Nouveaux essais en mer concluants pour les systèmes de collecte de surface des déchets flottants du Manta

Une étape clé dans le développement du MANTA, franchie avec succès par notre équipage The SeaCleaners !

Les systèmes de collecte de surface jouent un rôle central dans la mission de ramassage des macrodéchets flottants du futur bateau ambassadeur de la dépollution marine. C’est pourquoi il est primordial de développer tous les aspects de ces systèmes, afin qu’ils répondent aux enjeux d’efficacité en termes de captation et de rétention des déchets, tout en minimisant la traînée et la consommation énergétique du MANTA.

Les premiers essais s’inscrivaient dans cette démarche, et nous vous avions parlé de prochains essais à réaliser avec ce même objectif en tête… C’est maintenant chose faite ! On vous raconte.

Les objectifs de cette 2ème série de tests :

• Tester le prototype pré-série des systèmes de collecte de surface (version quasi finale) afin de vérifier son comportement en mer après les modifications apportées.
• Évaluer les équipements fournis par différents fournisseurs afin de sélectionner le meilleur fournisseur pour la version série.
• Vérifier l’efficacité de collecte des filets du Manta à taille réelle, ainsi que d’un filet commercialisable pour le projet Kit de Collecte.
• Tester différentes configurations de tailles de mailles et de poches, avec pour objectif une taille minimale de déchets collectés de 2,5 cm.
• Mesurer en conditions réelles en mer les traînées maximales engendrées à différentes vitesses et définir les impacts des variations des paramètres (tailles de mailles, longueurs…) sur la traînée.
• Confirmer les études prévisionnelles de dimensionnement des tangons.

Les avancées :

Lors des premiers essais, certaines technologies avaient pu être testées, approuvées, mais aussi critiquées par nos experts… C’est ce processus itératif qui nous permet d’optimiser en permanence les futurs équipements du Manta. Parmi les challenges que nous devions relever :

• Nous avions rencontré quelques problèmes au niveau des systèmes d’accroche par solution métallique (ASTM) qui s’étaient révélés trop lourds et difficiles à manipuler, entraînant des déchirures du filet.
• En ce qui concerne le filet lui-même, certains éléments avaient attiré notre attention : des déchets restaient coincés dans les mailles, tandis que d’autres débordaient de la poche. Les mailles trop grandes ne répondaient pas aux besoins de collecte des déchets que nous souhaitions collecter. Nous visons une surface plus lisse afin d’éviter que les déchets ne se bloquent à l’intérieur.
• De plus, la poche adoptait dans l’eau une forme de « champignon » qui ne favorisait pas la surface de collecte. Certains déchets restaient coincés à l’entrée de la poche en raison d’un problème de tension des ailes, et le fond du filet avait tendance à couler, ce qui entraînait une résistance accrue à la traînée.

Avec ces points de vigilance à l’esprit, des modifications ont été apportées aux systèmes de collecte de surface. Les nouveaux tests ont permis d’étudier le comportement des installations suite à ces changements.

• Les mailles ont été resserrées sur la poche et les ailes afin de prévenir les problèmes d’accrochage des déchets et de permettre la collecte d’éléments de plus petite taille tout en restant en dessous du seuil d’acceptabilité de traînée.
• La longueur des ailes a été augmentée pour correspondre exactement à la configuration du Manta.
• Différents fabricants ont été testés pour sélectionner le plus adapté en vue du passage à la production en série.
• Les systèmes d’accroche ont été allégés et remplacés par des ramendages simples (coutures) et ajustés pour assurer une meilleure tenue en dynamique.
• Les ailes ont été optimisées pour améliorer la flottabilité, réduire la masse totale et de la traînée. Les boudins en mousse ont été remplacés par des éléments 100 % gonflables, moins encombrants à stocker et plus légers.
• La poche est maintenue cintrée par des erses afin de conserver une forme profilée pour la collecte et éviter la submersion.

Résultat ?

Tout sourire à l’arrière du bateau, les équipes de The SeaCleaners et de Manta Innovation sont émues… Les moyens de collecte par système tracté sont validés ! Ce projet audacieux prend forme et nous voyons progressivement se construire les éléments qui le composent. C’est magnifique à voir et cela nous motive encore plus.

Des chiffres clefs ? Comparaison 2022 vs 2023 : Les résultats parlent d’eux-mêmes !

• Nous avons réduit de manière significative la taille des mailles, les divisant par 3, ce qui nous a permis de collecter des fragments jusqu’à 2,5 cm.
• Grâce à notre poche 100 % pleine, nous avons plus que doublé le volume de déchets collectés, passant de 4,5 m3 à 5 m3 l’an dernier en 2022 à une impressionnante capacité de 9 m3 à 10 m3.
• +60 % de masse de déchets mouillés essorés ramassés, passant de 750 kg en 2022 à 1,2 tonne en 2023, démontrant ainsi notre efficacité croissante dans la collecte.
• Bien que la traînée ait augmenté de 32 % par rapport à 2022, nous avons veillé à ce qu’elle reste dans des valeurs acceptables pour la collecte. De plus, nous avons étendu nos ailes de 13 % pour augmenter la surface de collecte, tout en utilisant une poche 100 % remplie de déchets colmatants (tels que des vêtements, des bâches, etc.).
• Grâce à notre transition vers des systèmes 100 % gonflables et en retirant les solutions métalliques (ASTM), nous avons réussi à alléger le poids des ailes de 90 kg, ce que nous avons réinvesti dans des mailles plus petites, garantissant une collecte encore plus efficace.
• Le poids total du système est resté similaire à celui de 2022 (environ 300 kg), mais avec une opérabilité accrue et une meilleure utilisation de l’espace de stockage grâce à nos systèmes gonflables et nos mailles plus petites.
• En fin de compte, nous avons réussi à réaliser un gain de 30 à 40 % du volume occupé par notre système, et une belle optimisation de l’espace.

Ces chiffres impressionnants témoignent de l’engagement constant de nos équipes à améliorer nos performances et à mener la lutte contre la pollution marine vers de nouveaux sommets !

Remerciements

• À commencer par le Capitaine Luc Ramet et tout l’équipage (Mathieu, Cédric, Luc et Sébastien) du Charles de Foucauld qui ont été formidables. Ils ont même arboré fièrement le drapeau The SeaCleaners sur leur bateau lors de la Fête de la mer à Boulogne.
• Un grand merci à VALORPLAST, qui a fourni les big bags de déchets et assuré la livraison et l’enlèvement de ces derniers.
• Le bureau d’études Water Sports de DECATHLON Hendaye, qui a fourni la fabrication des drop-stitch à prix coûtant.
• La Coopérative Maritime de Lorient qui a fourni des conseils précieux, le prêt de peson, et pour leurs réponses proactives à la fabrication.
• La Coopérative Maritime Etaploise qui a apporté son soutien pour la fabrication de matériel de rechange et a prêté un Fenwick ainsi que du personnel pour déplacer les big bags.
• L’AFFMAR qui a fourni l’autorisation de navigation grâce à Mme Célia Garnier et M. Philippe Ducrocq, chef de l’Unité Littorale des Affaires Maritimes du Pas-de-Calais.
• Nos fabricants d’équipements pour leur efficacité à la fabrication dans les délais malgré un planning serré.
• La Région Bretagne qui avait financé les premiers essais.
• Toute la communauté du ZEvent pour leur soutien, qui a permis de financer les essais de cette année.
• Pour finir, un immense merci à notre équipe de choc The SeaCleaners et Manta Innovation évidemment !