Système de filtration de l'air intelligent et détection à distance – SAFIRS
Filtration intelligente de l'air et télédétection
Filtration intelligente de l'air et télédétection
Objectifs
L'objectif principal du projet est d'explorer la possibilité d'intégrer une matrice de capteurs sur un substrat textile, perméable au flux d'air et flexible (comparé à une grille rigide). Cette structure flexible multi-sensorielle devrait améliorer la sensibilité et la sélectivité (cartographie) de la détection des composés organiques volatils (COV) en fournissant une solution à faible coût, facile à intégrer dans les systèmes de filtration de l'air. Une nouvelle gamme de dispositifs sera développée pour les applications de détection de l'environnement intérieur (qualité de l'air) et des économies d'énergie, qui deviendront un secteur économique important dans un avenir proche. Pour soutenir une telle transition écologique, un développement de capteurs textiles est proposé pour surveiller et contrôler l'air entrant (de l'extérieur et de l'intérieur en cas de recyclage de l'air) en analysant sa qualité et en optimisant la consommation d'énergie de la centrale de traitement d'air (CTA) dédiée au renouvellement de l'air dans les espaces confinés (tels que les bureaux, les hôpitaux, les centres commerciaux, les piscines etc...). Notre système est conçu pour supporter deux sous-systèmes complémentaires (Fig 1) :<br />1) Des capteurs textiles pour mesurer la perte de charge à l'intérieur du conduit de ventilation (sous-système A).<br />2) Capteurs textiles pour mesurer avec une haute sensibilité (ppb) et sélectivité pour n'importe quel COV (Sous-système B).
Les points de départ du projet sont (compétences techniques, savoir-faire technique et besoins industriels) :
- Technologie textile mature
- Possibilité de fonctionnaliser les textiles avec des matériaux électroniques organiques et de les connecter avec des composants électroniques traditionnels.
- La sensibilité des capteurs de matériaux organiques atteint les seuils fixés par les agences sanitaires.
- Possibilité de générer des polluants avec une concentration précise dans une CTA à l'échelle du laboratoire.
- Nécessité de surveiller l'environnement de l'air intérieur et améliorer l'environnement humain : marché économique potentiel.
Plan de travail - Work packages, livrables
Les interdépendances entre les lots de travail sont illustrées dans la figure 2. Le WP1 alimente en besoins les WPs de R&D (2-8). Le développement et les WPs techniques forment la base des activités de diffusion et d'exploitation dans le WP9.
Non homogénéité de la perte de charge derrière le filtre.
Transducteurs textiles en cours de fabrication.
Electronique et communication sur le substrat flexible en parylène.
Pourra répondre à la fin du projet pour les autres WPs.
Demonstrateur est en cours de conception et de fabrication.
1 communication nationale
SAFIRS vise la mise en place d’une chaîne technologique de rupture, pour la réalisation de capteurs électroniques embarqués sur des textiles perméables aux flux d'air, afin d'analyser la qualité de l'air et l'efficacité énergétique d'une station de traitement dédiée à son renouvellement dans des espaces confinés. L'emploi d'une matrice textile dotée de capteurs, intégrée au système de filtration constitue une offre générique pour concevoir des systèmes de détection connectés pour la surveillance de l'usure des filtres et économes en énergie (perte de charge) ainsi que pour la détection des molécules toxiques comme le formaldéhyde et les chloramines. SAFIRS s'inscrit dans le cadre de la politique de renforcement des nouvelles normes de surveillance de la qualité de l'air dans les établissements publics. Il fournira des outils technologiques pour accroître l'offre des entreprises françaises et des ambitions pour améliorer l'action politique nationale dans le domaine de l'écologie et de l'environnement intérieur.
Coordination du projet
Alexandre Khaldi (Institut Mines Télécom)
L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.
Partenariat
IMT Institut Mines Télécom
GEMTEX - ENSAIT Laboratoire GEnie des Matériaux TEXtiles - Ecole Nationale Supérieure des Arts et Industries Textiles
ETT ENERGIE TRANSFERT THERMIQUE
TITANAIR GROUPE TITANAIR
Aide de l'ANR 594 671 euros
Début et durée du projet scientifique :
octobre 2019
- 36 Mois