Des essais sur la Limmat pour lutter contre le plastique dans les océans
Chaque année, des millions de tonnes de déchets finissent dans les océans du monde entier. Les plastiques en représentent la plus grande part, se décomposant très lentement et menaçant non seulement la vie et les écosystèmes marins, mais aussi notre santé. Depuis 2019, des étudiant·es de l'ETH Zurich s'efforcent de trouver des solutions techniques pour atténuer ce problème dans le cadre de l'initiative Autonomous River Cleanup (ARC). La raison pour laquelle l'accent est mis sur les rivières est avant tout d'ordre pratique. Lorsque les déchets plastiques atteignent la mer, il devient beaucoup plus difficile, voire impossible, de les éliminer efficacement, car ils se répandent largement et se décomposent en particules de plus en plus petites. «Dans les rivières, les déchets ont tendance à être plus concentrés et intacts, ce qui peut faciliter leur élimination», explique Fidel Esquivel, étudiant en master de robotique, systèmes et contrôle à l'ETH Zurich et membre fondateur du projet ARC.
Viser un système efficace et intelligent
Les étudiant·es ont analysé diverses technologies en laboratoire, qu'ils vont maintenant tester pour la première fois dans un environnement réaliste et en interaction les uns avec les autres. L'installation d'essai est située sur la Limmat, à côté du parc Platzspitz de Zurich. Jusqu'à la fin du mois d'août, les étudiant·es examineront les trois étapes suivantes, qui sont au cœur de l'élimination des déchets: la concentration en un seul endroit, la collecte et le tri. En outre, il·les ont également pour objectif d'évaluer la quantité et la composition des déchets dans la rivière au moyen de caméras installées sur le Walchebrücke. Le groupe testera différentes approches pour concentrer les déchets en un seul endroit, dont certaines seront combinées - notamment une barrière flottante et une barrière faite de bulles d'air. Les étudiant·es utiliseront un tapis roulant pour collecter les matériaux sur la plate-forme d'essai, afin de déterminer son alignement optimal. Un bras robotisé équipé d'une caméra séparera les déchets en fonction de la matière, la biomasse étant renvoyée dans l'eau. Cela permettra de voir si les algorithmes d'apprentissage profond spécialement programmés reconnaissent correctement les objets. Les étudiant·es utiliseront notamment des traceurs GPS flottants pour étudier les itinéraires parcourus par les déchets. Les résultats des tests seront ensuite publiés sur le site web du projet.
Le projet ARC vise à accroître les connaissances dans divers domaines, notamment sur la manière de quantifier les déchets dans les masses d'eau. La quantité de plastique et de déchets qui finissent dans les rivières et les océans n'est pas connue avec précision, et diverses études ont abouti à des estimations très différentes. En outre, l'analyse et le tri des déchets sur place constituent une nouvelle approche. «Dans un premier temps, nous voulons nous assurer que la biomasse peut retourner dans la rivière afin que l'écosystème soit le moins affecté possible. Mais à plus long terme, nous visons à séparer les déchets par matériau et même par différents types de plastique pour pouvoir les recycler», explique Joachim Schaeffer, étudiant en master de sciences et technologies de l'énergie à l'ETH Zurich, qui dirige les essais sur la Limmat. L'objectif final est de faire en sorte que l'ensemble du système soit aussi économe en énergie et intelligent que possible. Cela permettrait d'adapter automatiquement l'intensité des bulles d'air et la vitesse du tapis roulant en fonction de la quantité de déchets détectée, explique-t-il.
Extension à des rivières plus polluées prévue
Cet endroit de la Limmat a été choisi comme site d'essai pour plusieurs raisons, dont la proximité du bâtiment principal et des laboratoires environnants de l'ETH Zurich. En outre, il n'y a pas de bateaux sur ce tronçon de la Limmat et la baignade y est également interdite. L'installation a été approuvée par l'Office cantonal des déchets, de l'eau, de l'énergie et de l'air. L'impact sur la faune et la flore sera analysé plus en détail lors des tests.
Les résultats de cette phase de test détermineront l'évolution du projet ARC. Le groupe a pour objectif d'améliorer son système en fonction des résultats obtenus et prévoit d'autres tests l'année prochaine sur des rivières plus grandes et plus polluées en Afrique, en Inde et en Asie du Sud-Est. «La Limmat n'est pas un fleuve très pollué", souligne Fidel Esquivel. «L'installation est destinée principalement à tester notre système plutôt qu'à nettoyer la rivière - même si nous avons déjà rempli quelques sacs poubelles.» L'ARC est soutenu par divers partenaires industriels, entretient des contacts avec l'Université des ressources naturelles et des sciences de la vie de Vienne, et est intéressé par d'autres partenariats, également à l'échelle internationale. L'objectif est d'utiliser les technologies qui s'avèrent efficaces pour offrir des solutions individuelles aux différents groupes d'acteurs et aux conditions locales. Cela pourrait concerner des client·es des secteurs public et privé.
