de la technique.

  |  Dorothée LapercheActu-Environnement.com
Polluants de l'air : vers une détection visuelle

Détecter les polluants de l'air, en un coup d'oeil, grâce à une réaction colorimétrique : c'est ce que propose, à travers ses travaux, Thu-Hoa Tran-Thi, directrice de recherche CNRS au sein du laboratoire Francis Perrin du CEA de Saclay.

Le principe ? Les capteurs, sur lesquels elle travaille, se composent d'une matrice poreuse dont la taille des ouvertures est ajustée à celle du composé recherché.

Jouer sur la taille des pores permet en effet une première sélection des molécules : par exemple, au sein d'une même famille, l'opération autorise la distinction des composés de petites tailles comme les aldéhydes aliphatiques, des aldéhydes aromatiques, plus importants.

A l'intérieur de la matrice, une " molécule sonde"va réaliser une seconde sélection et capter le produit d'intérêt. " Seuls les polluants de l'air ambiant qui parviennent à entrer et qui ont une affinité avec le composé fixé, réagissent avec ce dernier, précise Thu-Hoa Tran-Thi, la réaction va ensuite colorer la matrice". L'intensité de la couleur s'avère alors proportionnelle à la quantité de composés mesurés.

Détecter la trichloramine dans les piscines

Aujourd'hui, cette technique s'avère disponible pour des polluants comme la trichloramine. Ce dernier est un produit secondaire issu du traitement au chlore de l'eau des piscines.

Le chlore, en réagissant avec des composés azotés - retrouvés par exemple dans la sueur, la salive, la peau, les urines, etc. - produit en effet des chloramines. " L'odeur typique des piscines - que beaucoup de personnes prennent pour du chlore - provient en réalité de la trichloramine : ce composé, peu soluble, se retrouve dans l'air et ce sont ces molécules que nous respirons, détaille la scientifique, Il n'est pas extrêmement dangereux, mais peut provoquer des irritations, lors d'une exposition chronique ou chez les jeunes enfants, et occasionner de l'asthme".

Autre capteur désormais validé : celui détectant le formaldéhyde.

   
Les capteurs détectent une molécule du polluant recherché parmi 109 molécules d'air, selon Thu-Hoa Tran-Thi, directrice de recherche CNRS © Ethera
 
   

Benzène, Toluène, Xylène, l'équipe de Thu-Hoa Tran-Thi travaille désormais sur les principaux polluants de l'air intérieur classés dangereux par l'Union européenne ou l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses).

"Actuellement nous nous penchons également sur le chloroforme, car il est cancérigène, c'est un autre composé retrouvé dans les piscines", note la chercheuse.

La difficulté dans l'élaboration de la technique reste l'identification de la bonne molécule sonde : une même famille de composés présente en effet généralement les mêmes propriétés.

"Pour des applications industrielles, le capteur doit pouvoir être stocké à température ambiante pendant au moins 6 mois, explique Thu-Hoa Tran-Thi, une fois la bonne molécule trouvée, il faut garantir la stabilité de la matrice, la reproductibilité de la combinaison mais également de la mesure en fonction du temps".

Une sensibilité de l'ordre du ppb

Le capteur présenterait une sélectivité de l'ordre du ppb : il détecterait une molécule parmi 109 molécules d'air, selon la chercheuse. "La mesure de l'intensité lumineuse présente un pourcentage d'erreur de l'ordre de 20 % , pointe Thu-Hoa Tran-Thi, ce résultat est à mettre en perspective avec les 30 % affichées par les techniques habituellement utilisées".

Son équipe s'efforce aujourd'hui de réduire les coûts pour proposer ces capteurs aux particuliers.

" Nous souhaitons aussi permettre la recherche des sources de pollutions, par exemple poser le capteur près d'une table en bois ou d'un tapis, et déterminer la quantité émise", complète Thu-Hoa Tran-Thi.

Réactions3 réactions à cet article

 

IL Y EN A VRAIMENT BESOIN AVEC L AIR QU INSPIRENT CES CITADINS...ILS SEMBLENT DE PLUS IGNORER QUE L AIR QU IL INGÉRE CHAQUE MATIN EST LE FRUIT DE LEURS PROPRES POLLUTIONS...

bertrand | 17 octobre 2012 à 09h45
 
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Bonjour,
Je suis très intéressé par ces recherches pour m'associer aux développement spécifique de capteurs pour les cabines d'avions ou nous pouvons rencontrer des pollutions qui ne sont pas toujours détectées et qui peuvent avoir des conséquences sur la santé.
L'introduction de ces capteurs devrait avoir pour but une meilleure surveillance de la pollution sur les gaz qui représentent un danger et
engager une recherche sur les solutions déjà proposées par les spécialistes.
Des pollutions accidentelles se produises et elle ne sont pas détectées de façon formelles .Le seul critère de détection est l'odeur anormale dans la cabine .
Des solutions existent pour améliorer la qualité de l'air dans les transports au niveau bactériologique et chimique.

rosko85 | 17 octobre 2012 à 14h31
 
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Excellent, il y a urgence pour tous les gens habitant au-dessus des voies routières. Que les pouvoirs publics prennent leur responsabilité en la matière en limitant volontairement l'usage des moteurs à explosion digne de l'époque de la révolution française.

arthur duchemin | 18 octobre 2012 à 10h22
 
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