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Capteur de mesure de l’état hydrique des sols et autres milieux poreux

Offre technologique Brevet

 Type de partenariat

  • Licence
    Collaboration pour développement

Ce tensiomètre ergonomique permet des mesures de tension de l’eau dans le sol (ou un autre milieu poreux), supérieures à 500 kPa (5 bars) pour un faible coût de fabrication.

Description technique

La tension de l’eau conditionne son extraction par des organismes biologiques comme les plantes, et son évaporation à l’interface substrat-atmosphère. Elle caractérise l’état hydrique d’un substrat poreux contenant de l’eau et des solutés, comme le sol, des supports de culture, des matériaux de construction, des aliments, des substances diverses à matrice poreuse.
 
Le tensiomètre comporte une cellule de matériau poreux qui se met en équilibre de potentiel en eau avec le substrat, lui-même poreux. La réponse linéaire des cellules sur une large plage de mesure permet un étalonnage aisé.
 
De plus, il s’agit d’un tensiomètre à gamme élargie par rapport à la plage de mesure des dispositifs actuellement commercialisés. Le dispositif proposé comporte deux électrodes de mesure disposées dans une cellule de mesure cylindrique en matériau poreux synthétique. La cellule de mesure est constituée d’un matériau poreux synthètique à base de béton cellulaire avec des adjuvants de fabrication pour adapter les caractéristiques du matériau et la gamme de mesures de tension.
 
La cellule en matériau poreux synthétique permet de mesurer des tensions de l’eau dans le sol, supérieures à 5 bars ou 500 kPa. Pour des mesures de tension de l’eau dans le sol, en milieu naturel ou en parcelle cultivée, et dans d’autres substrats ou d’autres matériaux, le tensiomètre selon l’invention peut donc être qualifié de tensiomètre à
gamme élargie.
 

Avantages

  • Coût de fabrication faible
  • Gamme de mesure élargie (mesures supérieures à 500 kPa, contre 100 à 200 kPa pour des tensiomètres classiques)
  • Précision de la mesure sur l’ensemble de la gamme
  • Faible sensibilité à la salinité du milieu (par exemple, sols fertilisés)
  • Possibilité de réaliser plusieurs capteurs adaptés à différentes gammes de tension hydrique des sols
  • Possibilité de réaliser un capteur avec différents niveaux de mesures dans le sol
  • Ergonomie : choix possible de différentes formes des cellules

Applications potentielles

  • Caractérisation et contrôle de l’état hydrique des sols dans plusieurs
    domaines :
    • Agricole et forestier : pilotage et contrôle de l’irrigation en vue d’économiser l’eau ; maîtrise des irrigations en particulier pour les techniques innovantes comme le goutte à goutte enterré ; le contrôle de l’état du sol pour éviter les excès d’eau favorisant l’asphyxie et le développement de maladies dans les plantes cultivées ; contrôle de l’arrosage et de l’état hydrique du sol dans les espaces de loisirs, …
    • Environnement : contrôle de l’état hydrique des sols avant épandage d’effluents ; contrôle des flux hydriques dans les stations de stockage de déchets ménagers ou industriels,…
    • Hydrologie
      • Adaptation possible pour d’autres matériaux poreux
      • Couplage possible à un logiciel de pilotage de l’irrigation (modèle de culture)

Stade de développement

  • Prototype de laboratoire

Propriété intellectuelle

  • PCT/FR2013/050184
  • Brevet déposé no . FR 12 50916

Equipe(s) de recherche

Cyril Dejean, Irstea Montpellier, UMR GEAU, cyril.dejean@irstea.fr
Jean-Paul Laurent, LTHE, CNRS Grenoble, jean-paul.laurent@ujf-grenoble.fr

Contact 

Véronique Vissac-Charles / Valorisation – Transfert - divac.valorisation@irstea.fr