L’intercepteur de déchets révolutionnaire coréen s’attaque aux débris marins

Pour réduire les débris marins, responsables d’une grave pollution de l’environnement marin, des chercheurs de l’Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment (KICT, président Kim, Byung-suk) ont développé une technologie permettant de réduire les débris flottants dans les rivières.

Étant donné que le fleuve constitue le principal canal de transport des débris marins d’origine terrestre, l’équipe de recherche dirigée par le Dr Sang Hwa Jung a lancé un projet de laboratoire vivant impliquant les gouvernements locaux, les citoyens locaux et les experts.

Chungcheongnam-do (également connu sous le nom de province de Chungcheongnam et Chungnam) possède le troisième plus long littoral de Corée du Sud, avec un total de 500 rivières et ruisseaux dans la région. La quantité de débris marins à Chungnam augmente chaque année, et les débris marins circulant dans les rivières représentent environ 61,2 % du total. En conséquence, Chungnam a installé et exploité une installation d’interception en 2019, mais des dommages structurels se sont produits lors de fortes pluies et d’inondations, qui ont dû être résolus. La principale raison de ces dommages est que la structure et les fonctions de l’intercepteur n’ont pas été conçues en tenant compte de la géométrie et des caractéristiques de la rivière (niveau d’eau, largeur, débit, variation du niveau d’eau, etc.).

Développement et tests d’installations d’intercepteurs

En plus d’assurer la sécurité structurelle de l’intercepteur, les principaux objectifs du projet étaient de développer et de tester une installation d’interception dotée de fonctions de support de collecte pour faciliter la collecte, de réagir aux changements des niveaux d’eau des rivières et de fonctions de surveillance pour identifier le moment approprié de collecte.

L’équipe de recherche du Dr Jung a mené des recherches selon les étapes suivantes : caractérisation de la rivière cible, sélection du point de rivière optimal, conception de la barrière, des pieux de support et des connexions, et construction sur place de l’installation d’interception. En particulier, la conception et la construction de l’installation d’interception ont été réalisées conjointement avec Foresys Co., Ltd., et l’expérience sur modèle numérique et les tests empiriques à grande échelle ont été réalisés au River Experiment Center d’Andong, Gyeongsangbuk-do.

Le River Experiment Center couvre une superficie de 192 051 m2. Le centre dispose de la plus grande infrastructure de tests en Corée du Sud, avec une capacité d’approvisionnement en débit allant jusqu’à 10 m3/s, offrant ainsi une infrastructure de tests empiriques optimale.

Une vue de l’installation flottante de collecte des déchets installée sur la branche aval du Yugu-cheon à Gongju, Chungcheongnam-do. La barrière est conçue pour résister à une charge de 100 tonnes et est combinée à des pieux de support avec des connexions qui peuvent être déplacées de haut en bas pour répondre aux changements de niveaux d’eau. Fourni des images de drone par Foresys. Crédit : Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment

Implémentation et intégration de l’IA

Grâce aux résultats de cette étude, une installation d’interception a été construite et mise en service en mai 2023 sur le Yugu-cheon (également connu sous le nom de Yugu Stream) situé à Gongju, Chungnam. Au cours du projet, un système de surveillance a été construit sur la base des avis des gouvernements locaux pour déterminer l’heure de collecte appropriée et vérifier les informations en temps réel sur l’état de l’opération.

Sur la base des données d’images acquises, un système d’assistance a également été développé. Il utilise l’intelligence artificielle (IA) pour analyser la quantité et la composition des débris flottants dans la rivière et déterminer le cycle de collecte approprié.

Impact et perspectives d’avenir

« Les déchets qui pénètrent dans la mer sont difficiles à collecter en raison de leur large propagation et contiennent des impuretés (sels, boue, etc.) qui augmentent le coût du processus de nettoyage, il est donc nécessaire de les intercepter et de les collecter dans les rivières avant il entre dans la mer », a déclaré le Dr Jung. Il a également souligné qu’« en combinant l’ingénierie fluviale traditionnelle avec des technologies avancées telles que les technologies de l’information et l’IA, ces technologies peuvent en outre résoudre les problèmes locaux et les problèmes environnementaux mondiaux ».

Le projet est très attendu par la communauté locale pour le développement et la durabilité de la technologie de convergence basée sur un laboratoire vivant. L’installation d’interception et le système de surveillance installés à Yugu-cheon seront opérationnels et continuellement améliorés jusqu’en 2026, et des discussions avec les gouvernements locaux concernés sont en cours pour diffuser les résultats à d’autres rivières à l’avenir.

Financement : Ministère des Sciences et des TIC