Parcours Mesures et Analyses Environnementales (MAE)

Le parcours Mesures et Analyses Environnementales (MAE) du BUT Mesures Physiques a pour objectif de former des techniciens supérieurs experts en contrôle, surveillance et analyse de l’environnement et apporte des solutions durables dans le cadre de mesures à réaliser. Ces techniciens polyvalents réalisent et exploitent des mesures qui font appel à un large spectre de connaissances dans les domaines de la physique, de la chimie, des matériaux, de l’électronique et de l’informatique, ainsi qu’à des compétences centrées sur l’instrumentation, le contrôle industriel et la métrologie.
Les diplômés peuvent poursuivre leurs études ou s’insérer professionnellement en contrôle, surveillance et analyse de l’environnement et apportent des solutions durables dans le cadre de mesures à réaliser. Son parcours lui permet de s’adapter aux organismes d’inspection et de contrôle de la qualité de l’environnement, aux laboratoires d’analyses environnementales, aux entreprises dont l’activité est liée au domaine de l’environnement et de la production d’énergie... 
Le choix du parcours se fait à partir de la deuxième année de BUT et la spécialisation est croissante. Les compétences acquises dans le parcours peuvent être renforcées à travers les stages de deuxième et troisième année ou les missions d’alternance dans les mêmes domaines. 

Enseignements du parcours MAE de deuxième année

En deuxième année, 64h de parcours viennent compléter les 581h de tronc commun. La description des modules du parcours Mesures et Analyses Environnementales de BUT2 est donnée ci-dessous.

Techniques spectroscopiques

L'objectif est d'acquérir les bases des méthodes d'étalonnage classiques de dosage d'un composé dans un échantillon. Il s'agit également de présenter les techniques spectroscopiques principales utilisant les ondes électromagnétiques entre 200 et 800nm à des fins d'analyse chimique, tout en ayant un regard sur le fonctionnement de l'instrument. 

Energie et Environnement 

L’objectif est d’une part, d’aborder des notions de bases en thermique et déperditions thermiques des bâtiments en caractérisant certains matériaux de construction. Le principe des images thermiques est également abordé. D’autre part, le fonctionnement des éoliennes est appréhendé en autonomie au travers de documents, vidéo, traitements Excel et manipulations.

Internet des Objets

L'objectif de ce module est d'appréhender le fonctionnement et les caractéristiques d'un réseau de capteurs connectés. Les enseignements se font en mode projet et s'appuient sur un réseau Zigbee de capteurs de température et de luminosité déployé dans les salles de l'IUT.

Energie nucléaire et Radioprotection

Ce module se déroule à la Plateforme des Enseignements Expérimentaux en Particules et Noyaux (E2PN), plateforme d’enseignements au sein d’IJCLab, dans la vallée du Campus d'Orsay. La physique abordée est très variée : physique nucléaire (spectroscopie β, γ), structure électronique atomique (électrons de conversion), détection, radioprotection...

Enseignements du parcours MAE de troisième année

En troisième année, la majorité des enseignements correspondent au parcours choisi par les étudiants. On compte ainsi 270h de parcours et 185h de tronc commun. La description des modules du parcours Mesures et Analyses Environnementales de BUT3 est donnée ci-dessous.

Techniques de mesures environnementales

Ce module comporte deux parties : la mesure environnementale du point de vue du métrologue et du point de vue du chimiste.

 

• Techniques de mesures environnementales en métrologie

Ce module permet à l'étudiant de mettre en place les capteurs appropriés, ainsi que la chaîne de mesure spécifique, pour mener à bien une campagne de mesure dans le but de qualifier un environnement ou d’évaluer l’impact environnemental d’un processus industriel.

• Techniques chimiques de mesures environnementales

Ce module est construit comme un prolongement des modules de techniques spectroscopiques de BUT2 S3 et d’analyses chromatographiques de BUT2 S4. Du point de vue théorique, l’accent est mis sur les fonctions chimiques des molécules, leurs propriétés physicochimiques qui sont autant de paramètres à prendre en compte dans leur analyse quantitative. D’un point de vue pratique, les situations se rapprochent plus de cas réels où les méthodes d’étalonnage et/ ou les méthodes de détection choisies montrent parfois leurs limites.
 
Energie : De la production au stockage

Ce module aborde les notions d'énergie sous le point de vue du thermicien, du chimiste et de l'électronicien.

• Le stockage électrochimique

Ce module est construit dans la continuité des cours de BUT1 S2 et BUT2 S4. Il s’agit de renforcer d’un point de vue théorique et expérimental la connaissance chimique du fonctionnement des piles et batteries. Il donne également les bases de thermochimie nécessaires pour faire le lien entre réactions chimiques et production d’énergie. La mise en œuvre expérimentale doit permettre aux étudiants de découvrir des sources d’énergie chimique (pile à combustible, hydrogène) aux développements actuels et futurs. 

• L’énergie thermique

Ce module permet à l'étudiant d’aborder différents façon d'exploiter une source d'énergie thermique (solaire, combustion d'énergie fossile, réaction nucléaire, géothermie...) afin de la transformer en énergie électrique ou de la stocker (production d'hydrogène). Comme exemple de cas d'étude concret, on peut citer les échangeurs de chaleur, les turbines à gaz, les procédés de liquéfaction et de stockage de l'hydrogène...

 

• Les réseaux électriques

En électronique, nous verrons principalement les batteries électrochimiques classiques ainsi que les piles à combustible. Les TD/TP seront regroupés sous un format de projet où les étudiants auront à développer un réseau alternatif couplant des charges et des sources EnR telles qu'un mini panneau photovoltaïque et/ou une mini-éolienne et du stockage.

Aérodynamique pour l’énergie

L’écoulement des fluides est étudié tant dans le domaine des fluides incompressibles que des fluides compressibles, selon l’ordre de grandeur des vitesses : pour une vitesse plus petite ou plus grande que le tiers de la vitesse du son (nombre de Mach plus petit ou plus grand que 0,3 environ). Dans le cas des grandes vitesses, la compréhension des phénomènes est indispensable pour la conception de dispositifs comme des turbocompresseurs, des buses, ou bien des avions rapides.

 

Mesures normalisées de la qualité de l'environnement

Ce module comporte trois parties : les pollutions électromagnétiques et sonores ainsi que la photonique avancée

• Pollutions électromagnétiques

Ce module abordera plus en profondeur par rapport au S3 la notion de champ électromagnétique, la propagation de celui-ci et les différentes sources. Les normes de conformité par rapport à la santé seront exposées (fréquence, puissance, durée d'exposition...) et les méthodes de mesures sont présentées et mises en place en travaux pratiques.
 

 

• Pollutions sonores

Ce module permet d'aborder les problématiques propres aux acousticiens de bureau d'étude. Les objectifs de ce module sont centrés sur la problématique de la mesure du bruit sonore dans l'environnement humain (normes du bruit au travail, isolation des bâtiments et confort sonore, nuisances sonores dues aux transports, etc.),

 

• Photonique avancée

Les champs d'application de la photonique sont très vastes en mesures et analyses environnementales. La conception et l'utilisation de sources, de systèmes d'analyse et de détecteurs adaptés sont par exemple indispensables à la spectroscopie pour la détection de polluants. Par ailleurs, la polarisation de la lumière, propriété des ondes électromagnétiques qui sera mise en évidence et étudiée dans ce cours, est au cœur du fonctionnement de technologies d'imagerie polarimétrique ou encore de capteurs d'intérêt biologique ou environnemental. Enfin, les détecteurs optiques et infrarouges sont utiles en imagerie et dans le contexte de mesures normalisées conduisant à la définition des normes vis-à-vis de la pollution lumineuse.