Brevet FR3154285A1 — publié le 20250425

Procédé d’élimination des algues sargasse en zone côtière par immersion profonde et définitive des algues dans la mer. Le procédé consiste à conférer à l’algue une flottabilité négative par une mise en pression suffisante, permettant un dégazage des tissus et une augmentation de leur densité. Cette mise en pression peut se réaliser par différents procédés dont le principe de base commun consiste en une immersion forcée de celle-ci à une certaine profondeur minimale jusqu’à lui conférer une densité relative supérieure à 1, permettant alors d’annuler sa flottabilité et permettre ensuite son immersion profonde et définitive dans la mer par simple gravité. PROCEDE D’ELIMINATION DES ALGUES SARGASSE EN ZONE COTIERE PAR IMMERSION PROFONDE ET DEFINITIVE DES ALGUES CONTEXTE Depuis l’augmentation significative des arrivages de sargasses dans les caraïbes dans les années 1990, leur échouage sur les zones côtières posent de graves problèmes environnementaux, de navigation, mais également de santé publique dans les zones côtières habitées. Depuis plusieurs années, de nombreuses techniques de gestion des bancs de sargasses ont été testées et parfois mises en œuvre : systèmes de ramassage, de collecte, barrages flottants, unités de broyage flottante ou terrestre, barge de clappage… sans qu’une solution idéale ait pu être identifiée, ni être mise à jour. Ce brevet vient présenter une nouvelle technique de gestion et d’élimination des sargasses directement en mer, sans production de déchets secondaires. SOLUTION TECHNIQUE PROPOSEE Cette solution technique a fait l’objet du dépôt de l’enveloppe soleau numéro DSO2023005918. Elle propose une solution nouvelle pour traiter la sargasse directement au large. Le procédé consiste à conférer à l’algue une flottabilité négative par une mise en pression suffisante, permettant un dégazage des tissus et une augmentation de leur densité. Cette mise en pression peut se réaliser par différents procédés dont un des principes de base commun consiste en une immersion forcée de l’algue à une certaine profondeur minimale jusqu’à lui conférer une densité relative supérieure à 1, permettant alors d’annuler sa flottabilité et permettre ensuite son immersion profonde et définitive dans la mer par simple gravité. PRINCIPE DU TRAITEMENT PAR IMMERSION EN GRANDE PROFONDEUR Cette idée est basée sur les principes suivants : Les sargasses, dans leur état naturel, présentent une flottabilité positive qui permet leur dérive en surface des océans, leur agrégation en grandes plaques, puis leur échouage sur les zones côtières Cette flottabilité positive est le fruit d’un assemblage de matière organique, d’eau et de gaz dissous dans les tissus de l’algue. Cette flottabilité est légèrement positive. Les lois de la thermodynamique (dont la loi de Clapeyron : PV=nRT) prédit que tout corps compressible soumit à une pression croissante, toutes choses égales par ailleurs, voit son volume diminuer inversement proportionnellement à la pression. Si ce corps est plongé dans un milieu quasi incompressible tel que l’eau, la célèbre loi d’Archimède permet de prédire que la flottabilité de ce corps va diminuer inversement proportionnellement à la diminution de son volume. Ces deux lois combinées permettent d’expliquer théoriquement un phénomène bien connu des plongeurs et apnéistes : tout corps compressible de flottabilité positive surface (densité relative 1), et se mettre à couler tout seul dans la colonne d’eau par gravité. Ces principes de la thermodynamique s’appliquent à l’algue sargasse qui peut être considéré comme un corps compressible. Amenée à une certaine profondeur par différents moyens techniques dont certains sont décrit plus loin, l’algue sargasse terminera ensuite son immersion toute seule, par simple gravité, jusqu’à rejoindre le plancher océanique . En juillet 2023, un banc d’essai a été réalisé afin de confirmer la réalité de ce principe. Les essais ont été réalisés sur la période aout/septembre 2023. Ce dispositif expérimental a permis notamment de déterminer la profondeur minimale d’immersion permettant à l’algue sargasse d’atteindre une flottabilité négative dans l’eau (densité relative supérieure à 1). MOYENS TECHNIQUES D’IMMERSION DES ALGUES Les techniques d’immersion des algues sargasses pourront se réaliser selon différents procédés : Solution 1) : Immersion par pompage Un mélange de sargasse et d’eau de mer est directement pompé en surface. Ce mélange est envoyé, grâce à un tuyau de refoulement, jusqu’à la profondeur nécessaire permettant à la sargasse de présenter une densité relative supérieure à 1. Une fois libérée de la conduite de refoulement, la sargasse va terminer son immersion par gravité. La FIG. 1 présente un schéma de principe de cette solution. Afin d’augmenter artificiellement la pression à l’intérieur de la conduite de refoulement, il serait possible d’ajouter un dispositif de perte de charge à l’extrémité de celle-ci. Cette modification entrainera une augmentation de la pression dans la conduite, ainsi que les phénomènes de dégazages des algues, et donc une perte complémentaire de leur flottabilité à la sortie de la conduite de refoulement. Ce dispositif permet un raccourcissement de la conduite de refoulement par rapport à la profondeur minimale d’immersion théorique. Cette solution technique d’immersion par pompage est la plus simple à mettre en œuvre des trois techniques présentées dans ce document. Elle peut être déployée depuis de petites unités flottantes, comme par exemple des yoles de pêche. La stratégie d’élimination de la sargasse peut ainsi être prise en charge par de nombreuses unités flottantes avec des coûts d’équipement et des charges d’entretien limitées. Solution 2) : Immersion par cheminée Le navire de traitement (bateau ou barge) collecte les sargasses présentes en surface et les transporte (via un tapis roulant par exemple, ou un pompage, ou tout autre système) vers une cheminée d’immersion. Cette cheminée est alimentée en eau de mer par un système de pompage qui va mettre en charge la colonne d’eau dans la cheminée et entrainer un flux vertical descendant dans celle-ci. Cette cheminée a une longueur suffisante pour atteindre la profondeur au-delà de laquelle les sargasses vont terminer leur immersion par gravité. Le prélèvement d’eau du pompage pourrait être réalisé à une grande profondeur permettant d’ajouter en haut de la cheminée de l’eau à température plus froide que celle présente en surface, et qui présente donc une densité supérieure à l’eau de surface plus chaude. Cette différence de densité créé un courant descendant. La circulation d’eau descendante permet d’emporter les sargasses vers le fond. La FIG. 2 présente un schéma de principe de cette solution. Solution 3) : Immersion par « ascenseur » L’immersion par « ascenseur » se réalise au travers d’une séquence en trois étapes - Etape1 : les sargasses sont rassemblées et contenues dans une enceinte en surface (par exemple un casier, un filet, une boite, un container…). Cette enceinte est appelée ici un « ascenseur » par commodité. - Etape 2 : l’ascenseur est amené à la profondeur souhaitée par un système quelconque (ballaste, câbles reliés à flotteurs ou navire de surface, bouées, propulseurs…). L’ascenseur permet de transporter les sargasses pendant l’immersion. - Etape 3 : une fois la profondeur souhaitée atteinte, l’ascenseur libère ou abandonne les sargasses afin qu’elles puissent terminer leur immersion par gravité. L’ascenseur est alors remonté en surface et peut reprendre un cycle de collecte et d’immersion. La FIG. 3 présente un schéma de principe de cette solution. Méthode d’élimination de l’algue sargasse en zone côtière caractérisée par le principe d’une mise en pression de ladite algue, permettant un dégazage et une diminution de la densité de ses tissus jusqu’à ce qu’ils présentent une valeur relative supérieure à 1, permettant alors d’annuler la flottabilité de l’algue et de permettre son immersion profonde et définitive dans la mer par simple gravité Méthode suivant la revendication (1), caractérisée par la mise en œuvre d’une immersion forcée en profondeur dans la mer de l’algue sargasse, par différentes techniques hydrauliques ou mécanisées, dans l’objectif d’atteindre la pression nécessaire pour lui conférer une densité relative supérieure à 1, permettant alors d’annuler la flottabilité de l’algue et de permettre son immersion profonde et définitive dans la mer par simple gravité Méthode suivant la revendication (2), caractérisée par la mise en œuvre du pompage d’un mélange d’eau et d’algues sargasse en surface, et d’une conduite de refoulement permettant le rejet du mélange à une profondeur suffisante pour lui conférer une densité relative supérieure à 1, permettant alors d’annuler la flottabilité de l’algue et de permettre son immersion profonde et définitive dans la mer par simple gravité Méthode suivant la revendication (3), caractérisée par la mise en œuvre d’une sur-pressurisation volontaire de la conduite de refoulement du pompage, permettant ainsi d’atteindre plus rapidement (c’est-à-dire avec une conduite plus courte) la profondeur et donc la pression nécessaire pour conférer à l’algue une densité relative supérieure à 1, annuler sa flottabilité, et permettre ainsi son immersion profonde et définitive dans la mer par simple gravité Méthode suivant la revendication (2), caractérisée par la mise en œuvre d’une cheminée verticale dans laquelle un flux hydraulique descendant est généré par une mise en pression hydraulique par pompage d’eau de mer, et dans laquelle l’algue sargasse est injectée et transportée à une profondeur suffisante jusqu’à lui conférer une densité relative supérieure à 1, permettant alors d’annuler sa flottabilité et de permettre son immersion profonde et définitive dans la mer par simple gravité Méthode suivant la revendication (2), caractérisée par la mise en œuvre d’un « ascenseur » permettant de contenir mécaniquement des algues sargasses, les transporter vers une profondeur suffisante jusqu’à leur conférer une densité relative supérieure à 1, et ensuite les libérer afin de permettre leur immersion profonde et définitive dans la mer par simple gravité