Détection des gaz à effet de serre : un nouveau spectro-imageur à l’assaut de l’invisible

Démarré en 2018 pour une durée de 3 ans, le projet IMAGAZ, porté par l’industriel Lynred et financé par le fond FEDER de la région Auvergne Rhône Alpes, implique plusieurs laboratoires grenoblois, l’IPAG, le GIPSA-Lab et le LESSEM , dans le but de développer trois types d’imageurs de gaz dans l’infrarouge. L’un de ces imageurs, le SC3, basé sur un brevet ImSPOC de l’UGA et de l’ONERA, a été intégré sur une caméra avec pour objectif de détecter notamment des gaz à effet de serre.

La détection visuelle des gaz est quasiment impossible à l’œil nu car la plupart du temps ils n’ont pas de couleurs observables par le champ chromatique humain qui ne connaît que 3 couleurs. La spectrométrie est une méthode qui permet de décomposer la lumière dans l’infrarouge en beaucoup plus de couleurs. Le spectromètre IMAGAZ/SC3 intégré à la caméra permet ainsi de "voir" simultanément le paysage avec 40 couleurs.

Les chercheurs ont mis au point un premier prototype fonctionnel qui permet ainsi de distinguer différents gaz invisibles à l’œil nu comme le CO2, le méthane et la vapeur d’eau qui sont les plus grands responsables des gaz à effet de serre. Ce développement inédit basé sur une nouvelle technologie d’assemblage de la micro-optique présente un fort potentiel industriel dans le domaine de la détection des gaz nocifs pour l’environnement.

Au sein de l’OSUG, un tel appareil intéresse également les botanistes et géologues car il n’existe pas beaucoup d’instruments permettant de voir en 40 couleurs dans l’infrarouge proche, ce qui apporte une connaissance très complémentaire de ce que l’on connaît dans le visible. Détection des gaz à effet de serre, identification des dégazements naturels de méthane issus de failles géologiques, télédétection et reconnaissance de plantes invasives, les champs d’applications de la caméra en recherche sont multiples.
La caméra est désormais disponible aux scientifiques de l’OSUG qui pourront très prochainement la tester par exemple sur la fontaine ardente du Gua qui est une source naturelle de méthane. Ce développement, pour lequel d’autres versions seront prochainement déployées, a permis d’initier des projets très ambitieux comme NanoCarb au sein de SCARBO et WFAI pour l’Agence spatiale européenne.