AGIR EN MER
Des solutions concrètes contre la pollution
Contribuer à la dépollution plastique des océans en développant des solutions technologiques innovantes : c’est la mission de MANTA INNOVATION, bureau d’études intégré de The SeaCleaners, soutenu par un consortium de partenaires industriels et académiques.
Relever les défis
Le Manta, un bateau-usine unique en son genre, aura pour mission de collecter, traiter et valoriser les macrodéchets plastiques en grande quantité, dans les zones de fortes concentrations que sont les embouchures des grands fleuves, les estuaires et le long des côtes.
En 2022, le Bureau Veritas, leader dans la classification des navires, décerne la certification « Approval In Principle » au Manta. Le Manta est désormais apte à être construit.
Le Manta, un géant des mers contre la pollution
Systèmes de collecte
Objectif de 5 à 10 000 tonnes de déchets par an.
Le Manta collecte les déchets à partir d'une taille de 10 mm, et jusqu'à un mètre de profondeur.
En fonction de la densité et de la proximité des nappes, il peut collecter de 1 à 3 tonnes de déchets par heure, 20h par jour, 7 jours sur 7. L’objectif est de récolter entre 5 et 10 000 tonnes par an.
Le Manta est équipé de quatre dispositifs de collecte complémentaires :
- Des tapis collecteurs acheminant les déchets à bord.
- Trois systèmes de collecte de surface agissant sur une largeur de ramassage de plus de 66 mètres.
- Deux petits bateaux collecteurs polyvalents, les Mobula, capables de ramasser les micro et macrodéchets plastiques dans les zones peu profondes ou trop étroites où le Manta ne peut aller.
- Deux grues latérales qui extraient de l’eau les plus gros débris flottants.
Valorisation des déchets
90% des déchets collectés gérés en mer.
Le Manta est le premier bateau de travail autonome capable de gérer 90 à 95% des déchets plastiques collectés en mer, grâce à une solution novatrice et vertueuse sur le plan environnemental qui comprend :
- Une unité de tri où les déchets sont séparés manuellement par des opérateurs, suivant leur nature, et conditionnés pour augmenter leur efficacité énergétique.
- Une unité de valorisation énergétique des déchets qui convertit les déchets collectés en électricité et alimente l’ensemble des équipements électriques du Manta. Ce système respectueux de l’environnement ne rejette que très peu de CO2 et très peu d’émissions polluantes dans l’air
Rien n’est gaspillé. Tout ce qui est collecté est converti en composant utile, selon les principes de l'économie circulaire.
Capacités de stockage
200 m3 pour stocker tous types de déchets.
La priorité du Manta est la conversion des déchets en énergie plutôt que leur stockage, qui augmente le poids et la consommation d'énergie du navire.
Les déchets qui ne sont pas immédiatement valorisés sont conditionnés en « big bags » et stockés sur le pont ou dans les coques, en attendant d'être convertis en énergie ultérieurement.
La capacité de stockage des déchets plastiques est de 140 m3 (environ 50 tonnes) auxquels s’ajoutent un conteneur de 33 m3 pour les filets dérivants et un conteneur de 33 m3 pour les déchets dangereux.
Les rares déchets qui ne sont pas transformés en énergie sont confiés à des unités locales de traitement ou de recyclage des déchets lors des escales.
Eco-conception
Un enjeu intégré à 100%.
Suite à une Analyse du Cycle de Vie (ACV) complète du Manta (méthodologie d'évaluation des impacts environnementaux associés à toutes les étapes du cycle de vie du bateau), nous avons pu déterminer quels sont les meilleurs matériaux, les plus durables, les plus recyclables, ceux qui ont le bilan carbone le plus faible, depuis la première étape d’extraction des ressources nécessaires à leur assemblage, à la dernière étape de leur cycle de vie.
Ainsi, les coques du Manta seront en acier recyclables à 95% et sa superstructure, avec cabine et timonerie, en aluminium recyclable à 100%
Une analyse qui a également permis de trouver le bon équilibre entre les matériaux du bateau et leurs poids, afin que le Manta soit le moins énergivore possible.
Autonomie d’action
Objectif de 50 à 75% d’autosuffisance énergétique.
Premier bateau de travail disposant d’un niveau d’autonomie énergétique aussi important,
le Manta peut fonctionner 50 à 75% du temps sans utiliser d'énergie fossile.
Afin de minimiser la consommation d'énergie du bateau et son empreinte carbone, les voiles et les gréements sont le mode de propulsion privilégié.
Cette autonomie confère également au bateau un rayon d’action quasi-illimité, qui lui permet de se déplacer rapidement vers ses zones d’intervention partout dans le monde : les embouchures et estuaires des grands fleuves, là où les nappes de déchets sont concentrées, et les zones frappées par une catastrophe climatique et/ou naturelle.
Grâce à ses technologies embarquées de navigation propre, le Manta est un modèle de "green ship" et "smart ship".
Energies vertes
500 kW d’énergie propre.
Le Manta est équipé de plusieurs équipements embarqués de production d’énergie de source renouvelable, permettant de réduire au strict minimum sa consommation d'énergie fossile et son empreinte environnementale, tout en accroissant son autosuffisance énergétique.
- Deux éoliennes (100 kW)
- Près de 500m² de panneaux solaires photovoltaïques (100 kWc).
- Deux hydro-générateurs (100 kW) au moyen d’une hélice mue par l’avance du bateau sous propulsion à voiles.
- L’unité de valorisation énergétique des déchets (100 kW).
Pour se conformer aux exigences réglementaires, le Manta a 2 moteurs diesel à bord pour assurer les manœuvres à basse vitesse et garantir la sécurité de l’équipage
Propulsion hybride
Vitesse de 2 à 12 nœuds.
Le Manta est équipé d’une propulsion hybride, combinant des gréements automatisés de modèle Dynarig et des groupes de propulsion à hélices entraînés par des moteurs électriques.
L’électricité nécessaire à l’alimentation des gréements et des moteurs électriques est fournie par les équipements embarqués de production d’énergie de sources renouvelables, par l’unité de valorisation énergétique des déchets collectés et par des groupes électrogènes classiques.
Les voiles sont le mode privilégié de mobilité du Manta. La propulsion hybride lui permet d’être manœuvrant à basse vitesse, pour les opérations sensibles (comme l'entrée et la sortie des ports) et les collectes qui s’effectuent à 2 ou 3 nœuds, tout en conservant une empreinte écologique réduite.
Agile et économe, le Manta peut atteindre une vitesse de pointe de plus de 12 nœuds.
Laboratoires scientifiques
10 scientifiques accueillis à bord.
Le Manta est une plateforme de travail pour des équipes de recherche institutionnelle venues du monde entier, afin de faire progresser les connaissances de la communauté scientifique en matière de géolocalisation, quantification et caractérisation de la pollution plastique.
6 à 10 scientifiques sont accueillis simultanément à bord du Manta pour des missions embarquées. Des équipements océanographiques et quatre espaces de recherche sont à leur disposition : deux laboratoires d’étude, une salle de travail et une salle d’analyse.
Les données recueillies seront entièrement accessibles à Open data
Plateforme pédagogique
60 m² pour des opérations de sensibilisation.
Bateau-ambassadeur de la protection des océans et de la dépollution plastique, le Manta est ouvert au public lors de ses escales à terre pour encourager l’action individuelle et collective en faveur de la préservation des océans.
Une salle de conférence de 60 m² pouvant accueillir jusqu’à 80 personnes permet de mener des actions de sensibilisation et de prévention auprès du grand public.
Le Manta est également une plate-forme de démonstration pour la promotion des solutions technologiques efficaces pour la gestion et la valorisation des déchets, au service du développement de systèmes locaux d'économie circulaire. Les acteurs économiques et les autorités locales pourront visiter le Manta pour découvrir son unité de conversion énergétique des déchets, les Mobula, ses systèmes de collecte, son laboratoire scientifique, etc
Pont 1
Batteries
Moteurs électriques des groupes de propulsion
Traitement des eaux usées
Production d’eau douce
Locaux techniques
Gouvernails (safrans)
Hélices (immergées)
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Dimensions du Manta :
Hauteur : 62 m
Largeur : 26 m (66 mètres avec les tangons)
Longueur : 56,5 m
Poids : 1800 tonnes
Pont 2
Radiers pour les MOBULA 8 et 10
Zone de stockage des déchets de navigation
Zone de stockage des vivres et chambres froides
Salle de sport
Locaux techniques
Groupes électrogènes
Pont 3
Tapis-collecteurs
Eoliennes
Usine de tri et de préparation des déchets collectés
Unité de valorisation énergétique des déchets
Salle de conférence
Bureau d’analyse et laboratoires scientifiques
Hydro-générateurs (immergés)
Zone de stockage des déchets
Containers de stockage des déchets dangereux et des gros déchets (filets dérivants)
Portiques de remontée des systèmes de collecte de surface
Infirmerie
Locaux techniques
Pont 4
Timonerie
Portiques des tangons pour systèmes de collecte de surface latéraux
Zone de stockage extérieure des déchets
Bateau de secours
Bateau plongeurs
Grues
Cabines
Cuisine
Cafétéria, Mess
Pont 5
Gréements automatisés
Panneaux solaires fixes
Ailes rétractables équipées de panneaux solaires
Terrasse
Agir là où le besoin existe
Les premières missions du Manta devraient s’orienter vers l’Asie du Sud-Est.
Rivière
Pays
Nombre
Mise à l’eau du Manta en 2027 !
Dans les coulisses du Projet Manta
Consortium Technique
Fruit de 3 années de Recherche et Développement, le Manta a mobilisé un consortium technique de 17 partenaires industriels et 5 laboratoires de recherche pour sa conception, dont des leaders mondiaux dans leur domaine. Depuis 2018, 60 ingénieurs, techniciens et chercheurs ont travaillé plus de 45 000 heures pour passer de la vision du Manta à sa réalisation.
Chacune des « briques technologiques » du navire résulte de la synergie de savoir-faire uniques.
En 2022, le Bureau Veritas, leader dans la classification des navires, décerne la certification « Approval In Principle » au Manta. Le Manta est désormais apte à être construit.
Unité de conversion énergétique des déchets
Gréements automatisés
Gestion et Optimisation de l’Energie
MANTA (Architecture Navale & Usine)
Bateaux de collecte (MOBULA)
Production d’énergie renouvelable
Eco-conception (Projet ECOPLEX)
Systèmes de collecte par tapis
Systèmes de collecte par filets
Systèmes de détection et de guidage
Certification (Approval in Principle)
Pourquoi collecter les déchets en mer ?
Parce que la meilleure des sensibilisations passe par l’action !
Le Manta est conçu pour ramasser les macrodéchets flottants, dans les zones où ils sont fortement concentrés, avant qu’ils se fragmentent, se dispersent et pénètrent durablement dans l’écosystème marin. Il créera ainsi un cercle vertueux : en restaurant des écosystèmes et des économies locales endommagées par la pollution plastique, il produira des résultats concrets, rapides, visibles, qui participeront à leur tour à éveiller les consciences, à mobiliser les pouvoirs publics, les entreprises, les communautés, les citoyens.
Parce que les moyens de lutter existent et ont besoin d’être partagés
Le Manta sera un bateau-ambassadeur et une vitrine de démonstration pour des technologies innovantes, efficaces, viables et facilement réplicables de collecte et de valorisation des déchets plastiques. Les technologies embarquées à bord du Manta seront mises à disposition des acteurs locaux pour contribuer à développer la transitions vers l’économie circulaire dans les pays concernés.
Parce qu’on peut concentrer plusieurs missions en un lieu unique
Le Manta servira aussi de plateforme scientifique de premier plan, pour la recherche et l’observation sur la pollution plastique, et de centre pédagogique pour sensibiliser le grand public et les populations directement affectées par ce fléau.
Pour en savoir plus : lire l'article Pourquoi faut-il collecter les déchets plastiques ?
Tapis collecteurs
Les tapis collecteurs sont situés entre les deux coques du navire. Ils acheminent rapidement les déchets à bord pour être traités dans l’usine embarquée. Ils fonctionnent en journée, pour « aspirer » les déchets, en conservant une grande manœuvrabilité au navire.
Systèmes de Collecte de Surface
Permettant de ramasser les déchets en surface : deux systèmes de collecte de surface latéraux sont remorqués de chaque côté du Manta par des tangons, et un système central est rattaché à la poupe. Ils sont utilisés de préférence la nuit dans les zones côtières où le trafic maritime est plus faible et le chalutage de surface autorisé.
Tangons
Les tangons sont les pieds articulés de plus de 20m chacun auxquels sont accrochés les chaluts de ramassage. Déployés, ces tangons donnent au Manta une largeur de ramassage de 66 mètres.
Grues
Deux grues latérales, situées sur le pont principal, extraient de l’eau les plus gros débris flottants (tels que filets de pêche dérivants, débris importants venus de la terre…), avec le soutien opérationnel de plongeurs formés à cette pratique. Ces débris sont ensuite stockés à bord et ramenés à terre pour être traités dans des filières adaptées.
Mobula 8
Le Mobula 8 est un bateau collecteur multiservice et polyvalent de 8 mètres intégré au Manta. Il intervient dans les eaux dites calmes et/ou protégées comme les rivières, les fleuves à faible courant, les zones portuaires, les zones lacustres ou d’habitations sur pilotis, les mangroves….
Mobula 10
Le Mobula 10 est un bateau collecteur multiservice et polyvalent de 10 mètres. Il opèredans les eaux fluviales à fort courant et dans les eaux côtières, à moins de 5 milles nautiques des côtes. Les deux Mobula sont intégrés au Manta, transportés dans des radiers incorporés aux coques, mais peuvent aussi être déployés sur le terrain de manière autonome pour des actions de dépollution localisées.
Unité de tri
L’unité de tri des déchets est installée en aval des collecteurs. Les déchets y sont convoyés vers des tables de tri où trois opérateurs séparent manuellement les déchets plastiques des autres types de déchets : matériaux métalliques, organiques, verre, aluminium ou encore les contenants qui pourraient contenir des produits toxiques, dangereux ou inconnus. Les déchets plastiques sont ensuite conditionnés pour augmenter leur efficacité énergétique, c’est-à-dire séchés, broyés et homogénéisés, avant l’étape de valorisation.
Résidus organiques
Les déchets organiques (bois, algues, organismes vivants, etc.) sont immédiatement remis à l’eau par une trappe mobile située sur le sol du centre de tri, en respectant la faune et la flore marines.
Résidus solides
La chaleur dégagée par le processus est récupérée pour répondre aux besoins du Manta. Les résidus solides (le char), qui représentent environ 10% du plastique traité, sont stockés pour être valorisés à terre, sous forme de bitume, ciment, combustible, etc. Grâce à son système de traitement et de filtration, ce procédé ne rejette que très peu de CO2 et très peu d’émissions polluantes dans l’air, en conformité avec les normes réglementaires européennes.
Big bags
Les déchets qui ne sont pas immédiatement valorisés sont conditionnés en « big bags » et stockés, en attendant d’être convertis en énergie ultérieurement en fonction des besoins du bateau : soit lors d’une même mission, pour naviguer d’une nappe de déchets à l’autre, soit lors d’une prochaine mission.
Containers
Deux containers de stockage des déchets de 20 pieds sont situés sur le Pont n°3. Ils permettent de stocker les déchets dangereux et les gros déchets comme les filets de pêche dérivants.
Résidus solides
La chaleur générée pendant le processus est capturée pour être utilisée par la Manta. Le résidu solide (char), qui représente environ 10% du plastique traité, est stocké pour être valorisé à terre sous forme d’asphalte, de ciment, de fioul, etc. Grâce au système de traitement et de filtration, ce procédé émet très peu de CO2 et très peu d’émissions polluantes dans l’air, conformément aux normes réglementaires européennes.
Autosuffisance
Le Manta intègre de nombreuses technologies innovantes pour maximiser son autosuffisance énergétique et limiter son empreinte carbone globale. Les matériaux de construction du bateau ont également été choisis avec soin pour limiter son empreinte environnementale.
Cycle de Vie
L’Analyse du Cycle de Vie a permis de relever le défi de faire du Manta un joyau technologique, parfaitement adapté à ses missions, tout en faisant les choix les plus respectueux de l’environnement à court, moyen et long termes.
Impact environnemental
Tout, à bord du Manta, a été pensé pour minimiser l’impact environnemental du bateau : une propulsion hybride qui repose principalement sur l’effort vélique, les équipements de production d’énergie de sources renouvelables (éoliennes, panneaux solaires, hydro-générateurs), l’unité de conversion énergétique des déchets, les groupes de propulsion avec moteurs électriques.
Propulsion
Les voiles et les gréements sont le mode de propulsion privilégié du Manta, afin de minimiser la consommation d’énergie du bateau, son empreinte carbone et les coûts d’exploitation. Le Manta peut ainsi fonctionner 75% du temps de manière autonome, sans utiliser d’énergie fossile.
Energie
La grande capacité de production et de stockage d’énergie disponible à bord du Manta, ainsi que sa propulsion hybride (à voile et à moteur), offrent au Manta une autonomie maximisée pour ses déplacements et ses phases de travail.
Performance
Le Manta est un bateau hauturier capable de parcourir 3 500 milles nautiques (6 500 km), l’équivalent d’une traversée transatlantique, sans avoir à suivre les côtes et à faire des escales.
Eoliennes
Deux éoliennes situées sur le Pont 3 à l’arrière du bateau produisent 100 kW d’électricité.
Panneaux solaires
Près de 500m² de panneaux solaires photovoltaïques sont installés à la proue du Manta : deux tiers de la surface environ sont fixes, le dernier tiers est situé sur des ailes rétractables. Ces ailes donnent au Manta l’allure de la raie qui a donné son nom au bateau. Les panneaux solaires produisent environ 100 kWc d’électricité.
Hydro-générateurs
Deux hydro-générateurs, situés sous le bateau, produisent 100 kW au moyen d’une hélice mue par l’avance du bateau sous propulsion à voiles.
Déchets
L’unité de valorisation énergétique des déchets apporte 100 kW au mix énergétique. Par cette combinaison unique de sources d’énergie renouvelable marinisées, on peut dire que le Manta est propulsé par le vent, le soleil, la mer… et le plastique.
Gréements
Les voiles sont le mode privilégié de mobilité du Manta. Les gréements sont des modèles Dynarig améliorés, spécialement développés pour réduire la facture énergétique et l’empreinte écologique des voiliers.
Moteurs électriques
La propulsion hybride combine des gréements automatisés, qui soutiennent les voiles, et des groupes de propulsion à hélices entraînés par des moteurs électriques. Ces générateurs conventionnels sont utilisés pour les manœuvres sensibles (comme l’entrée et la sortie des ports) et les opérations à basse vitesse, comme la collecte des déchets.
Gestion de l’énergie
Un système embarqué sur mesure de gestion de l’énergie détermine la combinaison la plus efficace entre les différentes sources de production d’énergie disponibles à bord, pour répondre aux besoins de consommation des missions en cours. Ce système unique intègre un module de routage capable de calculer, en fonction des prévisions météorologiques, les itinéraires les plus efficaces en termes de production d’énergie et de propulsion hybride (moteurs et/ou voiles).
Vitesse
Le Manta évoluera à 6 nœuds en moyenne et jusqu’à plus de 12 nœuds en vitesse de pointe avec une propulsion voiles seules ou voiles + moteurs. En mode collecte, la vitesse n’est que de 2 à 3 nœuds, pour éviter tout risque de dommage à la faune et à la flore marines.
Analyse
Les missions scientifiques embarquées ont pour but de géolocaliser, quantifier et caractériser les nappes de déchets lors des campagnes de collecte.
Action
Les missions scientifiques facilitent aussi les échanges interdisciplinaires et accélèrent la mise en œuvre d’actions préventives et curatives.
Sensibilisation
Dans les pays fortement impactés par la pollution plastique où le Manta opère, les activités et animations de sensibilisation et prévention menées à bord mettent l’accent sur la pédagogie pour motiver, susciter des vocations, impulser des changements à toutes les échelles. Tous les publics sont les bienvenus : scolaires, jeunes, familles, entreprises, communautés, institutionnels, collectivités, partenaires industriels…
Solution
Le Manta est une plate-forme de démonstration pour la promotion des solutions technologiques efficaces et abordables pouvant accélérer le développement de boucles locales d’économie circulaire, et de technologies de navigation propre pour les ‘clean ships’ et ‘green ships’. Les acteurs locaux sont invités à visiter le bateau pour découvrir les solutions embarquées qui peuvent être dupliquées (unité de conversion énergétique des déchets, Mobula, etc.)
