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Métrologie environnementale

Agriculture

Agro-alimentaire

• Pelican : perception localisation et cartographie radar pour les milieux naturels
• Froiloc : consolidation et validation élargie de la technologie de froid ultrapropre localisé
• Optichaux : optimiser le mélange et réduire la consommation de réactif : développement d'un prototype pré-industriel sur le principe de l'extrusion bi-vis corotatives pour le chaulage des boues résiduaires
• SapHire : système d’analyse de pH innovant pour la ressource en eau

Projet Pelican (2010-2012) : perception localisation et cartographie radar pour les milieux naturels

Chef de projet : Marie-Odile Monod

La perception en milieu extérieur est soumise à des contraintes liées aux conditions climatiques qui perturbent les systèmes optiques tels que les lasers ou les caméras. La technologie radar présente des avantages indéniables pour pallier ces inconvénients : portée augmentée, fonctionnement par tous les temps de jour comme de nuit. Irstea a mis au point sur ce principe un Radar imageur original. Placé sur un véhicule terrestre ou une embarcation, ce radar muni d'une antenne tournante est capable, à l’aide de logiciels spécialement développés, de dresser simultanément la trajectoire et la cartographie 2D de l’environnement en utilisant le déplacement du porteur.

Dispositif initialement destiné à la robotique mobile, l’objectif du projet PELICAN est d’en faire un système de perception capable de répondre aux besoins exprimés dans le domaine environnemental. C’est pourquoi, il a été choisi de démontrer les potentialités de cette technologie dans une application de cartographie destinée au suivi géomorphologique de cours d’eau. Cette application répond aux préoccupations actuelles de suivi et de protection de la ressource en eau qui sont aujourd’hui des enjeux majeurs.

La stratégie de valorisation implique d’une part la cellule de valorisation d'Irstea pour la protection des résultats (DVT) et d’autre part le pôle de compétitivité ViaMéca qui participe à l’étude de marché et apporte sa connaissance des réseaux industriels en vue du transfert de la technologie.

Projet Froiloc (2011-2013) : consolidation et validation élargie de la technologie de froid ultrapropre localisé.  

Chef de projet : Georges Arroyo

La technologie FROILOC a été développée par Irstea jusqu’à un premier stade de validation en usine (maturité TRL7). Il s’agit d’un dispositif de froid propre localisé implantable en atelier de production, notamment agroalimentaire, afin de :

• maintenir une ambiance froide et ultrapropre sur le produit alimentaire,
• améliorer les conditions de santé au travail en rendant possible un travail des opérateurs à plus de 13°C.

L’état actuel de la technologie résulte d’un projet de recherche régional 2006-2008, lancé sur la base d’un cahier des charges fonctionnel établi avec des industriels. Les essais finaux sur ligne de production ont établi la conformité totale des résultats dans deux des cas de figure du CDCF : le cas n° 1 "poste de transformation de type tapis avec opérateurs" et une partie du cas n°6 "postes de conditionnement", dont les thermoformeuses-filmeuses. Un brevet a été déposé par Irstea pour protéger ces acquis en vue des premières applications dans ces cas, très génériques pour l’industrie alimentaire, mais ne représentant qu’une partie des cas d’application déjà identifiés.
Le projet FROILOC-C vise :

• la consolidation des bases scientifiques et des solutions techniques pour un élargissement des capacités de transfert vers l’industrie ;
• l’extension de la propriété industrielle et la préparation du transfert.

Ce projet est divisé en cinq tâches, dont les trois premières comprennent principalement des travaux expérimentaux destinés à consolider les bases scientifiques de la technologie et à établir les éléments techniques de son développement futur. La quatrième tâche doit établir les supports techniques du transfert. La cinquième tâche, menée par le service de valorisation d'Irstea,  consistera à préparer le transfert industriel. La valorisation industrielle est envisagée sur la base du brevet existant, complété à l’issue de ce projet, le transfert se faisant par cession de licences aux équipementiers-installateurs et de droits d’usage aux industriels de l’alimentaire et des secteurs similaires.

Projet Optichaux (2011-2013) : optimiser le mélange et réduire la consommation de réactif : développement d'un prototype pré-industriel sur le principe de l'extrusion bi-vis corotatives pour le chaulage des boues résiduaires

Chef de projet : Jean-Christophe Baudez

La France produit 1.1 Mt de matières sèches de boues résiduaires dont 60 % sont valorisées en agriculture, généralement après chaulage, ce qui permet de stabiliser biologiquement les boues. En pratique, cette étape est souvent grossière et les mélanges obtenus insuffisamment stables. Pour palier cette situation, les traiteurs de boue ont pour habitude de surdoser la chaux, allant jusqu’à doubler la dose ce qui génère alors une augmentation des coûts et la une saturation prématurée des aires de stockage.

Dans le but d'optimiser la dispersion de la chaux et d’atteindre un mélange homogène tout en réduisant la quantité incorporée, Irstea s'est appuyé avec succès sur le principe de l'extrusion bi-vis corotatives et a breveté un prototype.

L'objectif du projet Opti-Chaux est de développer et produire un démonstrateur mobile, moins sophistiqué, mais tout aussi efficace qu'une extrudeuse bi-vis corotatives et adapté au contexte technique et économique des stations d'épuration. La mobilité du démonstrateur est un élément important du projet car il permettra d'aller faire une comparaison objective, sur site, avec les outils déjà installés, en utilisant la même boue et la même chaux. Pour aboutir à cet outil finalisé, transférable à un industriel, plusieurs étapes vont se succéder depuis la simplification de l'extrudeuse jusqu'à la mise au point du démonstrateur en passant par la rédaction d'un cahier des charges, l’élaboration et l'optimisation du prototype. Ce travail technique sera doublé de la mise en place d’une démarche spécifique destinée à valoriser le savoir-faire ainsi développé. À l'issue du projet, nous aurons un mélangeur proche du produit fini, dans sa conception et son principe, utilisable pour des démonstrations et des essais comparatifs. Un bilan technique et économique des différents procédés aura été réalisé et la valeur agronomique des boues aura été évaluée. Une stratégie de valorisation du concept aura en outre été initiée (incluant le transfert de la technologie et la protection du savoir développé).

Pour atteindre cet objectif, le projet reposera sur un consortium scientifique composé d'Irstea (UR TSCF), de l’Institut Français de Mécanique Avancée (IFMA) et s'appuiera sur la structure de valorisation d'Irstea (DVT).

Projet SapHire (2011-2013) : système d’Analyse de pH innovant pour la ressource en eau

Chef de projet : Marie-Odile Monod

Le suivi qualitatif de la ressource en eau passe par la mesure de nombreux paramètres, parmi lesquels la conductivité, la température et le pH sont ceux qui sont le plus utilisés. Le projet SApHIRE propose de montrer le potentiel d’application industrielle d’un nouveau capteur de pH pour l’eau, basé sur une mesure de concentration en ions H₃O⁺. Ce concept diffère totalement du principe conventionnel qui mesure l’activité de l’ion H₃O⁺. Le dispositif, qui n’emploie pas d’électrode à membrane sensible et ne nécessite aucun étalonnage, apporte des avantages décisifs par rapport à l’offre existante. Le premier objectif du projet sera de valider la mesure en concentration fournie par le capteur par rapport à la mesure de référence en activité. Le second objectif sera l’intégration du capteur, puis sa validation.

Accompagnés dans cette démarche par le Laboratoire National de métrologie et d’Essais (LNE) et par la structure de valorisation d'Irstea (DVT), les résultats permettront d’envisager soit des cessions de licence de brevet vers des entreprises du secteur de l’analyse de l’eau, soit la création d’une entreprise.