Tests sur la Limmat contre le plastique dans les océans

Chaque année, des millions de tonnes de déchets de civilisation finissent dans les océans du monde entier. Les matières plastiques en constituent la plus grande partie. Ils se décomposent très lentement et menacent non seulement la vie marine et les écosystèmes, mais aussi notre santé. Depuis 2019, des étudiants de l'ETH Zurich cherchent des solutions techniques pour atténuer ce problème dans le cadre de l'initiative "Autonomous River Cleanup". Le fait que les rivières soient au centre de l'attention a d'abord une raison pratique. Une fois que les déchets plastiques ont atterri dans la mer, il devient nettement plus difficile, voire impossible, de les éliminer efficacement, car ils s'y dispersent largement et se décomposent en particules de plus en plus petites. "Dans les rivières, les déchets sont plut?t concentrés et intacts, ce qui peut faciliter leur enlèvement", explique Fidel Esquivel, étudiant en master ETH en Robotics Systems and Control et membre fondateur du projet ARC.

Un système efficace et intelligent comme objectif

Pour ce faire, les étudiants ont analysé en laboratoire différentes technologies qu'ils testent maintenant pour la première fois dans un environnement réaliste et en interaction les unes avec les autres. L'installation de test se trouve sur la Limmat, à la hauteur du Platzspitz de Zurich. Jusqu'à la fin du mois d'ao?t, les étudiants étudient entre autres trois étapes qui sont centrales pour l'élimination des déchets : La concentration en un lieu, la collecte et le tri. Ils souhaitent en outre évaluer la quantité et la composition des déchets dans la rivière au moyen de caméras installées sur le Walchebrücke. Pour la concentration des déchets en un lieu, le groupe teste différentes approches qu'il combine parfois - notamment une barrière flottante et une barrière de bulles d'air. Pour collecter les matériaux sur la plateforme de test, les étudiants utilisent un tapis roulant et testent ainsi son orientation optimale. Un bras robotisé équipé d'une caméra doit finalement séparer les déchets par matériau, la biomasse retournant dans l'eau. Il s'agira de voir si les algorithmes d'apprentissage en profondeur programmés à cet effet reconnaissent correctement les objets. Pour étudier le parcours des déchets, les étudiants utilisent entre autres des trackers GPS flottants. Les résultats des tests seront ensuite publiés sur le site web du projet.

Le projet ARC vise à faire progresser les connaissances sur différents aspects - Par exemple, sur la manière dont on pourrait quantifier les déchets dans les eaux. En effet, la quantité de plastique et d'autres déchets de civilisation qui se retrouvent dans les rivières et les mers n'est pas connue avec précision et différentes études aboutissent à des estimations très différentes. Par ailleurs, l'analyse et le tri des déchets sur place constituent une nouvelle approche. "Dans un premier temps, nous souhaitons faire en sorte que la biomasse retourne dans le fleuve afin d'avoir le moins d'impact possible sur l'écosystème. Mais à plus long terme, notre objectif est de séparer les déchets par matériau, voire par différents types de plastique, afin de pouvoir recycler les matières", explique Joachim Schaeffer, étudiant en master en sciences et technologies de l'énergie à l'ETH, qui dirige les tests sur la Limmat. Enfin, l'ensemble du système doit être aussi efficace sur le plan énergétique et intelligent que possible. Ainsi, l'intensité des bulles d'air et la vitesse du tapis roulant pourraient plus tard s'adapter automatiquement à la quantité de déchets détectée, comme l'explique Schaeffer.

Expansion prévue sur des rivières plus polluées

Le site d'essai a été choisi à cet endroit de la Limmat pour plusieurs raisons. L'une d'entre elles est la proximité du b?timent principal et des laboratoires environnants de l'ETH. De plus, aucun bateau ne navigue sur ce tron?on 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'influence sur la flore et la faune sera analysée plus en détail pendant les tests.

Des résultats de cette phase de test dépendra l'évolution du projet ARC. Le groupe veut continuer à améliorer son système sur la base des résultats et prévoit l'année prochaine d'autres tests sur des rivières plus grandes et très polluées en Afrique, en Inde ou en Asie du Sud-Est. "La Limmat n'est pas une rivière très polluée", précise Fidel Esquivel : "L'installation sert en premier lieu à tester notre système et non à nettoyer la rivière - même si nous avons déjà pu remplir quelques sacs poubelles avec les déchets collectés."ARC est soutenu par différents partenaires industriels, est en contact avec l'Université des sciences du sol de Vienne et est intéressé par d'autres partenariats, y compris internationaux. L'objectif est de proposer des solutions individuelles pour différents groupes d'intérêts et conditions locales avec les technologies qui ont fait leurs preuves. Il peut s'agir de clients du secteur public ou privé.