Les enquêtes sous-marines montrent la nécessité de solutions innovantes de collecte des déchets

La menace que représente la présence de déchets générés à travers le monde est bien plus grande que ce que nous pouvons imaginer. La situation est désastreuse, pour le dire doucement, et elle se détériore chaque jour qui passe. 

Les rapports suggèrent la production mondiale de produits chimiques manufacturés a augmenté de 40 000 % pour atteindre 400 millions de tonnes en une seule génération. En 2023, le volume de déchets dangereux générés a dépassé 350 millions de tonnes. 

Selon un rapport de 2021, le problème est plus aiguaux États‑Unis, l’une des plus grandes et plus puissantes économies mondiales. L’étude a révélé que les États‑Unis ont produit trois fois plus de déchets que la moyenne mondiale. 

Pour être plus précis statistiquement, les États‑Unis ont produit en moyenne 773 kg de déchets alimentaires, plastiques et dangereux par habitant. Les chiffres américains semblaient encore plus alarmants lorsqu’on les compare à ceux de la Chine et de l’Inde. La Chine et l’Inde, qui représentent ensemble plus de 36 % de la population mondiale, génèrent 27 % des déchets municipaux mondiaux. En revanche, les Américains produisent trois fois plus de déchets que les citoyens chinois. 

Ce problème de déchets produits en abondance ne se limite pas aux décharges terrestres. Une enquête récente – première en son genre – a sensibilisé le monde aux dangers des déchets déposés sous l’eau. Il s’agissait de la toute première enquête submersible du fond du lac Tahoe. Elle a mis en évidence de grands volumes de plastique et d’autres débris présents sous la surface. 

Enquête inédite du fond du lac Tahoe

L’enquête a été menée par des chercheurs du Desert Research Institute (DRI) et du UC Davis Tahoe Environmental Research Center en collaboration avec l’organisation à but non lucratif Clean Up the Lake. Les enquêteurs ont examiné de près les types de débris découverts sur le fond du lac. Les résultats étaient les suivants: 

• En moyenne, 83 morceaux de débris plastiques ont été trouvés par kilomètre. 
• Le fond du lac près de Hidden Beach et de South Sand Harbour présentait davantage de débris que la moyenne, avec respectivement 140 objets par kilomètre et 124 objets par kilomètre. 
• Bien qu’aucun tronçon totalement exempt de débris plastiques n’ait été identifié, les objets courants comprenaient des contenants alimentaires, des bouteilles, des sacs plastiques et des jouets.
• Les chercheurs ont pu identifier les six types de plastique les plus courants parmi les échantillons de débris. Il s’agissait du chlorure de polyvinyle (PVC), du polystyrène, du polyester/polyéthylène téréphtalate, du polyéthylène, du polypropylène et du polyamide.

Les connaissances sur le type de plastique aideront de nombreuses manières. Selon Julia Davidson, étudiante de premier cycle travaillant sur le projet:

“Nous pouvons utiliser ces données de débris pour identifier les types de plastiques dominants et les comparer aux données sur les microplastiques.” 

Et les remarques de Davidson nous amènent au problème encore plus vaste des microplastiques. 

Microplastiques et leur capacité à nuire

Les microplastiques désignent de minuscules particules plastiques de moins de 5 millimètres de diamètre. Elles peuvent provenir de la dégradation de déchets plastiques plus gros, des microbilles présentes dans les produits de soins personnels, ou des fibres synthétiques qui se détachent lors du lavage des vêtements. En raison de leur petite taille et de leur persistance, ces microplastiques peuvent causer de nombreux dommages. La faune peut les ingérer et transférer les substances toxiques qu’ils ont absorbées de l’environnement environnant aux organismes vitaux, provoquant des dommages physiques et chimiques. 

Les microplastics et les autres catégories de plastiques découvertes lors de l’enquête submersible nécessitent donc des solutions innovantes de collecte des déchets. Ils sont omniprésents, et les simples campagnes de propreté, même si elles sont menées de façon régulière et fréquente, ne suffiront jamais à les éliminer. 

Nettoyer le désordre créé sous l’eau est d’autant plus difficile qu’il est difficile à localiser et d’accès limité. Dans les sections suivantes, nous examinerons certaines entreprises qui œuvrent spécifiquement à nettoyer les voies d’eau, les lacs, les rivières et les océans. 

#1. River Cleaning 

Composé d’une série de dispositifs flottants, le système River Cleaning doit être positionné en diagonale le long du cours de la rivière afin d’intercepter les déchets plastiques et de les transporter vers la rive, où des réservoirs spéciaux sont installés. 

Il existe deux versions du système River Cleaning:

• River Cleaning Plastic
• River Cleaning Plastic V4.22 

La première version maintient sa structure d’ancrage sous le niveau de l’eau, tandis que la seconde la garde au-dessus de l’eau. La première est une solution auto-nivelante qui peut facilement se dissimuler dans l’environnement et prouver son efficacité dans tous les types de voies d’eau. La seconde offre des avantages supplémentaires, notamment la capacité de produire de l’électricité et de fonctionner efficacement dans les voies canalisées. 

Dans l’ensemble, les solutions sont durables car elles tirent leur énergie directement du courant de la rivière sans nécessiter d’alimentation auxiliaire. Elles n’ont aucun impact sur l’écosystème.  

Le système River Cleaning a remporté le European Advanced SDG Award pour sa contribution à la réalisation des objectifs de développement durable des Nations Unies. 

Le 1er janvier 2021, River Cleaning a levé un montant non divulgué / une aide non‑equity de Cleantech Open. La start‑up est basée à Casola, en Émilie‑Romagne, Italie. 

#2. The Great Bubble Barrier

La solution du Great Bubble Barrier peut capturer le plastique sur toute la largeur et toute la profondeur des rivières, garantissant qu’il ne finisse pas dans l’océan. Jusqu’à présent, elle a enregistré un taux de capture de 86 %. Elle peut éliminer efficacement le plastique dont la taille varie entre 1 mm et 1 m. La solution a atteint ces résultats sans entraver les activités habituelles de la rivière. Elle reste opérationnelle 24 h/24, 7 j/7. 

La solution du Great Bubble Barrier repose sur un tube perforé placé au fond du cours d’eau où de l’air est injecté. Cet air pompé crée un rideau de bulles. Ce rideau bloque les plastiques et dirige les particules en suspension vers la surface. Comme la solution River Cleaning, il doit également être installé en diagonale dans le cours d’eau afin de guider les déchets plastiques vers le côté, vers le système de collecte. 

Le Great Bubble Barrier a mené une campagne de financement participatif de janvier 2018 à mai 2018. Il a levé 55 584 euros auprès de 1 240 contributeurs. Il a également remporté le Postcode Lotteries Green Challenge en septembre 2018, l’un des plus grands concours mondiaux dans le domaine de l’entrepreneuriat durable, où plus de 800 start‑ups vertes du monde entier ont soumis leurs plans d’affaires durables. En tant que gagnants, le Great Bubble Barrier a reçu un financement ainsi que six mois de coaching d’experts pour optimiser ses opportunités commerciales. 

En 2019, le Great Bubble Barrier a installé le premier Bubble Barrier dans un canal d’Amsterdam, commandé par l’autorité régionale de l’eau Amstel, Gooi en Vecht, et la municipalité d’Amsterdam.

#3. Ichthion

Ichthion, une start‑up britannique‑équatorienne, a débuté son aventure en 2017 depuis les laboratoires de l’Imperial College de Londres. 

À ce jour, le portefeuille de l’entreprise comprend trois filières technologiques : Azure, Cobalt et Ultramarine. Ces filières diffèrent selon leur adéquation à des environnements et types de voies d’eau spécifiques. Cependant, elles partagent le même objectif : empêcher les macro‑ et micro‑plastiques d’entrer dans les zones de croissance du phytoplancton dans les zones côtières. 

Nous examinerons brièvement ces trois filières dans les sections suivantes. 

Cobalt: pour les microplastiques dans les rivières et les zones côtières

Cobalt est une unité turbomécanique auto‑nettoyante et canalisée qui peut être installée soit comme turbine génératrice d’énergie, soit à bord d’un navire sous une forme modifiée. Elle exploite le mouvement relatif de son infrastructure hôte pour extraire la pollution plastique des environnements fluviaux et marins. 

Azure: pour les macroplastiques dans les rivières

Ce système technologique agit comme une barrière renforcée dans les rivières et empêche les déchets plastiques d’atteindre les milieux marins. La solution peut collecter jusqu’à 80 tonnes de plastique par jour dans n’importe quelle rivière. 

Ultramarine: système dynamique pour les navires

Ce système peut être rétro‑installé ou intégré aux grands navires de transport. Il s’appuie sur l’échelle et l’efficacité des filtres à bélier dotés d’une étape de tri secondaire. 

Ichthion a été l’un des lauréats du concours Innovate UK intitulé « Towards Zero Waste », pour lequel il a obtenu une subvention de 600 $ pour le développement de ses technologies. 

L’entreprise a également finalisé son tour de financement seed en 2019. Elle a signé un contrat de 1 million de dollars avec l’Université de Santa Bárbara pour le déploiement de sa technologie Azure, selon des rapports publiés en novembre 2020. Elle a recherché un investissement de 9,4 millions de dollars US dans le cadre de son tour de série A à la même période.

Cliquez ici pour découvrir comment les microplastiques polluent notre corps.

Le besoin de solutions innovantes de collecte des déchets et d’autres exemples autour de ce sujet

La gestion des déchets sous l’eau, en particulier, doit s’améliorer de façon drastique. Les estimations indiquent la présence de 50 à 75 trillions de fragments de plastique et de microplastics dans les océans. 

Près de quatre cinquièmes de toute la pollution marine sont causés par les déchets plastiques, avec 8 à 10 millions de tonnes métriques de déchets plastiques se déversant chaque année dans l’océan. Chaque morceau de plastique à usage unique met entre 500 et 1 000 ans à se dégrader. De plus, il ne se décompose pas. Si cette tendance se poursuit, il arrivera bientôt un moment où le plastique pèsera plus que tous les poissons de la mer. 

La gravité de la situation a poussé les communautés mondiales concernées à innover le plus efficacement et rapidement possible. En plus des entreprises mentionnées ci‑dessus, le Forum économique mondial a pris note de plusieurs autres initiatives. 

L’entreprise Chemolex, une entreprise sociale, et Smart Villages, une initiative à but non lucratif, ont installé dix dispositifs de capture du plastique le long de la rivière Athi et de ses affluents, les rivières Nairobi et Ngong. Non seulement la solution a permis de détourner plus de 1 000 tonnes des voies d’eau du Kenya, mais les matériaux détournés ont servi à fabriquer des poteaux de clôture en plastique, des dalles de pavage, des revêtements de sol et des toitures pour la construction de bâtiments. 

La solution utilise un mécanisme à convoyeur, tout comme les intercepteurs de Kingston Harbour en Jamaïque. Les intercepteurs jamaïcains, déployés par l’organisation à but non lucratif néerlandaise The Ocean Cleanup, utilisent une barrière et un système à convoyeur pour arrêter les déchets, les extraire des fossés et les ramener sur le rivage pour le recyclage ou une élimination efficace.w

Le nettoyage des lits d’eau des plastiques a également suscité l’utilisation de l’IA. Par exemple, une organisation à but non lucratif basée au Panama, Marea Verde, a installé un système de capture des déchets alimenté par une roue à eau, adapté à la rivière Juan Díaz. L’IA aide le système à catégoriser les déchets et à améliorer ses capacités de collecte de données. La solution a déjà collecté plus de vingt sacs de 1,3 m³ de bouteilles en plastique. 

Alors que certaines solutions sont aussi sophistiquées qu’elles utilisent l’IA, d’autres sont aussi simples qu’elles sont construites en bambou. La rivière Song Hong au Vietnam a vu l’installation de pièges à déchets plastiques composés de deux barrages flottants à mailles qui guident les déchets flottants vers un piège relié à la berge. Au cours des quatre premiers mois suivant son installation, la solution a permis d’enlever plus de 450 kilogrammes de déchets flottants du cours d’eau. 

La diversité des solutions indique que, bien que le problème soit largement répandu, il existe de nombreuses manières de le combattre. Nous devons également nous rappeler que le manque d’installations de recyclage constitue un autre défi que les solutions innovantes de collecte des déchets doivent relever. 

Une estimation indique que sur les 8,3 milliards de tonnes de plastique produites par l’humanité à ce jour, seules 9 % pourraient être résolues. En substance, nous devons concevoir des solutions qui non seulement capturent les déchets plastiques et les empêchent d’atteindre les fonds marins, mais qui nous aident également à les recycler pour répondre à de nombreux besoins. Ce marché de solutions régénératives potentielles valait 3 trillions de livres sterling en 2020. Il continuera de croître. 

Nous pouvons donc raisonnablement nous attendre à davantage d’investissements dans cette direction. Si les start‑ups innovantes continueront d’être les micro‑cosmes de ce secteur, elles devront également intégrer de grandes entreprises technologiques capables d’investir leurs ressources pour déployer les solutions à l’échelle mondiale en très peu de temps. 

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