Opérations de cryobroyage à l’Ecothèque

La salle propre de l'Ecothèque du Centre de Meuse/Haute-Marne est aujourd'hui opérationnelle. Dans ce lieu ultra-propre, où la qualité de l'air est maîtrisée afin d'éviter toute contamination par des particules extérieures, les équipes de l'Observatoire pérenne de l'environnement de l'Andra préparent les échantillons environnementaux prélevés dans le secteur étudié pour y implanter le projet de stockage Cigéo.

Qu'est-ce que le cryobroyage ?

Le cryobroyage est l'opération qui consiste à pulvériser des échantillons environnementaux (type fruits, légumes, lait, fromage, miel, poissons…) en conditions cryogéniques, en vue de leur conservation dans la phase gazeuse de l'azote liquide (entre -150°c et -196°C). Ces échantillons sont généralement désignés par le terme générique de « matrices ».

Concrètement, le cryobroyage consiste à broyer finement la matrice visée, autrement dit à réduire sa granulométrie (taille des particules). Pour faciliter le cryobroyage il est nécessaire de réaliser au préalable un broyage manuel avec un pilon et un mortier en céramique. A l'issue de ce broyage manuel, la matrice est cryobroyée à l'aide d'un broyeur planétaire muni de bols et de billes de broyage conçus en oxyde de zirconium (constituant minéral très résistant). Au final, on obtient une poudre cryogénisée (cryobroyat) très fine que l'on conditionne sous forme d'échantillons répartis dans des flacons en verre de 20 ml.

Enfin, un contrôle granulométrique est réalisé à l'aide d'un appareil appelé granulomètre. Cet outil permet de mesurer la taille des particules des échantillons préparés et ainsi de vérifier la qualité du cryobroyage.

C'est la dernière étape avant le stockage des échantillons en cuve cryogénique.

 

Pourquoi doit-on broyer les échantillons ?              

Le cryobroyage permet de réaliser des échantillons homogènes à partir de matrices hétérogènes. Réduire l'échantillon en poudre fine permet de gommer les différences macroscopiques. Par exemple : dans 1 kg de pommes, il y a des pommes avec des degrés de maturité différents. Grâce au broyage ces différences sont effacées et la poudre obtenue est représentative de la moyenne des pommes. On peut alors considérer que tous les échantillons sont identiques.

Cette homogénéité est primordiale pour la réalisation de mesures futures.

 

Pourquoi broie-t-on à basse température ?

La très basse température permet d'arrêter les processus biologiques et de maintenir un milieu anoxique (sans oxygène). Par cette technique les échantillons deviennent incompatibles avec le développement de microorganismes et évite ainsi toute contamination de ceux-ci.

 

Qu'elle est l'objectif de cette démarche ?

Le cryobroyage permet de constituer des collections d'échantillons homogènes et représentatifs de l'environnement (200 flacons identiques pour 1 échantillon). Le fait de travailler en conditions cryogéniques et de maintenir cette chaîne du froid tout au long du process garantit l'intégrité et la stabilité des échantillons pour le long terme.

Le travail en salle propre permet de se prémunir de toutes contaminations croisées lors de la préparation des échantillons et de ne mesurer que les molécules naturellement présentes dans les échantillons. Par ailleurs, le travail en salle propre offre également la possibilité de réaliser des analyses ultra-traces sur les échantillons stockés. Enfin, la conservation cryogénique offre l'opportunité de réaliser des analyses ultérieures dans le cadre du plan de surveillance environnemental du futur centre de stockage Cigéo.

 

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