Présentation

CIEL est une unité de recherche de l’Université de Reims Champagne-Ardenne. Elle héberge l’Équipe Mixte de Recherche CNRS (EMR) 7007 AEROLAB.

Les activités scientifiques associées à ces structures sont liées à l’étude des gaz et couvrent des domaines variés (spectrométrie, gaz dissous et effervescence, chimie des processus atmosphériques, …) afin de développer une recherche véritablement pluridisciplinaire, à la croisée des compétences en physique, chimie de l’atmosphère et sciences de l’environnement

La majeure partie de l’activité de CIEL est portée par l’EMR AEROLAB dont l’ambition est de mieux comprendre et quantifier les émissions atmosphériques de gaz à effet de serre (GES), d’ammoniac (NH₃), de composés organiques volatils et semi-volatils et de particules, ainsi que leurs processus de transfert et de transformation dans l’atmosphère. Ces travaux visent à évaluer leur impact sur la qualité de l’air et le climat, et à proposer des leviers d’action pour leur atténuation. Ces activités se décomposent en 2 axes privilégiés :

• La conception, le développement et la mise en œuvre de capteurs, en couvrant l’ensemble de la chaîne de maturation technologique, depuis l’idée scientifique émergente jusqu’au démonstrateur préindustriel, en intégrant toutes les étapes de conception, prototypage et validation en conditions réelles
• La mise en œuvre de mesures atmosphériques avec notamment l’observatoire atmosphérique du site MDH (Moulin de la Housse) situé sur le campus des sciences exactes et naturelles de Reims. Ce site est intégré à différents réseaux nationaux et internationaux (Service National d’Observation ICOS-France Atmosphère, COCCON, BALNEO, …)

D’autres activités consacrées à la spectrométrie de molécules d’intérêt atmosphérique et aux applications au domaine des vins effervescents et notamment du champagne viennent s’ajouter aux activités de l’EMR AEROLAB.

Effectifs

• Effectif total de l’équipe : 45-50
• Nombre de chercheurs et enseignants-chercheurs permanents : 10-15
• Nombre de doctorants / post-doctorants : 10-12

Mots clés

Mesure de gaz – Développement de capteurs Drones – Ballons – Modélisation atmosphérique – Spectrométrie laser – Spectroscopie moléculaire – Analyse de spectres - Spectrométrie par TF – Réactivité atmosphérique – COV - CO2 – Méthane – Pesticides – Ozone – Effervescence – Champagne - Vins effervescents – Œnologie

Thématiques de recherche

• Gestion durable des ressources, bioéconomie, transition écologique
  • Évolution du système Terre et Univers, géosciences
  • Séquestration et économie du carbone, analyse environnementale
  • Agronomie, aliments, nutrition
  • Santé environnementale
  • Qualité environnementale
• Matériaux, chimie, procédés et produits
  • Capteurs et instrumentation
  • Chimie physique
• Numérique, mathématiques
  • Sciences des données, traitement du signal et des images
  • Logiciel, algorithmique et quantique
  • Modèles déterministes ou stochastiques, simulation numérique
  • Simulation numérique (COMSOL, ABAQUS, FLUENT…)
• Sociétés contemporaines : évolutions, régulations et expérimentations
  • Évaluation, impact et régulation des nouveaux risques économiques et sociaux
  • Changement climatique

Savoir faire

• Réalisation de senseurs laser pour la mesure de gaz atmosphériques (ballons, stations météorologiques, …) et participations à des campagnes ballons internationales.
• Capteurs basés sur la spectrométrie diode-laser IR
• Spécialiste de la détection de gaz photo-acoustique et hétérodyne
• Analyse du spectre infrarouge de molécules d’intérêt atmosphérique. Contribution aux banques de données internationales HITRAN et GEISA
• Détermination des constantes de vitesse des réactions élémentaires d’intérêt atmosphérique. Élaboration des mécanismes réactionnels des systèmes complexes. Détermination du devenir atmosphérique de polluants organiques
• Spécialiste des mesures autour des phénomènes de nucléation de bulles et d’effervescence en œnologie (application aux vins de Champagne et aux vins effervescents)
• Dissolution et désorption de gaz (application à l’œnologie)
• Compétences en métabolomique, approche globale pour la caractérisation de composés d’intérêts œnologique, par RMN, spectrométrie de masse à ultra haute résolution, chromatographie gazeuse

Partenariats

Entreprises privées

Total Energies SA - BIOLAFFORT - mirSense

Académiques

Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD) - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (LSCE) - Laboratoire de Physique et de Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E) - CNRS

Autres

CNES - NASA

Brevets

FR3108726 (2020) : « Drone de mesure de données représentatives de teneurs en au moins deux gaz présents dans l’atmosphère à l’écart du sol et procédé de mesure associé » – WO, AU, BR, CA, CN, EP, ID, IL, IN, JP, MX, US

FR3109217 (2020) : « Méthode de calcul d’un flux d’au moins un gaz émis par une source dans l’atmosphère, procédé de mesure, système et nécessaire associés » – WO, EP, IL, US

FR3110701 (2020) : « Méthode de calcul d’un flux d’au moins un premier gaz émis par une source dans l’atmosphère, utilisant un deuxième gaz traceur, procédé, système et nécessaire associés » – WO, EP, IL, US

EP3350571 (2015) : « Dispositif de détection de gaz a très forte sensibilité base sur un résonateur de Helmholtz » – WO, US

FR3017950 (2014) : « Dispositif d'analyse de gaz a très forte sensibilité »

FR2978247 (2011) : « Dispositif de détection de trace de gaz » – WO

FR2963102 (2010) : « Procédé et dispositif de détection de traces de gaz multiples » – WO, EP, US

FR2969315 (2010) : « Procédé et dispositif d'émission d'un faisceau laser dans un boitier » – WO, EP, US

Publications

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Date de mise à jour : juin 2026