Dépollution : nouvelles plateformes de recherche et d’innovation au BRGM

Etudier le transfert des polluants et développer des procédés de dépollution : c’est l’objectif des plateformes PRIME, pilotes expérimentaux inaugurés le 3 février 2020 à Orléans par le BRGM.
3 février 2020
Inauguration du pilote plurimétrique (plateforme PRIME)

Michèle Rousseau, PDG du BRGM, en compagnie de François Bonneau, président de la région Centre-Val de Loire, et Pierre Pouëssel, Préfet du Loiret et du Centre-Val de Loire. 

© BRGM 

Plateforme PRIME pour la remédiation et l’innovation au service de la métrologie environnementale 

En France, plus de 7200 sites sont pollués par des métaux lourds (plomb, cuivre, chrome), des hydrocarbures ou des composés organochlorés (pesticides, solvants). La gestion de ces sites et sols pollués représente un enjeu important sur le plan environnemental mais également sur le plan sanitaire et économique. 

Spécialiste du sol et du sous-sol, le BRGM s’est doté à partir des années 90 d’une instrumentation poussée pour comprendre les effets et les évolutions des pollutions et faciliter leur traitement. 

Plateforme pour la remédiation et l’innovation au service de la métrologie environnementale - PRIME

PRIME est une plateforme expérimentale du programme Pivots qui développe, en région Centre, des laboratoires consacrés à l’analyse et à la dépollution de notre environnement. 

PRIME a pour objectif d’identifier et de mesurer les pollutions des sols et eaux souterraines, de prédire leur impact potentiel sur notre environnement et d’offrir des solutions pour décontaminer. Cette plateforme est dotée de 3 pilotes allant du submétrique au plurimétrique. Un dispositif unique en Europe accessible à tous les acteurs publics et privés, français et internationaux, dans le développement de leurs innovations destinées à préserver l'environnement.

© BRGM

En France, plus de 7 200 sites sont pollués par des métaux lourds : plomb, cuivre, chrome, des hydrocarbures ou des composés organochlorés, tels que les pesticides ou les solvants. La gestion de ces sites et sols pollués représente un enjeu important sur le plan environnemental, mais également sur le plan sanitaire et économique.

Les plateformes Prime qui s'inscrivent dans le programme Pivots ont pour objectif d'identifier et de mesurer les pollutions des sols et eaux souterraines, de prédire leur impact sur notre environnement et d'offrir des solutions pour décontaminer. La spécificité de Prime est de travailler sur différentes échelles, ce qui permet d'avoir une approche globale, de rapprocher le laboratoire du terrain et de coupler les expérimentations à la modélisation.

Les colonnes submétriques de 20 cm à un mètre sont utilisées pour étudier finement au laboratoire les transformations physiques, biologiques et chimiques des polluants. Les informations recueillies à cette échelle sont utiles pour interpréter les observations plus complexes effectuées sur les dispositifs plus volumineux.

Les colonnes métriques simulent à échelle réduite et contrôlée l'environnement pollué de la surface du sol jusqu'à la nappe souterraine. Elles permettent notamment de caractériser les échanges entre différents environnements, comme le système racinaire et la nappe d'eau souterraine en profondeur. Dans les pilotes Labbio, il est possible d'étudier la migration et l'évolution des polluants du sol vers l'eau souterraine en fonction des conditions de surface. Le pilote métrique trinappe permet quant à lui d'étudier les interactions entre différents niveaux de la nappe souterraine. Dans ce pilote, l'eau peut circuler de la surface vers le fond, mais peut également s'élever afin de simuler une remontée de nappe. Ce dispositif innovant représente un outil unique pour acquérir des données sur des phénomènes difficilement étudiables dans la réalité. Ces différents pilotes sont équipés de capteurs permettant de mesurer les flux de polluants qui ont été fixés, transformés ou lessivés. Ce sont des lieux propices au développement de nouvelles technologies de mesure.

Le pilote plurimétrique a été conçu pour reproduire en conditions contrôlées un site ou un sol pollué à une échelle représentative de la réalité. Il s'agit donc d'un dispositif idéal pour la mise au point d'outils de diagnostic et de procédés de dépollution. Cet outil permet également de valider des modélisations numériques de sites. Ce pilote est une cuve expérimentale de grande taille, d'un volume d'environ 150m3, dotée d'une double paroi pour réguler la température de la cuve. Le capot qui surmonte la cuve permet des expérimentations avec des végétaux et sert également à contrôler les flux potentiels de polluants volatils. Les parois de la cuve sont équipées de trous offrant la possibilité d'installer des capteurs ou plus largement, d'avoir accès à différentes profondeurs à l'intérieur de la cuve le long du pilote. La configuration du pilote permet de scinder la cuve en 2, 3 ou 4 modules remplis de matériaux divers : eau, sable, sol pollué ou non, résidus miniers, sédiments, etc., afin de mener des expériences en parallèle. Cette modularité est assurée par les parois et cloisons qui sont composées d'alliages pouvant résister aux polluants corrosifs ou en polypropylène pour permettre l'utilisation de méthodes géophysiques électriques. La modularité et les spécificités de ce pilote en font un dispositif unique en Europe.

Les plateformes Prime, au-delà de leurs pilotes regroupent des équipes d'experts du BRGM prêts à accompagner les partenaires publics et privés dans leurs innovations et développements de la conception à la réalisation et valorisation, que ce soit en région Centre, en France ou bien à l'international, afin de mieux comprendre et préserver notre environnement.  

Des plateformes multi-échelles pour l'étude des pollutions  

Le 3 février 2020, le BRGM inaugure les plateformes PRIME : 

  • le pilote d’essai pluri-métrique, vaste installation d'un volume de 120 m3 simulant un sol naturel et une nappe phréatique pour étudier le transport des polluants et leur évolution physico-chimique et microbiologique. Conçu de manière très modulable et doté de capteurs nombreux, le pilote pluri-métrique doit permettre à tout type d’utilisateur (BRGM, établissements de recherche, entreprises privées) de réaliser des expérimentations dans des conditions très proches de l’in situ mais bien mieux contrôlées. 
  • des dispositifs expérimentaux à l’échelle centimétrique et métrique (bacs et colonnes), permettant de réaliser des expériences et d’acquérir des paramètres physiques, chimiques ou biologiques nécessaires à la compréhension des processus de transfert des polluants et au développement de procédés de dépollution. 
Inauguration du pilote plurimétrique (plateforme PRIME)

Inauguration du pilote plurimétrique (PPM), plateforme PRIME pour la recherche et l’innovation en métrologie environnementale. 

© BRGM 

PRIME s’inscrit dans le  programme PIVOTS, « Plateformes d’Innovation, de Valorisation et d’Optimisation Technologique environnementales », initié et soutenu financièrement par la Région Centre-Val de Loire ainsi que par l’Etat et le Fonds européen de développement régional. PIVOTS, ensemble coordonné de plateformes analytiques et expérimentales, fédère des acteurs publics et privés de la métrologie et de l’ingénierie environnementale. 

Schéma représentant le pilote pluri-métrique

Schéma représentant le pilote pluri-métrique (PPM), plateforme PRIME. 

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