The institute
FEMTO's news

An innovative solution to detect pollutants in the subsoil

Researchers from FEMTO-STinstitute and the company TOTAL SA have succeeded in detecting organic pollutants with methods that did not require sampling and have been able to monitor the evolution of the pollution of the subsoil over periods ranging up to several years.

This challenge was made possible thanks to the development of autonomous and wireless sensors capable of detecting hydrogen sulfide through a layer of sand. These results have just been published in the journal ACS Sensors.

 Soil pollution, especially in basements, is a major environmental issue. This problem is very significant in areas that have been occupied for years by human activities, particularly for industrial sites. Numerous standards have been put in place to fight against this scourge, which can have consequences on groundwater  and on the reuse of this land for new activities (construction, agricultural land, etc.).

The main challenge in monitoring basement pollution is to observe over long periods, up to several years, the evolution of pollution in the in the subsoil. The current principle is based on sampling at regular intervals via a triptych of field sampling-extraction-analysis. This strategy is effective in terms of analysis (detection threshold, composition, etc.) but is time-consuming and costly.

As part of a collaborative research project undertaken with funding from the French National Research Agency (UNDERGROUND project ANR-17-CE24-0037), researchers from the FEMTO-ST Institute (CNRS/Université de Franche-Comté/École Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechnologies de Besançon) and the company TOTAL SA have developed a new generation of sensors which can detect a very harmful pollutant, hydrogen sulphide, H2S, through a layer of sand. For this purpose, they have developed on the one hand wireless elastic wave sensors sensitive to H2S and on the other hand they have optimized the interrogation system to be able to follow the pollution of the subsoil through a layer of sand.

The starting point for this study is the use of sensors using surface elastic waves (SAW) because these transducers are passive and can be interrogated wirelessly: they do not require a local power source to operate and they can be interrogated remotely by a radio wave. They are therefore ideal for use underground. In addition, ground penetrating RADAR (GPR) is known to be a powerful tool for the geological analysis of subsoils. However, the performance of this type of GPR is not adapted to detect chemical species. Thus, researchers at the FEMTO-ST Institute, specialists in electronics and time-frequency, have modified a commercial GPR to give it the ability to interrogate SAW sensors.  In parallel, chemists at FEMTO-ST have developed a coordination polymer whose mechanical properties are modified by a specific reaction with H2S, thus enabling H2S detection by surface acoustic waves (SAW). This polymer is also compatible with collective manufacturing processes used in the MIMENTO clean room of FEMTO-ST (RENATECH national network).

[[{"type":"media","fid":"6133","view_mode":"wysiwyg_350w","attributes":{"class":"media-element file-wysiwyg-350w","data-delta":"1"},"fields":{}}]]

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssensors.0c00013

Contacts :
Frédéric Chérioux
Jean-Michel Friedt

 

  • Conférence-ateliers "Le Temps et les horloges atomiques"

    Le étudiants du CMI de physique et de mécanique de l’UFC organisent une conférence-ateliers le mercredi 27 avril sur la thématique du temps et des micro-horloges atomiques animée par des chercheurs de l’institut FEMTO-ST.

    Read more
  • 1er prototype de groupe électrogène hybride à hydrogène

    Dans le cadre d’un projet de maturation visant à promouvoir l’hydrogène -énergie, une équipe de recherche de la fédération de recherche FCLAB, associant FEMTO-ST, a développé son premier prototype de groupe électrogène à hydrogène qui a été présenté en avant-première à Belfort le 7 avril

    Read more
  • François Courvoisier, lauréat d'une bourse ERC Consolidator Grants, reçoit le prix Aimé Cotton

    La société française de physique a décerné le prix Aimé Cotton à François Courvoisier, également lauréat d’une bourse ERC Consolidator Grants 2015.

    Read more
  • Les « nano voitures » font leur avant-première au Musée de l’Aventure Peugeot

    C’est à l’occasion du Forum microscopie à sonde locale, organisé par FEMTO-ST que le groupe PSA Peugeot-Citroën a officiellement annoncé son parrainage de l’équipe de chercheurs français impliqués dans la première course internationale de "molécules-voitures".

    Read more
  • Le département DISC récompensé lors de la conférence IEEE AINA 2016

    Le DISC reçoit la SEULE récompense de la 30éme édition de l'IEEE AINA 2016, à Cran Montana...

    Read more
  • Forum international des microscopies à sonde locale

    Organisé par des membres du département MN2S, ce forum aura lieu du 21 au 25 Mars 2016 au Musée de l’aventure Peugeot à Sochaux.

    Read more
  • Succès du projet I-SITE UBFC

    le projet I-SITE BFC, dans lequel FEMTO-ST est très impliqué, figure parmi les 2 projets I-SITE retenus in fine par le jury d’experts internationaux dans le cadre du second programme Investissements d’Avenir (PIA2) mené par l’Etat

    Read more
  • Best Paper Award à la conférence ICRSE & PHM 2015

    L'équipe PHM a été récompensée à Pékin pour son article « Component-Based Data-Driven Prognostics for Complex Systems: Methodology and Applications ».

    Read more
  • Grand Prix National de l'Ingénierie 2015

    Grâce au partenariat avec les équipes de recherche belfortaine de l’institut FEMTO-ST (département Energie) le groupe Assystem s’est vu remettre le Prix National de l’Ingénierie 2015 pour le développement d’un moteur thermique de nouvelle génération à apport de chaleur externe baptisé Energine.

    Read more
  • Une jeune chercheuse récompensée par une bourse l’Oréal-UNESCO Pour les Femmes et la Science

    Brillante doctorante au sein de l’institut FEMTO-ST, Pauline BUTAUD, 26 ans, fait partie des 20 jeunes chercheuses françaises récompensées hier à Paris par une bourse nationale l’Oréal-UNESCO pour l’excellence scientifique de ses travaux de recherche novateurs afin de lui permettre de poursuivre une carrière déjà très prometteuse, tout en valorisant son parcours et ses résultats.

    Read more