Le but du projet SAFESIDE a été de développer de nouveaux outils de mesure de gaz afin d’aider à une meilleure prise en charge et évaluation des risques sur le terrain en cas d’incident. Parmi les gaz identifiés, nous avons retenu en particulier l’Ammoniac, CO, CO₂ , HCl, HCN, SO₂ et NOx. La réalisation d’un système bas coût, portable et capable d’identifier au moins 5 de ces gaz dans des concentrations relativement faibles (seuls ERPG2) serait un outil particulièrement utile pour définir les niveaux de dangerosité et périmètres de sécurité. C’est donc l’orientation qui a été donnée au projet.

Différentes approches ont été étudiées dans SAFESIDE en combinant les savoir-faire des différents partenaires :

– la capacité de réaliser des lasers sur puce semi-conductrices à l’Université de Gand (UGAND),

– la maitrise de la fabrication de sources laser à fibre chez MULTITEL,

– la disponibilité d’outils de mesure terrain et de développement de cellules multi-passages à l’Université de Dunkerque (ULCO),

– la connaissance des méthodes de mesures spectroscopiques et de conception de détecteurs photo-acoustiques à l’Université de Reims (URCA),

– la disponibilité des infrastructures de test et bonne connaissance des besoins en matière de prévention des risques à l’Université de Mons (UMONS)

Par la combinaison de ces différentes expertises nous avons réalisé différents systèmes que nous avons validé en laboratoire et sur le terrain :

– Lasers accordables en longueur d’onde et intégrés sur puce, combinés à des cellules multipassage pour des mesures de NH₃, CH₄ et CO₂ en laboratoire.

– Cellules multi-passages combinées à différentes sources laser (QCL, diodes) pour des mesures en laboratoire et sur le terrain de NH₃et CO₂.

– Système laser accordable dans l’infrarouge moyen (OPO), forte puissance qui a permis de réaliser des mesures sur différents gaz en laboratoire et sur le terrain, par différentes stratégies : prélèvement par un tube d’aspiration et mesure en espace libre au travers d’un nuage de gaz.

Les principaux résultats de mesure obtenus sur différents gaz, avec le même laser accordable, sont les suivants:

– CO₂, detection min de 400 ppm (<< ERPG2)

– NH₃, detection min de 85 ppm (< ERPG2, 130 ppm)

– HCl, detection min de 30 ppm (~ ERPG2, 33 ppm)

– Mesure de CH₄ en laboratoire (~ 100 ppm)

– Mesure d’Acetone (~1 %)…

Les cellules multipassage développées peuvent être associées très facilement avec des diodes laser spécifiques pour viser un gaz en particulier. Cela peut être intégré dans le laboratoire mobile CCM de l’Université de Dunkerque, comme nous l’avons fait sur le terrain.

La laser avec OPO permet, grâce à son accordabilité en longueur d’onde, d’adresser plusieurs molécules avec le même système. En combinaison avec la modulation rapide du laser il est possible de se positionner à un pic caractéristique d’une molécule visée et de scanner rapidement quelques raies autour de cette position. Enfin, on peut faire des mesures en espace libre ou par prélèvement à l’aide d’une cellule simple passage, multi-passages ou photo-acoustique. Ce nouveau système pourra devenir à terme un outil très flexible déployable sur le terrain ou pour le suivi permanent d’une zone à risque dans une installation industrielle par exemple.

Mesures de NH₃ réalisées en extérieur au travers d’un rejet de gaz (type de barrière optique de 10 m)

Mesures de CO₂ réalisées sur le terrain par prélèvement (type tube d’aspiration de 100 m entre le labo mobile et la zone visée)

Plus d’informations sont disponibles dans le rapport final du projet : Rapport public-FR.