Des microcapteurs de gaz connectés, autonomes et discriminants pour la surveillance environnementale et le suivi industriel

Environnement
Description

La qualité de l'air est une des préoccupations majeures de notre siècle. Selon l'OMS, plus de 7 millions de personnes décèdent prématurément chaque année des causes directes ou indirectes de la pollution de l'air.

Par ailleurs, la pandémie récente de COVID-19 nous fait prendre conscience des risques importants que courent notre civilisation et des enjeux concrets que sous-tendent un environnement sain et un développement durable, tant en termes de santé, de sécurité que d'efficience énergétique.

Enfin, l’industrie, qu’elle soit (pétro)chimique, agro-alimentaire ou du recyclage, doit respecter des cahiers des charges de plus en plus restreints en vue de garantir tant la sécurité que le bien-être et la santé de ses travailleurs, dans le respect du monde qui l’entoure.

Pour répondre à cette préoccupation, les capteurs environnementaux miniaturisés, autonomes et discriminants que l’on retrouve au cœur de l’Internet des Objets (IoT) et de l’Industrie 4.0, sont essentiels car ils accroissent nos capacités de contrôle et d'action au bénéfice de tous. Ils répondent au besoin croissant pour des mesures continues, discriminées et autonomes de paramètres physico-chimiques et biochimiques.

Afin de permettre leur adoption et une dispersion optimale en vue d'une surveillance accrue, le coût de production de ces dispositifs et leur consommation en sont des éléments clés. Les industriels en sont d’ailleurs convaincus : ils mettent en œuvre depuis quelques années les nouveaux réseaux de communication étendu à basse consommation (ou LPWAN), tels que LoRaWAN, NB-IoT ou Sigfox, dont les capteurs en sont les maillons essentiels.

Au-delà d'une simple surveillance, ceux-ci permettent véritablement de connaître et d'agir dynamiquement sur son milieu pour gagner en productivité et valeur ajoutée.

L’innovation présentée

La société VOCSens S.R.L., spin-off de l’UCLouvain, bénéficie d'une expertise de renommée internationale basée sur près de 20 années de recherche et développement dans le domaine des microcapteurs à ultra-basse-consommation, incluant les mesures de gaz, de température, d’humidité et de pression.

Sa technologie brevetée CMOSEnvi™ permet le dépôt de matériaux sensibles aux gaz, conçus à base de polymères et nanomatériaux.

Un dépôt réalisé grâce à des procédés compatibles CMOS (Complementary Metal Oxide Se®miconductor) en vue d'une sélectivité accrue, avec une consommation au moins 100 x inférieure à la concurrence et un coût de production 10 x moindre.

Les premiers gaz cibles sont l'ammoniac, le formaldéhyde et l'acétaldéhyde (parmi les composés organiques volatils) ainsi que le dioxyde d'azote, dont les impacts sont majeurs tant dans les marchés du recyclage (compostage, biométhanisation, stations d'épuration) et de l'agro-alimentaire (épandage des sols, élevages d'animaux), que celui de la chimie (contrôle de procédés, sécurité) ou de la qualité d'air intérieure et extérieure (HVAC, smart city).

D'une taille inférieure à 3 x 3 µm², ces microcapteurs consomment moins de 100 µW et sont entièrement compatibles avec les besoins de l'IoT, associés à une intelligence artificielle embarquée ou déployée sur le cloud pour une discrimination accrue. Ils visent à accroître la gamme de modules interopérables « EnviCam® » et son service de fourniture de données hautement qualifiées.