Des robots-poissons pour détecter la pollution dans les ports

Des robots-poissons pour détecter la pollution dans les ports

Des robots-poissons pour détecter la pollution dans les ports 300 229 Sébastien BAGES

Il y a quelque chose d’anormal qui se cache dans les eaux du port de Gijón, en Espagne, et les chercheurs font le suivi de chacun de ses mouvements. Ce n’est pas une nouvelle forme bizarre de vie marine, mais un poisson robotique autonome conçu pour détecter la pollution marine, mis à l’eau pour la première fois.


« Avec ces poissons, nous pouvons trouver exactement qu’elle est la cause de la pollution et y mettre un terme immédiatement », explique Luc Speller, scientifique de l’entreprise de technologie britannique BMT et directeur de Shoal, un projet européen associant les universités, les entreprises et les ports de Gijón, qui ont uni leurs savoirs pour faire du concept une réalité.

Actuellement, le port s’appuie sur des plongeurs pour surveiller la qualité de l’eau. C’est un long processus qui coûte 100 000 € par an. Les plongeurs prélèvent des échantillons d’eau à des centaines de points dans le port, puis les envoient pour analyse, les résultats reviennent des semaines plus tard. En revanche, les robots SHOAL surveilleraient en permanence l’eau du port, permettant une réponse immédiate aux causes de la pollution, comme un bateau qui fuit ou un déversement industriel, et de travailler à atténuer ses effets.

Le poisson SHOAL mesure un mètre et demi de long, comparable à la taille et la forme d’un thon, mais leur coque jaune fluo en plastique montre qu’il y a peu de chances de les identifier à leurs comparses vivants. Toute une gamme de capteurs chimiques sont embarqués pour détecter le plomb, le cuivre et d’autres polluants, ainsi que mesurer la salinité de l’eau. Ils sont animés d’une queue à double charnière capable de faire des virages serrés, qui seraient impossibles avec un robot à hélice.

Ils sont aussi moins bruyants, ce qui réduit l’impact sur ​​la vie marine. Les robots sont alimentés par batterie et capables de fonctionner pendant huit heures entre deux charges. À l’heure actuelle, les chercheurs les récupèrent par bateau, mais le plan consiste à ce que ces poissons parviennent à une station de charge par eux-mêmes.

En travaillant par groupes, les poissons peuvent couvrir un 1 km² d’eau, jusqu’à une profondeur de 30 mètres. Ils communiquent les uns avec les autres et une station voisine en utilise des ondes sonores à très faible fréquence, qui peuvent pénétrer l’eau plus facilement que les ondes radio. Toutefois, cela signifie que le poisson a un taux de transmission faible de données et ne peut envoyer seulement que des messages courts, prédéfinis. « C’est une bonne solution, mais il faut réfléchir soigneusement aux données à transmettre et comment les utiliser », explique Kristi Morgansen, une roboticienne de l’Université de Washington, qui n’a pas été impliquée dans la recherche.

La navigation repose sur un système connexe qui communique avec des “pingers” (envoi / réception de données) aux quatre coins du port, qui agissent un peu comme les satellites GPS pour le poisson. Si ce dernier capte une pollution dans une région, il peut appeler les autres pour créer une carte détaillée de l’élévation de la concentration autour de lui, en aidant les autorités portuaires à localiser la source exacte du polluant.


Différentes versions du poisson ont travaillé avec succès dans le laboratoire depuis quelques années maintenant, mais les expérimentations dans le port en condition réelle ont été plus difficiles. Le mauvais temps a souvent empêché les chercheurs de s’aventurer sur les flots. Speller signale tout de même que « le poisson aurait été bien, car il aurait tout simplement pu plonger sous l’eau ». Mais la profondeur a aussi été un problème – l’étanchéité d’un composant a été incapable de résister à la pression sous-marine de 30m, cela a nécessité un remplacement de dernière minute.

Heureusement, les poissons sont équipés de plusieurs verrous de sécurité, qui, si quelque chose va mal, tels des airbags, se gonflent pour l’expulser à la surface ; et un GPS, avec une puce cellulaire dans la nageoire, permet d’envoyer un signal de détresse avec des informations sur sa position, directement sur le téléphone mobile de Speller via un texto.

En ayant démontré que le poisson pouvait “sentir” la pollution et communiquer sous l’eau, le groupe SHOAL envisage maintenant de commercialiser le produit et de le vendre à d’autres ports en Europe et dans le reste du monde. Les prototypes coûtent actuellement près de 20 000 £ (environ 24 890 €) chacun, mais la production de masse devrait fixer des prix plus bas.

Speller prévoit de faire plus que de suivre la pollution. Dans la conception modulaire du poisson, il est facile d’échanger des capteurs chimiques par d’autres applications. « Je voudrais voir le poisson en tant que tremplin pour d’autres choses pouvant être réalisées dans la mer, comme la recherche et le sauvetage, le soutient aux plongeurs, et aider à la sécurité des ports ».

Morgansen observe que les planeurs sous-marins ont fait leurs preuves dans la surveillance des eaux ouvertes. Toutefois, ils ne peuvent pas se déplacer dans les espaces serrés d’un port ou d’une zone portuaire. Cela signifie que des robots aussi agiles, et inspirés des poissons, comme le SHOAL, est peut-être la voie à suivre. « Je pense que l’utilisation de robots sous-marins agiles pour les systèmes de surveillance de l’eau sera une chose dont la plupart des ports ne pourront plus se passer dans un avenir proche ».


Citations du New Scientist. C2.0 engage sa responsabilité quant à la traduction / citation du contenu de NewScientist, avec l’aimable accord de la société.
Crédit image : Luke Speller

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Sébastien BAGES
About the author

Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

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