Brevet FR2859699A1 — publié le 20050318

La présente invention concerne un dispositif de récupération de matières polluantes en milieu marin ou aquatique, par tous les temps et de manière autonome. Lorsqu'une catastrophe écologique intervient, telle qu'une pollution aux hydrocarbures en mer par exemple, les conditions météorologiques sont généralement désastreuses, empêchant toute intervention immédiate sur le lieu du sinistre, si ce n'est en mettant en danger la vie des équipes d'intervention. Le dispositif décrit ci-après permet, par tous les temps, de récupérer les matières polluantes en les ensachant, les rendant ainsi inertes et facilement récupérables. L'atout supplémentaire de l'invention est d'intervenir de façon totalement autonome, évitant ainsi toute mise en péril de la vie d'autrui. Le principe se décompose comme suit: - une coque tous temps - Une unité de captage et d'ensachage. 15 - un propulseur - un système de navigation La coque La coque devra être de type catamaran, trimaran ou toute autre forme adaptée aux conditions météorologiques intenses. Cette dernière devra être construite de manière à laisser un passage, ou tunnel, en son centre pour un catamaran (2) fig 1, de chaque coté de la coque centrale pour un trimaran (2) fig 2, afin de laisser passer l'eau pour permettre au système d'être opérationnel. Ce ou ces tunnels, en fonction de la coque choisie, permettront la mise en place, par tunnel, d'une bouche de captage immergée, du système d'ensachage et de fermeture des sacs, et d'une voie de dégagement pour les sacs réalisés. D'autre part cette coque pourra être conçue dans certains cas, en fonction des missions auxquelles l'invention sera destinée, pour pouvoir être parachutée d'un avion gros porteur, ou même hélitreuillée, afin d'être opérationnelle rapidement sur la zone d'intervention. A cette fin des points d'ancrage pourront être intégrés aux flotteurs (3) fig 1, 2, de même des trappes contenant un ou plusieurs parachutes pourront être aménagées aussi dans les dits flotteurs, (4) fig 1, 2 afin de permettre l'ouverture des parachutes, puis, après l'amerrissage, leur rangement automatique dans ces trappes à l'aide d'un système adapté. Cette coque pourra être construite en acier ou en matières composites, ou même, munie de flotteurs (1) fig 1, 2 gonflables ou non, et composée d'un ou plusieurs 15 éléments reliés entre eux. L'unité de captage et d'ensachage. Cette unité autonome (5) fig 1, 2 et représentée par les figures 3, 4 est à placer au centre pour un catamaran, ou sur chaque côté de la coque centrale, en cas de trimaran, afin de laisser libre l'accès à la bouche de captage des polluants qu'elle présente dans sa partie avant. Cette unité fonctionne en trois temps simultanés: - Le captage des matières polluantes se fait par l'avant. Une bouche de captage est située à l'avant du système (9) fig 3, 4, 5. Cette bouche descend dans l'eau à une profondeur réglable en fonction des produits à capter. Sur cette bouche vient se fixer l'ouverture d'une chaussette, de manière à ce que les produits captés rentrent dans cette chaussette par la vitesse de déplacement de la coque. (6) figl, 2. Cette chaussette devra être assez longue pour assurer une autonomie convenable au système. A cette fin, un dispositif d'entreposage et de chargement automatique de la ou des chaussettes à remplir est prévu sous différentes formes, par pliage, enfilage sur un tube, ou de toutes autres manières. Le dispositif décrit ci-après est un dispositif original de chargement " à barillet" fig 3. Il se présente de la façon suivante: Un barillet (7) fig 3 est fixé sur un axe (a) fig 3. Cet axe est solidarisé à la coque au moyen de paliers (22) fig 5, 6 eux-mêmes fixés sur un cadre (24) fig 5, 6 faisant partie intégrante de la coque et situé entre les flotteurs (1) fig 1, 2 5, 6 au- dessus du passage ou tunnel (2) fig 1, 2. Ces paliers sont reliés à un moteur (21) fig 5, 6, 7; électrique ou autre, qui leur permet deux fonctions essentielles dans cette configuration. - La première est de réaliser la descente et le relevage du barillet. La descente du barillet permet la mise en phase de captage du système et le réglage en immersion de la bouche de captage liée au barillet, comme décrit ci dessous, en fonction des matières polluantes à récupérer. Le relevage du barillet se faisant lorsque l'engin est en vitesse de croisière pour se rendre sur un site opérationnel afin de ne pas ralentir sa progression. - La seconde fonction est de réaliser la rotation du barillet sur son axe. . Ce barillet étant muni de plusieurs chargeurs de chaussettes, lorsq'un chargeur est vide, cette rotation va permettre de présenter un chargeur plein devant le système de création de sacs. Dans ce barillet (7) fig 3 sont insérés deux ou plusieurs tubes (8) fig 3, selon la grandeur et l'autonomie requise pour les chaussettes (I1) fig 3 qui s'enfilent sur ces 25 tubes et en fonction de la mission à effectuer. Dans ce cas, le barillet est fixé à l'avant du système fig 1, 2. Les trous des cylindres sur sa face antérieure servent de bouches de captage (9) fig 3, 4 de telle façon que l'une d'elles soit toujours immergée ou semi-immergée sous la ligne de flottaison (10) fig 3, 4 lors de la phase de captage en fonction des produits à récupérer. La chaussette (11) fig 3, 4 enfilée en va et vient, en fronçage ou de toute autre manière_sur le tube intérieur immergé ou semi-immergé, se déroule à l'arrière du barillet en fonction de l'inertie des matières captées retenues à son extrémité et en fonction de la vitesse du navire dans le sens de la marche (6) fig 1, 3, 5. Sur les côtés des tubes ou sur le barillet fig 3, 4, sont placés des presseurs montés sur ressorts (13) fig 4, qui interviennent sur la chaussette afin de réguler son défilement et permettre le remplissage homogène de cette dernière à l'entrée du système de pressage, de coupage de la chaussette et de fermeture (14) fig 3, des sacs réalisés (15) fig 3, 4. Happées par la bouche de captage réglable en immersion, les matières polluantes passe dans le tube sur lequel est enfilée la chaussette et remplissent cette dernière à son extrémité. Celle ci s'engage alors dans un passage qui débouche sur un système de pressage; de coupage et de fermeture de la chaussette (14) fig 3, 5, 6, 7 afin de former des sacs. Le système de pressage devra être d'une pression suffisante pour pincer parfaitement la chaussette en plaquant ses bords l'un contre l'autre fig 3., Cette pression étant suffisamment progressive pour ne pas faire exploser les parois de la chaussette. A cette fin une forme en entonnoir (c) fig 4 pourra être employé à l'avant des sabots de pressage (D) fig 4, qui interviennent sur la largeur de la chaussette. Intégrés aux sabots de pressage ou blocs presseurs, se trouve le système de coupe. Une lame de coupe de type guillotine (E) fig 3, 4 intervient durant l'opération de pressage de la chaussette sur l'intégralité de sa largeur. Ce procédé permet une coupe nette de la chaussette en segments servant à l'élaboration de sacs remplis de matières polluantes (15) fig 4. Simultanément, ce système de pressage et de coupe est associé à un dispositif de fermeture du sac ainsi coupé. Ce dispositif est double: à l'intérieur des blocs de pressage, de chaque côté de la lame de coupe se positionne un système de fermeture de sacs (F) fig 3, 4. Le premier système de fermeture, antérieur à la lame de coupe est destiné à fermer le fond de la chaussette qui formera le fond du nouveau sac de récupération de matières polluantes. Le second système de fermeture, postérieur à la lame de coupe est destiné à fermer le sac rempli formé par le pincement et le coupage de la chaussette. Ces fermetures, profitant du pincement de la chaussette qui maintien les lèvres des sacs ainsi formées bord à bord, pourront être obtenues par couture, laçage, ligature, agrafage ou thermosoudage en fonction des matières à ramassées et de la composition de la chaussette. D'une part ce dispositif de pressage, de coupage et de fermeture simultanés est actionné par vérins, cames courroies ou autres (18) fig 5, 6, est mû par un moteur, 15 électrique, atmosphérique ou par toute autre source d'entraînement (23) fig 5, 6, 7. D'autre part, l'ensemble du dispositif, le pressage, le coupage et la fermeture, accompagne l'opération de captage en étant monté sur des glissières (19) fig 5, 6, afin de suivre la progression du remplissage et la formation du sac fig 6, fig 7. En amont le système est ouvert (14) fig 5pour laisser passer la chaussette (Il) fig 5 qui se remplie du produit à capter. Puis il se referme (14) fig 6 pour presser, couper et fermer le sac réalisé et fermer le fond du prochain sac. Cette opération se fait en accompagnant le sac à fermer et le remplissage du sac suivant en fonction de la vitesse de progression du navire (6) fig 5, 6, 7, en coulissant sur la glissière (19) fig 5, 6, 7, puis revient se positionner, en position ouverte, sur la chaussette en train de se remplir(14) fig 6, et le cycle reprend fig 6, 7. L'ensemble de ce système de pressage, coupage, fermeture et ses moyens de fonctionnement, vérins, cames et autres glissières seront réalisés en matériaux adaptés à subir de telles forces et résistant à la corrosion aussi bien due au milieu aquatique qu'à la toxicité et la corrosion des produits ensachés. le navire étant autonome, il est bien entendu que lorsque celui ci n'est pas en allure de captage, mais en vitesse de croisière afin de se rendre rapidement sur les lieux d'une mission, le système est relevable grâce à un moteur (20) fig 5, 6, électrique ou autre, qui intervient sur des paliers (22) fig 5, 6 afin de ne pas gêner la progression du navire. La taille des sacs sera adaptée au produit à ensacher et au mode de récupération envisagée. Si l'on souhaite, par exemple, qu'un sac puisse être facilement récupérable par un seul homme, la longueur du sac devra être d'environ 1 mètre pour un diamètre de 60 à 80 centimètres. Les sacs remplis ainsi formés se retrouvent libérés à l'arrière du dispositif situé à la poupe du navire. Ces sacs ensachant les matières polluantes, les rendent inertes et évitent l'émulsion de ces matières, émulsion qui reviendrait à quintupler ou sextupler leurs masses, donc l'étendu de la pollution et leur ramassage, ou la dispersion de ces polluants, ce qui serait dommageable à tout l'écosystème. Ils peuvent ainsi dériver sans aucun danger en attendant la fin de conditions météorologiques défavorables à toute autre intervention. Ces sacs peuvent être munis de réflecteurs en aluminium afin d'être facilement repérables par tous radars de bateaux ou de système de récupération. Ainsi des bandes transversales aluminisées par exemple favoriseront le gaffage des sacs réalisés et permettront aux navires de les situés facilement. L'avantage de ces sacs est aussi de par leurs tailles, d'être facilement repérables et récupérables quelque soit le lieu où ils se trouvent: en mer, ils peuvent être récupérés par n'importe quel type de navire et s'ils s'échouent, ils peuvent être récupérés par un seul homme et ne nécessite donc que des moyens légers de récupération. La résistance des sacs sera étudiée en fonction des matières à récupérer et sera suffisante pour éviter tout déchirement du sac si celui-ci est précipité sur des rochers ou une côte rocheuse par le ressac. La composition de la chaussette destinée à la confection des sacs sera adaptée aux différentes missions de ramassage auxquelles sera destiné le système et variera en fonction des matières à récupérer. En règle générale, les chaussettes seront fabriquées à partir de matières tressées afin de laisser passer l'eau tout en récupérant les matières polluantes destinées à être ensachées. Les matières composant ces chaussettes pourront être fabriquées à partir de fibres végétales (lin, chanvres, etc..) ou synthétiques (nylon, polyéthylènes, polypropylène, etc...) ou toutes autres matières adaptées de préférence hydrofuges, en fonction des produits à récupérer et leur résistance sera optimum afin de parer à tout éclatement ou déchirure quelles que soient les conditions de leurs usages. Le maillage de ces chaussettes sera variable en fonction des matières à capter. Il laissera passer l'eau tout en retenant les éléments polluants. Le propulseur. La coque sera munie d'un propulseur adapté aux différents types de missions ainsi qu'aux conditions atmosphériques extrêmes (16) fig 1, 2, 5, 6. Il pourra être de type aéromoteur, turbine, hydrojet ou atmosphérique à hélice, dans tous les cas il ne devra pas entraver le captage et devra, si son moyen de propulsion est immergé, l'être assez profondément pour ne pas oeuvrer dans les matières polluantes mais en dessous, c'est à dire dans la profondeur d'eau non souillée. A ce propulseur sera associé son unité de stockage d'énergie (17) fig 1, 2, 5, 6 25 que se soit sous forme de réservoir de carburant, de batteries ou autre en fonction du mode de propulsion le mieux adapté pour la mission à laquelle l'engin est destiné. Le système de navigation. Si dans de rares cas le dispositif pourra être manoeuvré directement par un pilote, il est surtout destiné à être autonome. A cette fin, il sera muni d'un dispositif de navigation lui permettant de rejoindre une aire polluée déterminée, de détecter et de reconnaître, grâce à des équipements de types radars, sonars, palpeurs, caméras infrarouge ou autre, la présence de matières polluantes, puis de capter ces matières polluantes sans nécessité de personnel à bord. Ce système de navigation pourra être couplé à un système GPS, ou à tout autre moyen de localisation ou de navigation, par ondes ou autres, permettant de situer et de 10 téléguider si nécessaire le dispositif. Des capteurs ou palpeurs seront placés à l'avant afin d'abaisser la bouche de captage lorsqu'ils auront déterminés la présence de matières polluantes. Ils permettront aussi de déterminer la trajectoire du système pour optimiser le ramassage des polluants. Afin de surveiller à distance le fonctionnement et la progression du système, de petites caméras de type webcams seront installées et permettront de visualiser le déroulement des opérations et éventuellement d'intervenir à distance en cas de nécessité. La présente invention à pour application la récupération de déchets ou produits polluants en milieu aquatique, quelles que soient les conditions climatiques et permet une collecte autonome de ces produits sans nécessité d'intervention humaine. Ce dernier point permet l'utilisation de l'invention pour dépolluer une surface aqueuse Quel que soient le temps ou la dangerosité du produit. 9 Revendications 1 1)_ Système léger autonome de récupération de matières polluantes en milieu aquatique par tous temps caractérisé par un système de captage et d'ensachage des matières polluantes, embarqué sur une coque tous temps composée d'au moins deux flotteurs, constituant les moyens de flottaison du système et situés de part et d'autre de manière équidistante du système. 2)_ Système léger autonome de récupération de matières polluantes en milieu aquatique par tous temps selon la revendication (1) caractérisé par un système de captage, à l'avant, réalisé sous forme de barillet(7). Ce barillet est formé de plusieurs tubes horizontaux (8), la section de ces tubes étant suffisante pour laisser passer en leur centre les matières polluantes. La partie antérieure de ces tubes sert de bouche de captage (9). Sur chacun des tubes est enfilée, en fronçage, une chaussette (11) préalablement fermée à son extrémité. Ces chaussettes sont en maillage tressé hydrofuge de composition déterminée en fonction de la nature de la matière à récupérer. Les matières entrent par la bouche de captage et sont retenues dans la chaussette qui défile en fonction de la vitesse de l'embarcation et de l'action d'un presseur (13). En son centre, le barillet (7) possède un axe (a) solidarisé à la coque au moyen de paliers (22) fixés sur un cadre (24) relié à la coque entre les flotteurs (1). Ces paliers motorisés permettent la rotation et la descente du barillet. Lorsqu'un tube est vidé de sa chaussette, le barillet tourne et un nouveau tube chargé d'une chaussette se met en place pour capter les matières polluantes. 3)_ Système léger autonome de récupération de matières polluantes en milieu aquatique par tous temps selon les revendications (1 et 2) caractérisé par un dispositif d'ensachage situé a l'arrière du système de captage. A la sortie du tube (8), lorsque la chaussette (11) remplie a la longueur suffisante d'un sac (15) défini en fonction des besoins, un système de pressage et de fermeture composé de deux masses (D), une supérieure et l'autre inférieure, s'opposent de part et d'autre de la chaussette (11) en la pressant progressivement et en accompagnant la progression du remplissage de 1 la chaussette par le système de pressage grâce à sa fixation sur un bras articulé (18) , relié à un moteur, qui assure la force de pressage et coulisse sur une glissière (19) en fonction du défilement de la chaussette et de la vitesse de progression du navire. Au centre de la masse supérieure se situe une lame de coupe en forme de guillotine (E). De part et d'autre de cette lame de coupe, paraléllement sont disposées deux rangées d'outils de fermeture par agrafage, ligaturage, couture ou emboutissage (F). A la sortie du tube, lorsque la chaussette remplie a la longueur suffisante d'un sac (15) défini en fonction des besoins, soit en fin de pressage de la chaussette, le sac rempli ainsi formé est coupé par la lame et simultanément la rangée d'outils de fermeture postérieure à la lame de coupe ferme le sac rempli (15) et la rangée d'outils de fermeture antérieure à la lame de coupe ferme le fond du sac à remplir formé par la chaussette en cour de remplissage. 4)_ Système léger autonome de récupération de matières polluantes en milieu aquatique par tous temps selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que la 15 coque est prévue porteuse en son extrémité arrière d'un moyen de propulsion.