Longtemps axé sur la détection des pollutions, le marché de l’instrumentation et de la métrologie environnementale s’est élargi aux autres grands enjeux que sont le changement climatique, la préservation des ressources naturelles, la protection de la biodiversité sans oublier les questions sanitaires. Il ne s’agit plus seulement de respecter des valeurs limites réglementaires ou normatives mais aussi de contribuer à anticiper des phénomènes et à prévenir leurs conséquences parfois considérables.
Dans le domaine de l’environnement, la filière instrumentation et métrologie couvre les instruments de mesure de paramètres quantitatifs et qualitatifs relatifs à l’air, à l’eau et au sol, les systèmes de contrôle et les outils d’analyse et de traitement des données après collecte des mesures. Les instruments de mesure comprennent essentiellement des capteurs : capteurs physiques qui mesurent les phénomènes physiques et leurs variations (température, pression, humidité, etc.), capteurs chimiques ou biologiques qui détectent les polluants (métaux lourds, NOx, O3, HAP, COV, SO2, CO… pour les premiers ; bactéries, virus et microbes pour les seconds). Certains sont couplés comme les capteurs physicochimiques utilisés pour l’analyse de l’eau ou des sols.
Outre ces solutions « terrestres », les technologies de mesure satellitaires en plein essor permettent d’obtenir des données fiables quasiment en temps réel sur l’environnement terrestre, marin et atmosphérique. De fait, ces deux types de technologies sont souvent complémentaires.
Une décennie marquée par de nombreuses évolutions
La décennie qui s’achève a connu différentes avancées réglementaires. Certaines sont toujours en cours comme la révision de la DCE (eau) ou de la directive IED (émissions industrielles). Elle a été marquée par une prise de conscience forte des enjeux (santé, sécurité, disponibilité du foncier…). Les questions liées à la qualité de l’air intérieur et celles liées à la réhabilitation des sols pollués en milieu urbain – les ‘friches urbaines’ avec tout ce que cela suppose en termes de suivi de dépollution – ont fini par intéresser l’opinion alors qu’elles étaient longtemps restées cantonnées aux spécialistes.
En parallèle, les matériels ont évolué pour être toujours plus en phase avec les besoins des professionnels. Les instruments ont été miniaturisés, ils sont devenus plus robustes, plus autonomes et plus connectés pour faciliter les analyses en continu in situ et leur maintenance a été simplifiée. Les technologies de mise en réseau ont également évolué, autorisant les alertes en temps réel en cas de fuites ou de dépassement de seuils. Les appareils ont été adaptés à la mesure des polluants émergents comme les résidus pharmaceutiques, les perturbateurs endocriniens, les hydrocarbures aromatiques, les PCB ou les précurseurs chimiques.
A titre d’exemple, dans le domaine de l’analyse de l’eau, l’amélioration des technologies a notamment porté sur l’automatisation, les réseaux de capteurs, la mesure en continu in situ mais aussi sur l’échantillonnage. De plus en plus de solutions permettent d’opérer dans des milieux d’accès difficiles ou aux conditions hostiles.
De nouvelles perspectives intéressantes
Dans la continuité des évolutions récentes, les nouveaux matériels à venir sur le marché intègreront toujours plus le « remote » pour faciliter les opérations et limiter les déplacements. Ils afficheront une meilleure performance énergétique et utiliseront moins d’énergie fossile. Ils feront l’objet d’une démarche d’écoconception avec, en particulier, intégration de la question du recyclage ou encore réduction du poids et de l’emballage (cf. aspects logistique/transport). Ils intègreront les niveaux traces des micropolluants et prendront en compte la question de la contamination des échantillons. Dans tous ces domaines, des premiers exemples ont été présentés lors des toutes dernières éditions de Pollutec ou le sont cette année (v. aussi encadré « Les innovations 2020 en IMA »). C’est le cas de la solution IoT de télérelève alimentée par batteries rechargeables, capteurs solaires ou micro-turbines proposée par Perax Technologies. C’est également le cas des analyseurs éco-conçus de la série-e d’Envea qui, insensibles aux vibrations et variations de température, ne nécessitent pas de climatisation (d’où une faible consommation énergétique) et dont l’emballage même a été éco-conçu. Autre exemple, les drones aquatiques Spyboat lancés en 2016 par CT2MC sont capables de réaliser des missions de prélèvement et d’inspection sans contaminer le milieu grâce à une sur-coque stérile. Ces différents exemples pourraient devenir la norme dans un avenir proche.
Enfin, à l’image de la « smart city », les évolutions en cours dans le domaine du « smart home » toujours plus basé sur l’analyse de données en temps réel devraient continuer à offrir de larges opportunités au marché de l’instrumentation.
Les innovations 2020 en IMA sur Pollutec
Les innovations présentées cette année en matière d’instrumentation, métrologie et analyse ont, pour la plupart, des applications dans les marchés de l’eau et de l’air mais d’autres solutions sont également proposées.
IMA – Eau*
Diamidex-C4Hydro : Compteur intelligent de Legionella pneumophila en UFC/L et Premier compteur intelligent de micro-colonies
Graviflow : Débitmètre gravitaire adapté à tous les régimes d’écoulement même variables
Gutermann : Logger de bruit corrélant à poste fixe avec transfert des données via le réseau NB-IoT
Kamstrup Services : Compteur d’eau résidentiel avec détection acoustique de fuites
Maddalena Spa : Module radio compact pour transmission bidirectionnelle à longue portée des données de mesure
Microbia Environnement : Détection précoce de micro-algues permettant d’augmenter leur productivité
Perax Technologies : Solution IoT autonome et écoresponsable pour la surveillance des réseaux d’eau et autres installations isolées
Siemens : Capteur radar compact pour la mesure de niveau en continu de liquides, boues et solides jusqu’à 15 mètres et Transmetteur de débit multi-paramètres Coriolis pour un traitement des données en temps réel
Viewpoint : Station de bio-surveillance de l’eau sur site et en continu
IMA – Air
Chromatotec : Evolution de l’analyseur dédié à la mesure du formaldéhyde et Analyseur automatique de composés organiques volatils et semi-volatils dans l’air ambiant
Dado Lab : Echantillonneur séquentiel de poussières PM2,5 et PM10 avec analyse de carbone suie en temps réel et Premier chromatographe pour BTEX sans gaz vecteur
Envea : Première station autonome de surveillance de la qualité de l’air et Analyseur multi-gaz éco-conçu, ultra-compact, intelligent et connecté
Autres
Ovalie Tech : Solution logicielle complète pour la gestion du patrimoine industriel permettant une maintenance 4.0
Vivax Metrotech Sas : Premier détecteur de réseaux enterrés avec GPS de précision RTK
Wika Instruments : Manomètre process avec connectivité LoRaWan
* Notons aussi deux solutions de Suez : Service de détection des désordres en réseau d’assainissement par capteurs embarqués et algorithmes et Solution digitale de gestion hydrologique en temps réel pour les eaux de surface.
Le saviez-vous ?
La Journée Mondiale de la Métrologie est fixée le 20 mai, en commémoration de la date de signature de la Convention du Mètre en 1875. C’est d’ailleurs le 20 mai 2019 que le système international de mesures (SI), révisé en 2018, a été mis en application. Désormais, « toutes les unités du SI sont définies à partir de constantes de la nature*, ce qui permet d’assurer la stabilité du système dans le futur et ouvre la voie à l’utilisation de nouvelles technologies, y compris celles quantiques, pour mettre en pratique les définitions ».
*Constante de Planck pour le kilogramme, charge élémentaire pour l’ampère, constante de Boltzmann pour le kelvin, constante d’Alvogadro pour la mole.
Congrès International de Métrologie 2021
Prévu du 28 au 30 septembre 2021 à Paris, le CIM sera décliné en trois axes : Industrie 4.0, Santé, Green Deal. Dans ce cadre, une table ronde sera consacrée à l’apport de la métrologie au respect des nouvelles exigences en matière d’émissions industrielles.
