Grapheal détecte les PFAS en temps réel

2,5 millions d'euros : c'est la subvention accordée par l'Union européenne à Grapheal pour développer un capteur graphène de PFAS. La start-up vise pour l'instant le marché des stations d'épuration.

La start-up Grapheal, spécialisée dans les biocapteurs, a annoncé en juin 2026 avoir reçu une subvention de 2,5 millions d’euros du programme EIC Accelerator du Conseil européen de l’innovation. L’objectif : financer le développement du PFAST, un capteur graphène rapide et portable qui détecte en temps réel les traces de PFAS dans l’eau.

Le capteur repose sur le GFET, pour Graphene field effect transistor (transistor à effet de champ en graphène). « C’est une technologie de rupture développée il y a une dizaine d’années. Notre mission est de la mettre sur le marché à grand volume », explique Vincent Bouchiat, président et co-fondateur de Grapheal, créée en 2019 en essaimage du CNRS.

Graphène fonctionnalisé

Si l’on détaille la technologie, tout d’abord, un film de graphène est formé sur une feuille de cuivre par catalyse du méthane à haute température. Puis le graphène est décollé de son substrat catalytique grâce à un polymère. Un film transparent et souple est ainsi créé, fait du polymère et de la couche de graphène. Sur ce film, un circuit électronique est imprimé. Ceci constitue la base du capteur.

Ne lui manque plus qu’un habillage (ou une fonctionnalisation) fait du récepteur biochimique, qui dépend de la cible souhaitée. Les cibles peuvent être des virus, des hormones, des protéines ou encore, comme ici, des PFAS. Les récepteurs peuvent être des brins d’ADN, des nanoparticules métalliques, des peptides, etc. Pour les PFAS, ce sont des biopolymères.

Lors d’une mise en contact avec le biomarqueur ciblé, le récepteur réagit et génère un signal électrostatique. Cela entraîne une modification de la conductance du graphène, qui est captée par les électrodes imprimées. Elles le transforment en signal électrique, numérisé et stocké par des puces. Enfin, une antenne permet une communication sans fil des données.

Un outil de terrain

« Le graphène est beaucoup plus sensible que le silicium », souligne Vincent Bouchiat. D’où un intérêt pour détecter les PFAS, qui sont présents partout mais en très faibles quantités. Aujourd’hui, seuls les producteurs d’eau potable sont obligés par la réglementation de mesurer les teneurs en PFAS de l’eau. Pourtant, ce n’est pas le marché visé par Grapheal : « Une technologie plus simple et plus imparfaite peut servir pour dépister et cartographier ces pollutions. En outre, la qualité de l’eau potable ne varie pas d’un jour à l’autre, et il est donc possible de continuer à recourir à des laboratoires d’analyse pour respecter la directive eau potable » estime Vincent Bouchiat

Stations d’épuration

Par contre, le procédé PFAST « est aussi moins cher que les technologies classiques, et il peut être utilisé sur le terrain, sans passer par un laboratoire », ajoute-t-il. La start-up préfère donc se concentrer sur la détection des PFAS dans les industries qui sont sources de cette pollution. Il serait ainsi possible de réduire les émissions par une surveillance in situ. Grapheal vise ainsi les sites qui émettent beaucoup de PFAS, et notamment les stations d’épuration et les stations de traitement des déchets dangereux. « Avec notre procédé, nous pouvons mesurer les eaux à l’entrée et à la sortie du système de traitement », explique le P.D.G. de l’entreprise. Les exploitants pourraient en outre réduire leurs coûts en bénéficiant d’une surveillance continue des filtres à eau.

Développement et industrialisation

La subvention de l’EIC doit permettre de tester la technologie en situation réelle, notamment chez de gros industriels français de l’eau. Elle concerne un appareil de mesure combinant huit capteurs (en utilisant huit récepteurs biochimiques différents) afin de réaliser un profil de pollution en PFAS d’une matrice aqueuse, au-delà des 20 PFAS ciblés par la réglementation sur l’eau potable.

Grapheal maîtrise déjà toute la chaîne de valeur de son détecteur, depuis la synthèse et l’intégration du graphène jusqu’à l’acquisition, l’interprétation, la gestion et le stockage des données. Mais il lui reste à déployer le procédé dans sa phase industrielle. Pour cela, la start-up a reçu une proposition d’investissement de 4 M€ de la Banque européenne d’investissement, susceptible d’être débloquée si l’entreprise parvient à lever le même montant auprès d’un investisseur privé. « Nous recherchons des co-investisseurs. Nous voudrions implanter une usine en France », précise Vincent Bouchiat. La mise sur le marché du dispositif est prévue pour 2027.