Et si une simple électrode pouvait détecter la présence immédiate de pesticides et autres résidus médicamenteux dans l’eau ? C’est le défi relevé par une équipe d’ingénieurs et d’enseignants-chercheurs de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour (UPPA).

C’est une innovation qui pourrait révolutionner la surveillance des milieux aquatiques en offrant une détection rapide et précise des polluants organiques, contribuant ainsi à préserver la qualité de l’eau que nous consommons. Le projet a commencé avec « Phytocaptor », une première étape pour mûrir l’idée. Puis est venu « Captain Ad Hoc », un projet exploratoire visant à développer un capteur pour l’analyse in situ des polluants émergents. Aujourd’hui, la recherche se poursuit avec « Sapristi », qui vise à concevoir une électrode suffisamment sensible pour détecter des contaminants dans l’eau potable et les rivières. L’objectif de Corinne Parat, ingénieure de recherche spécialiste en chimie analytique environnementale, à la genèse du projet : « Créer un capteur électrochimique capable de repérer en quasi temps réel des traces de glyphosate, paracétamol ou autres résidus médicamenteux dans les milieux aquatiques. »

La nécessité d’une détection rapide et locale

Lorsqu’on fait des analyses classiques, le temps de prélever et d’analyser, le contaminant a déjà pu se propager. Ce capteur in situ, placé en sortie de station d’épuration ou directement dans les cours d’eau, permettrait de transmettre presque immédiatement les anomalies détectées, offrant une meilleure surveillance. Le développement du capteur s’est appuyé sur l’utilisation d’aptamères – des anticorps synthétiques fonctionnant comme un système clé-serrure – pour assurer la sélectivité. Pour améliorer la sensibilité, des nanoparticules d’or ont été envisagées. Cependant, cette première approche montrait des limites, notamment en termes de réutilisabilité et de conditions de pH. L’équipe s’est alors orientée vers des polymères à empreinte moléculaire (MIP) associés à un film d’or, avec des résultats plus prometteurs.

Premier essai dans les rivières de Lacq

En mars 2023, le prototype a été testé lors d’une campagne de terrain sur les rivières pilotes de Lacq, dans le cadre de la chaire Ecotox et en collaboration avec TotalEnergies. Grâce à un potentiostat et un capteur industriel à trois électrodes, les pics d’anomalie ont été efficacement repérés. Ce capteur, développé avec la société Syclope Electronique, bénéficie également du soutien financier du fonds européen FEDER via le projet Green Sensor. Prochainement, le prototype sera testé à la station d’épuration de Lescar dans le cadre du programme GEST’EAUR, en collaboration avec le Pays de Béarn, l’Agglo de Pau et l’Université de Perpignan. Cette dernière développe un photo-réacteur solaire pour le traitement tertiaire des contaminants organiques, permettant de vérifier si des résidus persistent après traitement grâce au capteur électrochimique. Un pas de plus vers une meilleure qualité de l’eau même s’il reste plusieurs étapes à franchir pour améliorer encore la sensibilité et la gestion à distance du capteur.

71%

des métabolites de pesticides ne sont pas surveillés dans les eaux potables ou souterraines en France. Source : Rapport Générations Futures (octobre 2024)