Brevet FR2680945A1 — publié le 19930312

DISPOSITIF POUR LA RECOLTE D'ALGUES MARINES La présente invention concerne un dispositif pour la récolte d'algues marines de forme allongée, notamment de la famille des laminaires. Ces algues se trouvent pour l'essentiel sur des fonds entre zéro et quinze mètres de profondeur par rapport au niveau des plus hautes mers. Sur les côtes bretonnes, elles sont actuellement récoltées par bateau à l'aide d'un engin appelé "scoubidou" sur lequel elles sont d'abord enroulées, puis arrachées. Un inconvénient majeur de cette technique est le fort pourcentage de perte, que l'on estime de l'ordre de 40 t. D'autre part, l'arrachage exclut d'emblée certains processus de repousse et est inenvisageable sur certains sols friables tels que les calcaires normands si lton veut préserver leur intégrité et réduire la perturbation de 1 'écho système. La seule possibilité réside donc dans la coupe à effectuer sous l'eau. Mais les matériels de mise en oeuvre connus à ce jour sont inadaptés. I1 en est ainsi du dispositif décrit dans le brevet US nO 3 866 396 au nom de Dorman A. Meyer. Ce dispositif comprend un couteau rotatif logé dans une tête de coupe, elle-même reliée par une conduite à des moyens d'aspiration dans le bateau. La tête de coupe est suspendue sous celui-ci pour opérer à légère distance du fond et, par conséquent, elle ne peut convenir efficacement que pour des eaux calmes et des fonds très réguliers, mais absolument pas en mer le long des côtes et dans les conditions de clapot ou de houle qui y règnent quasiment en permanence. L'invention a pour but de pallier ce manque par un nouveau dispositif mettant en oeuvre la coupe pour la récolte d'algues marines. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend sur un châssis apte à être déplacé sur le fond un ensemble de coupe transversal, une structure formant convergent en avant et au-dessus de cet ensemble de coupe, et communiquant avec une canalisation de transport par aspiration vers la surface, et des moyens pour engendrer un courant d'eau ascendant devant l'ensemble de coupe, afin d'entraîner les algues coupées vers l'entrée de ladite canalisation. Selon une caractéristique importante de l'invention, les moyens pour engendrer un courant d'eau ascendant devant l'ensemble de coupe comprennent un rouleau transversal à l'avant du dispositif, monté sensiblement écarté longitudinalement de l'ensemble de coupe, et à une certaine hauteur au-dessus du sol ou de la base du châssis, entraîné en rotation dans le sens de roulement d'avancement. Pour mieux maîtriser le flux, il est utile d'associer au rouleau avant un second rouleau tournant en sens inverse, placé à l'arrière, au-dessus de la barre de coupe. Avec une transmission, les deux rouleaux peuvent être entraînés en rotation par un moteur unique, mais étant donné les conditions sévères d'utilisation, il est préférable de prévoir un moteur pour chaque rouleau. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble de coupe transversal comprend une lame transversale formant une rangée de couteaux fixes, coopérant avec des sections mobiles montées au dos d'une courroie sans fin. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des dessins annexés, dans lesquels la Fig. 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une forme de réalisation, la Fig. 2 est une vue de dessus du dispositif de la Fig. 1, coupé selon la ligne II-II, la Fig. 3 est une vue schématique de dessus de la seule barre de coupe, la Fig. 4 est une coupe schématique de principe illustrant des moyens d'injection d'air dans la canalisation de transport vers la surface, la Fig. 5 illustre un mode d'utilisation d'un dispositif selon l'invention, et la Fig. 6 illustre un second mode d'utilisation du même dispositif. Le dispositif désigné dans son ensemble par le repère 1 comprend un châssis avec deux côtés parallèles allongés 2a, 2b réunis par des barres transversales dont la barre avant 3 et la barre arrière 4. Au moins le long du bord inférieur des côtés 2a, 2b, sont prévues des bandes 5a, 5b formant des patins de glissement ou skis. En variante, à ces patins peuvent être substituées des roues. D'autre part, les côtés 2a, 2b sont arrondis à l'avant. Entre les côtés 2a et 2b, sont montés d'avant en arrière un rouleau avant 6, un rouleau arrière 7, un ensemble de coupe 8, tandis que l'espace entre le rouleau avant 6 et l'arrière du rouleau 7 est coiffé par une structure en forme de trémie pyramidale 9 dont les côtés sont jointifs avec les côtés 2a, 2b, et dont la paroi avant 9a, Fig. 1, se prolonge par un capot avant 10 au-dessus du rouleau 6. Le sommet de la structure ou trémie renversée 9 est raccordable à une canalisation 11 de transport vers la surface, pourvue à sa base d'un dispositif d'injection d'air 12. La canalisation 11 est formée par exemple en réunissant une pluralité de tronçons pila. Au moins une partie de ces tronçons peuvent être rigides, auquel cas ils sont reliés entre eux par une rotule ou un segment de tuyau souple. L'ensemble de coupe 8 est disposé entre les côtés 2a, 2b sous la partie arrière de la trémie 9. Il est de préférence réglable en fonction de la hauteur de coupe souhaitée, généralement de l'ordre de 10 à 15 cm. Il est protégé d'abord par le rouleau avant 6, mais également par une structure transversale 13 placé sous lui, consistant par exemple en une rangée de rouleaux de caoutchouc 13a à proximité immédiate de la base, montés fous sur un axe transversal 13b. L'ensemble de coupe 8, Fig. 3, est d'un type classique utilisé en agriculture, en tant qu'écimeuse par exemple, et disponible avec des éléments de coupe auto-affutants. Il comprend une lame fixe 14 découpée de manière à former une rangée de couteaux fixes 15 régulièrement écartés et pointés vers l'avant. Avec les couteaux fixes 15, coopèrent des éléments ou sections mobiles 16 fixés, par exemple par boulonnage, au dos d'une courroie sans fin 17 passant sur deux pignons d'extrémité. La tension de celle-ci est assurée par un système consistant en une liaison à ressort 18 des deux supports de pignons dont l'un est fixe alors que l'autre a une certaine aptitude en coulissement transversal. L'un des pignons est connecté à un moyen d'entraînement tel que le moteur hydraulique 19, éventuellement par l'intermédiaire d'un limiteur de couple. La cadence de coupe dépend de la vitesse de défilement de la courroie 17, mais également du nombre de sections mobiles 16 qu'il est facile de moduler en fonction du travail à accomplir. Le rouleau avant 6 est disposé à une certaine hauteur h du sol ou de la base des côtés 2a, 2b, Fig. 1, de manière à former sous lui un passage pour l'eau et les algues. En pratique, la hauteur h peut être de l'ordre de 15 cm. Le rouleau 6 est monté solidaire d'un axe engagé dans des paliers au niveau des côtés 2a, 2b et relié à un moyen d'entraînement, soit dans l'exemple montré un moteur hydraulique 20 fixé sur la paroi externe du côté 2b. Le rouleau arrière 7 se trouve au-dessus de l'ensemble de coupe 8, en grande partie sous l'arrière de la trémie 9. Comme le rouleau avant 6, il est solidaire d'un axe entraîné en rotation par le moteur hydraulique 21. De préférence, le rouleau 7 a un diamètre légèrement inférieur au rouleau 6. Tous deux sont par exemple en polychlorure de vinyle. Le rouleau 6 a pour fonction majeure de créer par rotation sur lui-même un courant d'eau vers le haut devant l'ensemble de coupe 8. Le rouleau arrière 7 contribue également à la création de ce courant ascendant illustré par les flèches F à la Fig. 1, mais il permet surtout de mieux le maîtriser directionnellement dans la trémie 9, vers l'entrée de la canalisation de transport 11. Cet effet d'entraînement est lié à la vitesse de rotation, au diamètre des rouleaux et éventuellement à la forme d'appendices dont ils peuvent être dotés ; il est indépendant de la vitesse horizontale de déplacement du dispositif dans l'eau. Bien entendu, une certaine adéquation entre différentes dimensions doit être recherchée : à titre indicatif, dans une forme de réalisation aux performances satisfaisantes, les côtés 2a et 2b ont une longueur de 1 m, environ, pour une hauteur de 60 cm, celle de la trémie 9 étant de 40 cm, les rouleaux avant et arrière 6, 7 ont respectivement des diamètres de 25 et 20 cm, et la distance longitudinale entre leurs axes est de 70 cm. La largeur du dispositif peut, elle, varier dans des limites raisonnables, soit d'environ 1 m à un peu plus de 2 m. Dans tous les cas, il est judicieux de prévoir des joues latérales 6a, 6b pour le rouleau avant 6 augmentant l'uniformité transversale du courant ascendant F. Pour la même raison, on peut prévoir également des joues latérales 7a, 7b sur le rouleau arrière 7. Pour augmenter la puissance du courant ascendant F, on peut également ménager sur la paroi externe des rouleaux 6, 7 des appendices comme mentionné précédemment, par exemple sous la forme de nervures en saillie régulièrement écartées, orientées transversalement selon des génératrices. Le courant ascendant F sert à acheminer les algues coupées jusqu'à l'orifice d'entrée de la canalisation de transport 11, dans laquelle est créée une aspiration F' vers la surface par insufflation d'air. Le diamètre de la canalisation 12 est avantageusement au moins égal à 15 cm pour éviter le bourrage par les algues. L'admission d'air peut être prévue au niveau de la trémie 9, ou bien, comme représenté, à l'entrée de la canalisation 11. L'injecteur 12, Fig. 4, comprend une chambre annulaire 12a avec une entrée d'admission d'air 12b, dont la paroi interne est une grille 12c autour de l'entrée de la canalisation 11. Un tel système permet d'obtenir une émulsion fine de l'air dans l'eau, utile pour un transport efficace des algues. Le dispositif 1 est destiné à être déplacé sur le fond derrière un bateau 22, soit par l'intermédiaire d'un bras rigide articulé sur celui-ci, ou bien par l'intermédiaire de câbles ou funes 23, Figs. 5 et 6, accrochées à des boucles 24. Dans la forme de réalisation illustrée, les boucles 24 sont implantées sur les bandes 5a, 5b qui, au-delà de la base des côtés 2a et 2b où elle forment des skis, se prolongent pour en border l'avant et le haut et constituer ainsi des protections pour les moteurs 20 et 21, notamment. Ces derniers sont reliés, ainsi que l'ensemble de coupe 8, par des canalisations attachées à la structure de la trémie 9, à une tête de distribution hydraulique fixée au sommet de la trémie et connectable à des canalisations menant au bateau 22, lesquelles canalisations, avec la canalisation d'air comprimé alimentant l'injecteur 12, sont assemblées avec la canalisation de transport 11, ou bien avec les câbles ou funes 23. Pour le fonctionnement, le dispositif 1 est mis à l'eau par l'équipement du bateau, tel que le portique arrière 25 muni de la potence 26 et le treuil 27 aux Figs. 5 et 6. Il est déplacé sur le fond à vitesse très réduite, normalement de l'ordre de 1 à 2,5 noeuds. Les rouleaux avant 6 et arrière 7 tournent à une vitesse se situant entre 200 et 300 tours/minute, environ. Dans ces conditions, les algues passant sous le rouleau avant 6 sont coupées en tronçons qui, par le courant ascendant F sont non seulement entraînés mais redressés avant d'entrer dans la canalisation de transport 11. En pratique, il s'avère que les morceaux d'algue obtenus sont de longueur relativement régulière, fonction de la cadence de coupe, soit de la fréquence de passage des sections mobiles 16 devant les couteaux fixes 15. Par conséquent, on peut régler cette longueur en modulant la vitesse de défilement de la courroie 17 ou, de préférence, en modulant le nombre de sections mobiles 16 au dos de celle-ci. Lors d'essais, des laminaires dont la longueur est généralement comprise entre 1 m et 1,50 m, ont ainsi été récoltées sous forme de morceaux dont la plupart se situaient aux environs de 30 cm. Il a été observé d'autre part que le rouleau avant 6, outre ses fonctions de création d'un courant d'eau ascendant et de protection de l'ensemble de coupe 8, se comportait de façon très positive pour le franchissement d'obstacles. Les algues remontées à la surface peuvent être recueillies dans un filet flottant 28 comme l'illustre la Fig. 5. Cette technique convient particulièrement lorsque l'on opère à des profondeurs importantes, supérieures à 15 m, et aussi pour la mise en oeuvre d'un système de travail collectif avec des bateaux coupeurs tels que 22 affectés à la récolte proprement dite et des bateaux collectant les algues contenues dans les filets 28 et faisant la navette entre le lieu d'exploitation et le port. En variante, Fig. 6, la canalisation 11 arrive dans le bateau 22 et débouche sur le pont, avec retenue des algues sur une grille pour les séparer de l'eau. I1 est alors utile de prévoir à bord une certaine réserve de longueur pour la canalisation 11, afin de pouvoir moduler aisément la longueur mouillée en fonction des différences de profondeur dues aux déclivités du fond ou aux marées. Le dispositif de récolte d'algues selon l'invention est adaptable à différentes espèces par des changements mineurs apportés d'une part aux rouleaux avant et arrière 6, 7, relativement à leur diamètre, leur espacement, leur vitesse de rotation, et d'autre part à l'ensemble de coupe 8, concernant sa hauteur et la cadence de coupe. Un autre paramètre important est évidemment la vitesse de déplacement sur le fond. En comparaison des techniques de récolte existantes, les résultats obtenus lors d'essais sur des algues laminaria digitata permettent d'escompter des rendements nettement supérieurs, de l'ordre de 5 tonnes/heure contre 2,5 tonnes avec les "scoubidous", et pratiquement sans pertes. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour la récolte d'algues marines, caractérisé en ce qu'il comprend sur un châssis apte à être déplacé sur le fond par un bateau un ensemble de coupe transversal (8), Une structure (9) formant convergent en avant et au-dessus de l'ensemble de coupe (8), et communiquant avec une canalisation (11) de transport par aspiration vers la surface, et des moyens pour engendrer un courant d'eau ascendant (F) devant l'ensemble de coupe (8), afin d'entraîner les algues coupées vers l'entrée de la canalisation (11). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour engendrer un courant d'eau ascendant (F) devant l'ensemble de coupe (8) comprennent un rouleau transversal (6) à l'avant dudit châssis, monté sensiblement écarté longitudinalement de l'ensemble de coupe (8) et à une certaine hauteur (h) au-dessus du sol ou de la base du châssis, entraîné en rotation dans le sens de roulement d'avancement. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second rouleau (7) tournant en sens inverse du rouleau avant (6), placé à l'arrière, au-dessus de l'ensemble de coupe (8). 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rouleau arrière (7) a un diamètre légèrement inférieur à celui du rouleau avant (6). 5) Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les rouleaux (6, 7) sont entraînés en rotation par un unique moteur hydraulique. 6) Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les rouleaux (6, 7) sont entraînés par des moteurs hydrauliques respectifs (20, 21). 7) Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'au moins le rouleau avant (6) comporte des joues latérales (6a, 6b). 8) Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'au moins le rouleau avant (6) comporte des appendices en saillie sur sa paroi externe, en vue d'augmenter la puissance du courant ascendant (F). 9) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'ensemble de coupe (8) comporte une lame fixe (14) formant une rangée de couteaux fixes (15) avec lesquels coopèrent des sections mobiles (16) montées au dos d'une courroie sans fin (17) entraînée par un moteur hydraulique (19). 10) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'ensemble de coupe (8) est réglable en hauteur. 11) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'aspiration dans la canalisation de transport (11) est produite par injection d'air à sa base. 12) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un injecteur d'air (12) est prévu à la base de la canalisation (11), comprenant une chambre annulaire (12a) avec une entrée d'admission d'air (12b), dont la paroi interne (12c) est une grille. 13) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la canalisation (11) est formée par assemblage de tronçons (lla). 14) Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un filet flottant (28) pour recueillir les algues à la sortie de la canalisation de transport (11). 15) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que ledit châssis comprend deux côtés latéraux (2a, 2b) réunis par des barres transversales (3, 4), dont au moins les bases sont bordées par des bandes (5a, 5b) formant des patins de glissement ou skis.