Système de contrôle des eaux usées basé sur de la résonance magnétique nucléaire portable – Wa2MOS

Les substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées, communément appelées PFAS ou « polluants éternels », sont des composés chimiques organofluorés synthétiques largement utilisés dans de nombreux produits du quotidien, tels que les revêtements antiadhésifs, les imperméabilisants ou encore les mousses extinctrices. Leur accumulation et leur persistance à long terme dans l’environnement posent de graves risques sanitaires et écologiques, dont toutes les conséquences ne sont pas encore pleinement maîtrisées. Elles font donc l’objet de directives européennes de plus en plus strictes quant à leur utilisation.

Dans ce contexte, le projet Wa2MOS vise à développer un dispositif innovant permettant la surveillance en continu de la concentration de PFAS en milieu aqueux et l’émission d’alertes en cas de dépassement des seuils critiques. Plus précisément, ce dispositif ciblera les eaux usées, tant à l’entrée des stations d’épuration, afin de déterminer si un traitement spécifique de dépollution est nécessaire, qu’à la sortie d’usines utilisant des PFAS, pour détecter de manière proactive d’éventuelles fuites et prévenir la contamination des milieux naturels.

La modalité de mesure choisie pour ce projet est la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) du Fluor 19. Contrairement aux méthodes conventionnelles, qui nécessitent des équipements lourds, sont difficilement réutilisables et peu adaptées aux mesures sur le terrain, la RMN portable présente plusieurs avantages clés : i) une détection d’une large gamme de PFAS, même à de très faibles concentrations ; ii) une solution compacte et mobile, facilitant son déploiement in situ et iii) une meilleure réutilisation, réduisant ainsi les coûts d’analyse.

Le projet réunit deux partenaires : le laboratoire ICube de l’Université de Strasbourg/CNRS, expert en systèmes électroniques instrumentaux, et l’Institut des technologies pour les microsystèmes de la Hochschule Furtwangen, spécialisé dans la miniaturisation et l’intégration de microsystèmes. D’une durée de trois ans, il est structuré en cinq unités de travail. Trois d’entre eux consistent à développer les trois éléments principaux d’un dispositif de RMN portable, à savoir l’aimant, la bobine et l’électronique de contrôle. Pour chacun, le travail réalisé comprendra une phase de modélisation, la conception des composants, leur fabrication, leur assemblage et leur caractérisation. Le quatrième volet portera sur l’intégration de ces trois briques élémentaires dans un dispositif complet réalisant les mesures RMN. Enfin, le dernier volet concernera les actions de coordination du projet et de communication.

Le projet, prévu sur trois ans, sera décomposé en trois grandes étapes. Au cours de la première, pendant les 18 premiers mois, les chercheurs du consortium se concentreront sur le développement d’un premier prototype des composants élémentaires décrits ci-dessus. Dans un second temps, durant l’année suivante, une partie des efforts sera consacrée à l’intégration de ces prototypes dans un démonstrateur, tandis que l’autre partie travaillera à leur optimisation. Enfin, les six derniers mois du projet seront dédiés à l’optimisation au niveau du système plutôt qu’à celui de chaque composant.

En cas de succès, Wa2MOS constituera une avancée majeure dans le domaine de la surveillance environnementale des PFAS. Les résultats seront valorisés par des publications scientifiques dans des revues à fort impact ainsi que par une exploitation commerciale ou académique, ouvrant la voie à d’autres applications de monitoring environnemental. Grâce à ce projet, le consortium se positionnera comme un acteur clé dans le développement de nouvelles solutions pour la surveillance des contaminants émergents, renforçant ainsi son rôle dans la transition vers une gestion plus durable des ressources en eau.