Le projet UPSENSE (UP-conversion of Single photons for ENvironmental SEnsing) est un partenariat collaboratif impliquant QLM Technology (chef de projet), Covesion, l'Université de Bristol et Fraunhofer UK Research. Bénéficiant d'un financement de 425 000 £ d'Innovate UK (agence britannique de recherche et d'innovation), le µm vise à améliorer significativement la sensibilité et l'efficacité de la détection des gaz, afin de réduire les émissions industrielles et de permettre une surveillance plus performante.
Réduire les émissions de méthane et µm gaz à effet de serre et atteindre la neutralité carbone figurent parmi les plus grands défis de notre époque. Le projet UPSENSE contribue à relever ce défi en développant des technologies de pointe pour la détection du méthane et d'autres gaz à effet de serre.
Le méthane est le principal composant du gaz naturel et est de plus en plus utilisé comme alternative plus propre aux autres combustibles fossiles. Cependant, les fuites industrielles de méthane constituent une source majeure d'émissions de gaz à effet de serre, contribuant significativement au réchauffement climatique. Suite à la COP26, la réduction des émissions de méthane est devenue une priorité, parallèlement à un renforcement de la législation et des exigences réglementaires.
Les systèmes de détection de gaz existants, bien qu'efficaces, reposent souvent sur des équipements encombrants et des procédés exigeants en main-d'œuvre. Il est nécessaire de développer des solutions plus sensibles, évolutives et portables, capables d'assurer une surveillance continue du méthane et d'autres gaz.
UPSENSE exploite la technologie quantique µm pour améliorer la détection des gaz à effet de serre. Ce projet s'appuie sur les travaux de QLM Technology, qui a développé une caméra LiDAR infrarouge capable de visualiser, localiser et quantifier les fuites de gaz. Si cette technologie a déjà établi une nouvelle référence en matière de détection de gaz, UPSENSE ambitionne de repousser les limites de l'innovation.
Ce projet portera sur le développement d'une technologie avancée de conversion ascendante de photons. Celle-ci consiste à convertir les photons émis dans les régions spectrales du proche et du moyen infrarouge en photons visibles, afin de les détecter à l'aide de diodes à avalanche à photon unique (SPAD) en silicium. Les SPAD en silicium offrent une sensibilité au photon unique et un coût inférieur à celui desctoà base d' µm d' µm gallium (InGaAs), dont la sensibilité et la couverture spectrale sont limitées.
Cette approche permettra la détection de gaz à des raies d'absorption jusqu'alors inaccessibles, étendant ainsi les capacités de détection à des longueurs d'onde supérieures à 1,6 µm. Il en résultera une amélioration significative de la sensibilité de détection du méthane, compatible avec des applications allant des installations fixes aux systèmes portables et embarqués sur drones. Cette technologie ouvrira également la voie à la détection d'un plus grand nombre d'espèces gazeuses avec une sensibilité élevée dans une gamme de longueurs d'onde où les solutions actuelles sont limitées.
L'équipe de recherche de Covesion développe la technologie de conversion ascendante quantique µm qui sous-tend UPSENSE. En utilisant des cristaux de MgO:PPLN, Covesion crée un système de conversion de longueur d'onde très efficace, adapté aux besoins du projet, permettant la conversion précise de photons infrarouges de grande longueur d'onde en longueurs d'onde visibles et assurant la compatibilité avec lesctoSPAD en silicium.
Le projet UPSENSE a le potentiel de contribuer significativement aux objectifs de neutralité carbone du gouvernement britannique. En améliorant la sensibilité et l'efficacité de la détection des gaz à effet de serre, il aidera les industries à réduire leurs émissions et à se conformer aux réglementations strictes. Ceci créera de nouvelles opportunités de marché pour les fabricants britanniques tels que QLM Technology et Covesion. Outre ses avantages environnementaux, le projet renforcera les capacités du Royaume-Uni en matière de technologies µm quantitatives. L'Université de Bristol et l'institut Fraunhofer UK acquerront une expérience et des connaissances précieuses, qui soutiendront les futures initiatives de recherche et développement.
UPSENSE est un projet de 18 mois, qui débutera en septembre 2022.
Partager l'article
