Des robots détectent et collectent des déchets en milieu marin
Les déchets sauvages constituent une menace majeure et croissante pour les écosystèmes marins. Pour de nombreux organismes, l’interaction avec ces détritus est susceptible d’entraîner la suffocation, une incapacité à se nourrir, un changement de comportement ou leur enchevêtrement, ce qui a des répercussions sur les espèces individuelles, les relations et les associations entre espèces et le fonctionnement de l’ensemble de l’écosystème. Bien que le plastique soit le type de déchet le plus courant dans nos mers, on y trouve également du verre, du métal, du bois et des vêtements. Les océans de la planète contiennent actuellement 26 à 66 millions de tonnes de déchets, dont 94 % posés sur les fonds marins. Or, la plupart des détritus recueillis aujourd’hui dans les environnements maritimes le sont en surface. Des plongeurs occasionnellement employés pour éliminer les déchets sous-marins, mais cette procédure se révèle coûteuse et inefficace. Le projet SeaClear, financé par l’UE, s’appuie sur des technologies robotiques et d’intelligence artificielle pour apporter une solution innovante et efficace au problème de la collecte des déchets sous-marins invisibles.
Des robots spécialisés collaboratifs
Plusieurs robots se coordonnent pour recueillir les déchets au fond de la mer. Des dispositifs aériens et sous-marins scrutent l’eau à la recherche de détritus à l’aide de capteurs d’images et acoustiques. Un véhicule de surface, auquel sont connectés des unités sous-marines et des drones, est au cœur des opérations. Cette connexion permet d’améliorer la communication et de répondre aux besoins des robots en matière d’énergie et de calcul. Un petit robot sous-marin sert d’unité d’observation, tandis qu’un second, plus grand, est utilisé pour ramasser les déchets. De nouvelles technologies ont contribué à la conception des composants de l’unité de collecte sous-marine. À titre d’exemple, le robot collecteur de déchets est équipé d’une pince et d’un dispositif d’aspiration innovants. Un panier de transport des rebuts, conçu pour protéger la vie marine, est également mis à l’eau. Le robot d’enlèvement des déchets peut s’amarrer en toute sécurité et ouvrir sa pince pour déposer sa récolte dans le panier. Si les objectifs et les processus envisagés par SeaClear sont faciles à comprendre, la mise en œuvre des robots autonomes est bien plus complexe et nécessite le recours à l’IA. En particulier, il est essentiel d’apprendre aux robots à identifier avec précision les détritus et à éviter toute confusion avec des organismes vivants. Le fait que certaines formes de déchets, comme un parpaing sur le fond marin, deviennent des habitats précieux et ne doivent pas être enlevés, complique cet effort. L’équipe de SeaClear vise un taux de réussite de 80 % pour l’identification des déchets et de 90 % pour leur ramassage.
Vers un déploiement et une commercialisation rapides
SeaClear concentre ses efforts sur les zones côtières,où se concentre l’afflux de déchets. L’équipe a démontré l’efficacité de la plateforme multi-robots dans le cadre de deux études de cas. La première porte sur le nettoyage des ports, en collaboration avec l’utilisateur final, l'autorité portuaire de Hambourg, en Allemagne. La seconde, concerne un site situé dans une zone touristique de Dubrovnik, en Croatie, dont l’utilisateur final est la Regional Development Agency of Dubrovnik Neretva County. Un projet de suivi, SeaClear2.0 a déjà démarré. Cette deuxième initiative se concentrera sur la collecte des déchets dans les eaux plus profondes et plus sombres. Elle s’efforcera par ailleurs de ramasser les débris plus volumineux, en équipant le robot de collecte d’un grappin. Le projet de suivi portera à la fois sur la récupération de déchets en surface et sur un effort de sensibilisation du public afin de réduire l’apport des ces déchets. SeaClear constitue une avancée majeure en matière de collecte des déchets sur les fonds marins. Selon le coordinateur du projet, Bart De Schutter: «Le consortium entend introduire le système de nettoyage des déchets sur le marché, en le rendant accessible aux autorités publiques, aux organisations côtières, aux ONG, aux stations touristiques et à toute autre entreprise susceptible de trouver cette solution intéressante.» Le consortium SeaClear comprend nos deux utilisateurs finaux, une PME qui fournit le matériel, quatre institutions universitaires qui élaborent les méthodes et un intégrateur de systèmes marins qui rassemble le tout. Ce consortium est un reflet fidèle de la complémentarité de l’équipe coordonnée de robots. Outre le fait que le projet est bien positionné pour fournir une solution commercialisable au problème des déchets marins, SeaClear a recueilli des données qui permettront d’étudier la corrélation entre la répartition des déchets en surface et dans les fonds marins. Les efforts déployés dans le cadre du projet visent à rendre les mers plus sûres et plus propres au bénéfice de l’industrie, des loisirs et de la vie marine.
Mots‑clés
SeaClear, déchets, sous-marin, collecte des déchets, fonds océaniques, environnement marin, apprentissage automatique, robots autonomes, fonds marins
