VITE | Cybersécurité, eau atmosphérique, arsenic : trois innovations à suivre

L’intelligence artificielle pour sécuriser les installations d’eau, des matériaux issus du recyclage des plastiques capables de capter l’humidité atmosphérique et un capteur portatif pour détecter rapidement l’arsenic dans l’eau potable… Zoom sur les trois innovations de la semaine de notre V.I.T.E – Veille Innovation Technologies Eau.

Cybersécurité : l’IA pour détecter les cyberattaques dans les usines de traitement d’eau

La directive européenne NIS 2 renforce les exigences de cybersécurité applicables à plusieurs secteurs critiques, dont l’approvisionnement en eau potable et la gestion des eaux usées. Dans ce contexte, et à la suite de l’attaque informatique visant une usine de traitement d’eau à Oldsmar, en Floride, en 2021, deux étudiantes de l’Indian Institute of Technology Gandhinagar (IITGN), en Inde, ont développé TrustGate, un système de cybersécurité fondé sur l’intelligence artificielle. Son objectif : détecter les cyberattaques contre les systèmes de contrôle industriel, y compris lorsque les commandes malveillantes semblent légitimes du point de vue du réseau, mais entraînent des conséquences physiques anormales sur l’installation.

L’architecture repose sur un réseau neuronal récurrent bidirectionnel de type BiLSTM (Bidirectional Long Short-Term Memory), organisé en deux flux et associé à un mécanisme d’attention croisée. Cette approche permet de croiser les données du trafic réseau avec les mesures des capteurs physiques afin de repérer des incohérences entre les commandes envoyées et le comportement réel des équipements. En cas d’anomalie, TrustGate cherche à identifier le composant concerné et à le localiser sur une représentation en temps réel de l’installation, pour faciliter l’intervention des opérateurs.

Le système fonctionne sur une plateforme matérielle embarquée, sans dépendre d’une connexion au cloud. Il intègre un module de sécurité TPM 2.0 (Trusted Platform Module), destiné notamment à protéger les clés cryptographiques et à vérifier l’intégrité du système au démarrage. Évalué à partir du jeu de données SWaT, issu d’un banc d’essai de traitement d’eau, TrustGate a remporté le deuxième prix de l’Intel Cup 2026. Cette évaluation sur un banc d’essai ne permet toutefois pas, à elle seule, de conclure à son efficacité en conditions industrielles réelles.

Source : Press Information Bureau, gouvernement indien. https://www.pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2314114&reg=48&lang=2

Des déchets plastiques transformés en matériaux capables de capter l’eau atmosphérique

Des chercheurs de l’Université de Vienne ont développé une méthode de valorisation de déchets plastiques permettant de produire des matériaux polymères poreux capables de capter l’humidité de l’air. Le procédé s’applique à plusieurs polymères aromatiques présents dans des objets courants, notamment le polystyrène d’emballage, le polycarbonate de certains boîtiers de CD et l’ABS utilisé dans les briques de construction.

Le traitement chimique consiste à introduire des groupes acide sulfonique dans les polymères, notamment par sulfonation à l’acide sulfurique. Cette modification rend les matériaux plus hydrophiles et favorise la capture de l’eau contenue dans l’air. Le matériau obtenu à partir de polystyrène peut ainsi adsorber une quantité d’eau équivalant à près de 60 % de sa propre masse en atmosphère humide, et environ 20 % dans des conditions sèches comparables à celles de régions désertiques.

L’eau captée peut ensuite être libérée par chauffage modéré, notamment grâce au rayonnement solaire, puis récupérée. Les matériaux supportent plusieurs cycles d’adsorption et de désorption, ce qui ouvre une piste pour la production décentralisée d’eau à partir de l’humidité atmosphérique, tout en donnant une seconde vie à des plastiques usagés. Ces résultats expérimentaux ne démontrent cependant pas encore la viabilité d’un dispositif complet de production d’eau à grande échelle. La qualité de l’eau récupérée doit également être vérifiée avant d’envisager un usage potable.

Source : Naryshkina A., Schweng P. et Woodward R., « Upcycling waste aromatic polymers as adsorbents for atmospheric water harvesting », Chem Circularity, 2026. DOI: 10.1016/j.checir.2026.100175 

Un capteur portatif pour détecter l’arsenic dans l’eau en quelques secondes

La contamination des eaux souterraines par l’arsenic constitue un enjeu sanitaire dans plusieurs régions du monde, notamment dans l’est de l’Inde. Pour faciliter la détection de cet élément sans recourir systématiquement à des analyses en laboratoire, des chercheurs de l’Indian Institute of Technology Bhubaneswar et de la start-up Nano Semic ont développé ArsenSafe, un dispositif portatif destiné à mesurer la présence d’arsenic dans l’eau.

Le capteur repose sur un transistor à effet de champ à grille liquide, intégrant de l’oxyde de graphène réduit (reduced graphene oxide, rGO) comme matériau semi-conducteur et de l’oxyde de graphène comme diélectrique. Il vise plus précisément la détection des ions arsenite As(III), une forme inorganique de l’arsenic. Un algorithme de régression linéaire permet en outre de corriger les effets de la sensibilité croisée avec certains ions, notamment ceux du nickel, afin d’améliorer la quantification en présence de plusieurs espèces dissoutes.

Lors des essais, le dispositif a atteint une limite de détection de 0,720 µg/L (0,720 ppb dans l’eau) et un temps de réponse de 17,4 secondes. Les auteurs rapportent une exactitude de 98 % sur des échantillons d’eau du robinet et d’eau potable. Ces résultats suggèrent un potentiel pour le dépistage rapide sur le terrain. La limite de détection, inférieure à la valeur guide de l’Organisation mondiale de la santé de 10 µg/L pour l’arsenic total dans l’eau potable, ne suffit toutefois pas, à elle seule, à établir la conformité d’un échantillon : la méthode cible As(III), tandis que la valeur guide porte sur l’arsenic total, toutes formes confondues.

Le prototype portatif a également été testé sur des échantillons d’eau du campus de l’IIT Bhubaneswar et de secteurs voisins. Des essais complémentaires seront nécessaires pour préciser ses performances dans des conditions variées et confirmer son aptitude à une utilisation élargie sur le terrain.

Source : Arijit Pattra, Bathula Satwik, Himanshu Pramod Padole, Sayan Dey; Trace level arsenic (iii) ion detection in water with a liquid-gated rGO/GO field effect transistor based sensor. Environ. Sci.: Nano 2026; 13 (3): 1499–1508. https://doi.org/10.1039/d5en01060h