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Enabling the continuous monitoring of drinking water with an all-in-one sensor

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Un capteur tout-en-un pour garantir la sécurité de l’eau potable

La surveillance continue de l’eau potable est une préoccupation essentielle de santé publique. Une nouvelle technologie de sonde mise au point par des chercheurs financés par l’UE pourrait contribuer à garantir avec précision et à moindre coût la sécurité de l’approvisionnement en eau de votre robinet.

Alimentation et Ressources naturelles

Les agents pathogènes microbiens, les polluants chimiques et d’autres agents dangereux représentent des menaces graves pour la santé touchant les réserves d’eau potable. En effet, l’OMS estime que 80 % des maladies sont d’origine hydrique. «Les principales sources de pollution des eaux douces sont le rejet de déchets non traités, le déversement d’effluents industriels et le ruissellement des champs agricoles», explique Franck Barrere, coordinateur du projet CENSE, d’EFS en France. «Les systèmes d’approvisionnement en eau potable constituent également des cibles vulnérables pour le terrorisme.»

Les défis de la mesure du chlore

La directive européenne sur l’eau potable stipule que l’eau potable doit être exempte de tout micro-organisme, parasite ou substance pouvant potentiellement mettre en danger la santé humaine. Pour éliminer toute menace potentielle pour la santé, la plupart des eaux désinfectées dans le monde occidental contiennent du chlore. Les niveaux de chlore doivent être compris entre 0,3 mg/l et 1,0 mg/l, afin d’éliminer efficacement les polluants, sans pour autant être dangereux pour la santé humaine. Il peut être difficile de garantir le respect de ces niveaux si des mesures précises et continues ne sont pas effectuées tout au long du réseau de distribution. «Lorsque nous avons interrogé les fournisseurs de services d’approvisionnement en eau sur les principaux problèmes liés à la surveillance de l’eau potable lors d’un atelier en 2010, la réponse a été, à une écrasante majorité, la nécessité de résoudre le problème des capteurs de chlore», explique Franck Barrere. «Les réseaux de distribution imposent des conditions difficiles au fonctionnement des capteurs. Les solutions existantes — notamment les méthodes colorimétriques et la technologie électrochimique — ne sont pas toujours idéales pour une utilisation dans les canalisations. Nous avons compris qu’il était nécessaire de trouver une solution précise et peu coûteuse pour relever ce défi.»

Des capteurs pour des conditions extrêmes

L’objectif du projet CENSE était de mettre au point une sonde capable de mesurer en continu les paramètres clés de l’eau afin de garantir la qualité de celle-ci et le bon fonctionnement des réseaux de distribution. Plus précisément, Franck Barrere et son équipe souhaitaient développer une sonde tout-en-un combinant six capteurs de surveillance de la qualité de l’eau en un seul: température, turbidité, pression, conductivité, débit et chlore résiduel. «Pour ce faire, la première étape a consisté à résoudre les obstacles technologiques», explique Franck Barrere. «Pour cela, nous nous sommes concentrés sur une faible consommation d’énergie, la miniaturisation et la résistance aux conditions sévères.» Divers capteurs et composants ont ensuite été testés et validés. Enfin, l’équipe a conçu et fabriqué, en collaboration avec des sociétés de distribution d’eau, un lot de 15 sondes complètes pour des tests en laboratoire et sur site. «Nous avons également réalisé des études de marché en France, en Europe et dans le monde entier pour nous aider à positionner notre produit et à identifier les principaux besoins marketing», ajoute Franck Barrere.

Garantir une eau potable sûre

Franck Barrere et son équipe ont réussi à valider la conception de leur sonde, et à démontrer sa capacité à fonctionner et à surveiller l’eau dans des conditions extrêmes. Les principaux bénéficiaires de cette nouvelle technologie seront les réseaux de distribution d’eau potable, qui pourront installer les sondes dans le cadre de leurs solutions de gestion intelligente de l’eau. «Cela leur permettra de surveiller en permanence la qualité de l’eau et d’en optimiser la désinfection en utilisant des quantités optimisées de chlore», fait remarquer Franck Barrere. «Les communautés et les citoyens bénéficieront alors d’un approvisionnement en eau potable plus sûr.» Détail important, les sondes pourraient également être utilisées pour détecter les fuites. Une proportion incroyable de 20 % de l’eau potable est perdue tout au long de la chaîne de distribution, ce qui représente un coût économique et environnemental considérable. La détection précoce des fuites permettrait de procéder à des réparations rapides et efficaces, ce qui se traduirait par des économies et garantirait une utilisation plus efficace d’une ressource inestimable. Les prochaines étapes consisteront à affiner la conception finale des sondes et à réaliser d’autres tests. Trois brevets sont en cours d’obtention, et Franck Barrere estime que la commercialisation commencera avant fin 2023.

Mots‑clés

CENSE, eau, santé, chlore, capteurs, microbiens, polluants, pathogènes

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