La pollution plastique est un problème majeur : plus de 8 millions de tonnes de ces déchets sont déversées chaque année dans les océans de la planète. Des étudiants français de l’ESTACA, une école d’ingénieurs à Laval, se sont demandés comment ils pourraient contribuer à freiner, voire enrayer le phénomène. Ils ont donc conçu un robot capable de circuler dans l’eau des ports et d’avaler les déchets plastiques qui croiseraient son chemin.
Green Turtle, c’est ainsi qu’ils ont baptisé l’engin. Il a été présenté à l’occasion de la journée mondiale de l’environnement, qui s’est déroulée le 5 juin. Spécifiquement conçu pour dépolluer l’eau des ports, il affiche une ergonomie adaptée au milieu maritime et embarque une technologie de reconnaissance active des déchets sous-marins.
Un robot nettoyeur « bio-inspiré »
Le défi à relever est énorme : on estime à 270’000 tonnes la quantité de déchets flottants sur nos océans. Comme le soulignent les membres du projet dans leur vidéo de présentation, si rien ne change, il y aura plus de plastique que de poissons dans les océans d’ici 2050… Les étudiants de l’ESTACA (École supérieure des techniques aéronautiques et de construction automobile) ont donc conçu le Green Turtle pour contribuer à l’effort de dépollution, auquel le monde entier doit participer pour inverser la tendance.
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Grâce à son design en forme de tortue, l’engin est parfaitement adapté à la collecte de déchets mouvants. En effet, les tortues sont de très bonnes nageuses, elles sont rapides et agiles dans l’eau et surtout, sont capables de faire du surplace (indispensable pour la collecte des débris). En reproduisant ainsi les mouvements d’une tortue, l’équipe s’assure donc d’une extrême compatibilité avec le milieu sous-marin. La vidéo suivante montre à quel point ils se sont inspirés de l’anatomie de l’animal pour concevoir chaque articulation de l’engin :
Le robot a été pensé pour agir de façon ciblée, dans les eaux des ports, soit au plus proche des lieux de pollution humaine. Rester dans ces zones lui évite également d’éventuels contacts avec les nageurs ou d’autres usagers (voire avec les prédateurs de la tortue).
Quelles sont ses capacités de nettoyage exactement ? Ce robot peut engloutir 50 litres de déchets (soit l’équivalent de 1420 bouteilles en plastique), ce qui est déjà un beau butin… Il est programmé pour effectuer des allers-retours vers un dock, où il peut déverser ce qu’il a collecté ; une fois sa batterie rechargée, il peut ensuite retourner au travail.
Un prototype prévu pour l’été 2021
Après une première ébauche peu concluante de la structure de l’engin élaborée sur Solidworks, l’équipe a conçu une « carcasse » bien plus réalisable, en détaillant la pièce principale en plusieurs parties. L’entrée des déchets (la bouche de la tortue en quelque sorte) est équipée de volets pivotants, qui empêchent les déchets de s’échapper une fois à l’intérieur.
Afin de dimensionner idéalement les moteurs et les pièces de l’appareil, et de bien choisir les matériaux, les étudiants ont réalisé plusieurs simulations de mouvements avec XFlow. Le logiciel leur a également permis de simuler le comportement d’un déchet plastique à l’approche du robot ; ainsi, ils ont pu ajuster le mouvement et l’amplitude des nageoires au moment où le robot avale un objet.
La technologie au cœur de l’appareil lui permet de pister les déchets, puis de les collecter de manière intelligente et agile. Il se veut également économe en énergie. Il détecte les déchets grâce à un sonar embarqué. Pour déterminer la forme et la nature des objets plastiques qu’il rencontre sur son chemin, le robot utilise un lidar – un système de télédétection similaire au sonar, mais basé sur les ondes lumineuses et non acoustiques. Aucun risque pour la faune environnante : le robot sait parfaitement distinguer les poissons des déchets, grâce à son système actif de reconnaissance.
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Le projet a malheureusement pris un peu de retard à cause de la pandémie, mais les concepteurs de Green Turtle espèrent proposer un prototype fonctionnel à l’été 2021. En attendant, si vous souhaitez suivre l’actualité et l’avancement de ce beau projet, n’hésitez pas à consulter leur page Facebook !