Comment Mirega transforme une technologie issue de la recherche quantique en nouvelle capacité de mesure des émissions de méthane
Le méthane est invisible. Pourtant, lorsqu’il s’échappe des infrastructures gazières, son impact sur le climat est bien réel. C’est tout le paradoxe des émissions fugitives : elles peuvent représenter à la fois une perte économique pour les opérateurs et un enjeu climatique majeur, tout en restant difficiles à détecter et à quantifier avec précision. Or, ce que l’on mesure mal est par nature difficile à piloter.
C’est précisément sur cette frontière entre technologie et transformation environnementale que travaille la start-up française Mirega.
Son histoire est intéressante parce qu’elle ne commence pas dans l’industrie pétrolière ou gazière. Elle commence dans la recherche fondamentale, autour de technologies développées pour la physique quantique. Quelques années plus tard, les microcavités optiques trouvent une application dans un tout autre domaine : la mesure des gaz à effet de serre.
Une trajectoire qui illustre très concrètement ce que peut être la Twin Transformation : lorsqu’une innovation technologique ne se contente pas d’améliorer un outil existant, mais crée une nouvelle capacité pour comprendre et transformer un système.
Le méthane : un problème climatique, mais aussi un problème de mesure
Le gaz naturel est principalement constitué de méthane. Son usage comme combustible fossile a longtemps été associé à une réduction des émissions de CO₂ par rapport au charbon lorsqu’il est brûlé. Mais l’impact climatique du gaz naturel ne se limite pas à sa combustion.
Entre l’extraction et l’utilisation finale s’étend une chaîne complexe : production, traitement, transport, stockage et distribution. À chacune de ces étapes, du méthane peut être libéré dans l’atmosphère par des fuites, des équipements ou des opérations de dégazage. Le méthane est un gaz à effet de serre particulièrement puissant. Selon le GIEC, pour le méthane d’origine fossile, son potentiel de réchauffement global est de 82,5 sur 20 ans et de 29,8 sur 100 ans, par rapport au CO₂ pris comme référence à 1. Ces indicateurs ne décrivent pas exactement le même phénomène climatique, mais ils permettent de mesurer l’importance du méthane sur différentes échelles de temps.
La question n’est donc pas seulement de réduire les émissions. Il faut d’abord savoir où elles se trouvent, dans quelles quantités et à quelle fréquence elles se produisent.
Et c’est là que la mesure devient un enjeu stratégique !
Quand l’invisible devient une donnée
Une fuite de méthane ne ressemble pas nécessairement à un panache facilement identifiable. Les émissions peuvent être faibles, intermittentes ou dispersées sur des infrastructures qui s’étendent sur de longues distances. Pour un opérateur industriel, identifier une fuite ne suffit donc pas toujours. Il faut pouvoir la détecter, la quantifier, puis vérifier que l’intervention a effectivement permis de réduire les émissions. Cette question de la mesure prend aujourd’hui une dimension réglementaire.
L’Union européenne a adopté son premier règlement consacré à la réduction des émissions de méthane dans le secteur de l’énergie. Le règlement européen 2024/1787 est entré en vigueur le 4 août 2024 et renforce notamment les exigences de mesure, de surveillance, de déclaration et de vérification des émissions, ainsi que les obligations de détection et de réparation des fuites.
La Commission européenne souligne elle-même que, dans le secteur de l’énergie, l’un des principaux défis consiste d’abord à détecter et quantifier les émissions. L’objectif est notamment de passer progressivement d’estimations à des mesures directes, vérifiables.
Le besoin technologique est donc très concret : rendre mesurable ce qui était difficilement observable.
Mesurer davantage pour pouvoir agir
L’enjeu dépasse d’ailleurs largement la conformité réglementaire. Selon l’Agence internationale de l’énergie, les émissions de méthane du secteur fossile constituent l’une des opportunités les plus rapides et les moins coûteuses pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. L’AIE estime qu’environ 70 % des émissions de méthane du secteur fossile pourraient être réduites avec les technologies existantes. Dans le pétrole et le gaz, elle estime que les émissions pourraient être réduites d’environ 75 % grâce à des mesures connues, notamment via les programmes de détection et de réparation des fuites.
Mais encore faut-il savoir où agir !
L’AIE souligne également un problème de fond : une grande partie des émissions de méthane reste insuffisamment documentée par des mesures directes. Les données mesurées conduisent souvent à des estimations d’émissions supérieures aux données déclarées.
Autrement dit, la qualité de l’action dépend aussi de la qualité de l’information disponible.
C’est dans cet espace que se situe Mirega.
Mirega : déplacer la mesure vers le terrain
Fondée en 2022 par Vincent Hardy et son équipe, à partir de travaux de recherche, Mirega développe des analyseurs de gaz miniaturisés destinés notamment à mesurer de faibles concentrations de gaz à effet de serre.
L’objectif est de rendre possible une mesure précise dans des situations où la mobilité est essentielle.
Mirega présente son analyseur comme 100 fois moins volumineux que les solutions existantes. Le groupe Atom Chips du Laboratoire Kastler Brossel décrit de son côté un dispositif pouvant atteindre moins d’un dixième du poids et un centième du volume d’instruments existants, avec une architecture suffisamment compacte pour être intégrée à un appareil portatif ou montée sur un drone. Cette différence de taille n’est pas qu’une performance d’ingénierie. Elle peut modifier la manière dont on mesure.
Un instrument plus petit et plus léger peut être transporté sur le terrain, rapproché des infrastructures, intégré à d’autres systèmes et potentiellement déployé plus fréquemment.
La miniaturisation ne rend donc pas seulement l’instrument plus petit. Elle peut rendre la mesure plus accessible.
Et c’est là que la technologie commence à changer le système autour d’elle.
Une technologie quantique qui change de terrain
L’origine de la technologie développée par Mirega est particulièrement révélatrice. Les chercheurs du Laboratoire Kastler Brossel et du groupe Atom Chips travaillent depuis plusieurs années sur des microcavités Fabry-Pérot à fibre. Ces dispositifs ont notamment été développés dans le contexte de recherches sur les technologies quantiques.
Une cavité Fabry-Pérot est un résonateur optique constitué de deux surfaces réfléchissantes se faisant face. Dans la technologie développée par l’équipe, les miroirs sont intégrés aux extrémités de fibres optiques, ce qui permet de créer une cavité extrêmement compacte. La technologie combine ainsi les propriétés optiques d’une cavité de haute finesse avec la compacité et la robustesse d’une architecture basée sur la fibre.
Cette combinaison a ouvert la voie à une nouvelle application : l’analyse de traces de gaz.
Une publication de 2024 signée notamment par Jakob Reichel, Romain Long, Pierre Mahiou et Vincent Hardy décrit précisément cette évolution. Les auteurs expliquent que les cavités Fabry-Pérot à fibre, initialement développées pour des recherches en technologies quantiques, sont désormais utilisées pour développer des analyseurs mobiles de gaz à effet de serre.
C’est peut-être l’un des enseignements les plus intéressants de l’histoire de Mirega. L’innovation suit rarement une trajectoire linéaire.
Une technologie conçue pour répondre à une question de recherche fondamentale peut trouver une nouvelle pertinence lorsqu’elle rencontre un problème environnemental ou industriel.
De la microcavité à l’analyseur portable
Le projet MiTra, porté par le groupe Atom Chips en collaboration avec Mirega, vise précisément cette transformation : utiliser les microcavités Fabry-Pérot à fibre pour réaliser un analyseur de gaz compact, portable et robuste. Le prototype repose sur une cavité dont le volume d’analyse est inférieur au microlitre. Le dispositif est conçu pour conserver les performances de la spectroscopie laser à cavité tout en réduisant considérablement l’encombrement des instruments traditionnels. Le projet a notamment bénéficié d’un financement ERC Proof of Concept destiné à rapprocher la technologie du marché.
Car l’innovation ne consiste pas seulement à améliorer la précision d’un appareil installé dans un laboratoire. Elle consiste à rendre cette capacité de mesure disponible dans des environnements où elle était jusqu’ici plus difficile à mettre en œuvre.
Du pipeline au drone
Cette nouvelle mobilité ouvre plusieurs scénarios. Sur des infrastructures gazières, un analyseur portable pourrait accompagner les opérations de surveillance et d’inspection. Sur des sites difficiles d’accès, la technologie pourrait être embarquée sur un drone. Le drone n’est cependant qu’un exemple. Le véritable changement est ailleurs : la mesure n’est plus nécessairement attachée à un emplacement fixe. Elle devient mobile, ciblée et potentiellement répétée.
Cela permet d’imaginer de nouvelles stratégies de surveillance : aller vers les infrastructures plutôt que faire venir les infrastructures vers l’instrument ; multiplier les points de mesure ; revenir après une intervention ; comparer les données avant et après réparation.
La technologie ne fait alors pas qu’améliorer la mesure. Elle peut contribuer à transformer le processus opérationnel lui-même.
Au-delà du méthane
Le méthane constitue une application particulièrement évidente, mais la technologie peut intéresser d’autres secteurs.
Les travaux menés autour des microcavités visent plus largement la détection et l’analyse de gaz à effet de serre. Le groupe Atom Chips cite notamment le CO₂ parmi les gaz déjà concernés par les démonstrations du projet. Les applications potentielles peuvent également concerner les déchets, où le méthane est produit par la décomposition des matières organiques, ainsi que d’autres secteurs industriels ou environnementaux nécessitant des mesures de gaz à faible concentration.
Mais il faut garder une distinction importante : la capacité à mesurer ne constitue pas en elle-même une réduction d’émissions. Elle crée une capacité supplémentaire pour décider et cette nuance est essentielle.
La donnée comme infrastructure de la transition
C’est ici que le cas Mirega devient un véritable sujet de Twin Transformation.
La transformation environnementale a besoin de technologies capables de mesurer, d’anticiper et de piloter. Mais la technologie elle-même évolue sous la pression de nouveaux enjeux environnementaux : elle doit devenir plus sobre, plus compacte, plus mobile, plus accessible et davantage adaptée aux conditions réelles. Les deux transformations se nourrissent et évoluent ainsi mutuellement.
Une technologie plus performante n’est pas nécessairement une technologie transformative. Elle le devient lorsqu’elle modifie ce que les organisations sont capables de voir, de comprendre ou de faire.
Rendre l’invisible actionnable
L’histoire de Mirega commence avec un problème climatique très concret : des émissions de méthane difficiles à observer. Elle se poursuit avec une technologie née de recherches fondamentales en physique quantique.
Et elle débouche sur une question beaucoup plus large : que se passe-t-il lorsqu’une technologie permet de mesurer un phénomène qui était auparavant difficilement accessible ? La réponse ne se limite pas au méthane. Une meilleure mesure permet d’identifier une source d’émission, de prioriser une intervention, de vérifier son efficacité et de documenter les progrès réalisés.
Elle permet également de changer l’échelle à laquelle une organisation observe son environnement. C’est peut-être là que se trouve le véritable intérêt de la Twin Transformation.
Il ne s’agit pas d’ajouter une couche environnementale à une innovation technologique. Il s’agit de faire en sorte que l’innovation technologique augmente notre capacité à transformer les systèmes dont dépend notre environnement.
Dans le cas de Mirega, tout commence par une microcavité optique mais l’enjeu final est beaucoup plus grand : transformer l’invisible en information, l’information en décision et la décision en action.
Car pour réduire ce que l’on ne voit pas, il faut d’abord pouvoir le mesurer.
Vincent Hardy explore les liens entre technologie, mesure et transition environnementale. Ingénieur diplômé de Centrale Marseille en physique et optique, entrepreneur et dirigeant, il évolue depuis plus de vingt ans à l’intersection de l’innovation technologique, de l’industrie et du développement international. Il a notamment fondé Sinoptix, spécialisée dans les composants optiques entre l’Europe et la Chine, puis accompagné le développement d’ALPAO, entreprise pionnière de l’optique adaptative.
Fondateur et dirigeant de Mirega, il s’intéresse aujourd’hui aux technologies capables de rendre les enjeux environnementaux plus mesurables et plus actionnables. Mirega développe des analyseurs de gaz miniaturisés permettant de mesurer avec précision de très faibles concentrations, notamment de CO₂. À travers ses prises de parole, Vincent défend une approche pragmatique de la transition : mieux mesurer pour mieux comprendre, décider et agir.
