Science et Environnement

Reportage

Projet Neptune : Comment révolutionner le travail sous la mer

Cette invention va peut-être bouleverser l'intervention humaine sous la mer. Fruit du travail d'un ingénieur français, elle pourrait bien être développée dans un pays étranger, faute de crédits dans l'hexagone.

Imaginez un engin qui travaille dans l’eau comme une navette le fait dans l’espace. Un engin qui serait capable d’accomplir de façon autonome un très grand nombre de missions et serait doté d’un système de propulsion qui s’entretien tout seul. L’engin, qui s’apparente à la famille des drones, est le fruit de l’imagination et des recherches de Stefan Tar Kovacs. Cet ingénieur français de 53 ans travaille depuis plusieurs années sur cette machine révolutionnaire : « Il s’agit de remettre en question l’approche globale du travail sous la mer. Depuis toujours les interventions se réalisent depuis la surface. C’est le cas notamment des véhicules habités et des ROV. Les opérations nécessitent des moyens très lourds et sont soumises aux contraintes météorologiques et à une autonomie limitée. Leur emploi entraîne également une importante restriction de masse et d’encombrement. Le projet Neptune prend la problématique à l’envers, en intervenant directement dans l’eau, comme on le fait dans l’espace », explique Stefan Tar Kovacs. En somme, une petite révolution. L’ingénieur ne considère toutefois pas avoir « inventé quelque chose d’autre que la combinaison nouvelles de techniques connues, aboutissant à la création d’un produit inédit ». Appelée « Station autonome sous-marine à structure dynamique » (SAsmSD), le drone en question a été pensé pour utiliser l’eau comme l’hélicoptère utilise l’air. Comprenez par là qu’il « lévite » entre le fond et la surface. La clé du système, c’est cette fameuse structure dynamique qui permet à la machine de contrôler son poids, quelque soit sa masse. Il s’agit en fait d’un système complexe de ballasts automatisés et interférents lui permettant de se maintenir parfaitement stable et d’évoluer à volonté. Leur rôle est de compenser en négatif ou en positif toutes les charges propres et associées à la station. Le concept paraît finalement si logique qu’il semble étonnant qu’il n’est pas encore vu le jour : « Avant, les moyens de transmission, d’informatisation et les automatismes n’étaient pas aussi poussé qu’aujourd’hui, ce qui rendait le projet irréalisable ».

Système complexe de ballasts

Si le principe parait en effet simple, son aboutissement nécessite une technologie de pointe. Les ballasts sont constitués de cylindres souples remplis d’air, leurs dimensions comme leur nombre, et donc la force et les capacités de l’engin, variant en fonction des missions. De manière générale, la structure se compose de trois ponts aménageables et trois rangées de deux ballasts (avec une rangée d’air à haute pression au niveau supérieur). Selon l’inventeur: « La particularité, par un système intégré de programmation informatique, est de permettre à la dite plateforme de garder toujours une valeur massique globale égale à 1 ou, au contraire, de faire varier à volonté cette valeur massique globale. Le résultat pratique est une sorte de station sous-marine stable se situant sous la surface de l’eau, à n’importe quelle profondeur, selon la programmation qui lui est donnée, et capable de suivre des itinéraires verticaux et horizontaux, de se positionner sur un fond et de s’y maintenir, d’y travailler ou d’attendre un ordre ». Stéfan Tar Kovaks a même prévu que le système de compensation de masse serait lui-même générateur d’énergie, assurant la puissance nécessaire au fonctions de base de l’engin. Pour des travaux lourds, comme le forage, un SAsmSD gréé en batterie sous-marine viendrait alimenter le drone principal. Ce schéma présente des avantages techniques énormes. Tout d’abord, il pousse plus loin que tout ce qui avait été imaginé les capacités d’un drone avec une possibilité de soulever des masses très importantes. Il se distingue ensuite par la suppression des contraintes extérieures. Si les navires les plus récents sont en effet dotés de systèmes de positionnement dynamiques très performants, ils restent quand même tributaires de l’état de la mer. Un problème qui devient prégnant dans certaines zones réputées difficiles. Enfin, il apporte une solution nouvelle en matière énergétique.

Un drone « géant »

Si l’invention de l’ingénieur français est à ranger dans la catégorie des drones, il ne faut pas imaginer un engin de quelques mètres de long : « Comme il est autonome et qu’il n’a pas besoins de navire ou d’avion pour le transporter, le problème du poids et de la taille disparaît. Il n’y a pas de limite de masse aussi loin de la résistance des matériaux et les techniques de construction navale le permettent. L’avantage de la structure dynamique, c’est qu’elle est modulable et peut recevoir tous les équipements grâce sa capacité de compensation de masse constante », explique Stefan Tar Kovaks. Selon le père du projet Neptune, la taille idéale pour un prototype serait d’une dizaine de mètres et d’un poids de 500 Kg ou d’une tonne. L’activité sous-marine est aujourd’hui marquée par une spécialisation très importante des matériels. A l’inverse, le SAsmSD, sur la base d’une plateforme similaire, serait capable d’intervenir sur tous types de missions. Le concept est d’ailleurs né suite au naufrage du pétrolier Prestige. « A l’époque, j’ai été choqué par certaines solutions techniques proposées pour récupérer la cargaison à 3600 mètres de fond et je me suis demandé comment on pourrait extraire directement le fioul avec un engin basé à proximité ». Une version antipollution a d’ailleurs été imaginée. Dans cette configuration, la station passe sous la nappe et récupère les hydrocarbures grâce à un collecteur. Un séparateur ne retient alors que le pétrole qui est stocké puis évacué dans des ballons dont le contenu est récupéré en surface par un tanker.

De l’exploitation pétrolière aux sources d’eau douce en passant par la défense

Le concept de la structure dynamique devrait également susciter l’intérêt des compagnies pétrolières. Ne disposant pas de limites de taille, le SAsmSD pourrait se transformer en plateforme de forage au fond des océans. Un engin serait chargé du forage avec un train de tige automatique, alors que d’autres drones seraient dédiés au stockage de l’or noir. De même, il pourrait être associé à une structure flottante, placé à quelques dizaine de mètres sous la surface, ce qui permettrait de remédier au problème du maintien de la tige en cas de forte mer. En matière d’extraction, le principe se révèle encore plus intéressant pour l’exploitation des gisements alluvionnaires. Ainsi, tous les fonds marins recevant les fleuves issus de terres aurifères recèlent de très importantes quantités de métaux précieux. C’est le cas notamment sur les littoraux du continent américain et le long des côtes sibériennes, africaines et asiatiques. Or, il n’existe aujourd’hui aucun moyen d’exploiter ces ressources au-delà de 100 mètres de profondeur. Il en va de même pour les sources d’eau douce que cache la mer et qui font l’objet d’une attention grandissante. On en trouve en Méditerranée, au Moyen-Orient, au large de l’Afrique ou en Inde. Là encore, la limite technique de tels chantiers se situe à une centaine de mètres et personne n’a encore trouvé le moyen de faire de cette exploitation une activité rentable, du fait des moyens considérables qu’il faut engager. « A partir de la plateforme, toutes les applications et tous les matériels, quelque soient leurs tailles, pourront être embarqués. Finalement, il s’agit ni plus ni moins que d’une usine sous-marine, habitée ou totalement automatisée », précise Stefan Tar Kovaks. Les applications scientifiques sont également évidentes. Dotée d’un système de positionnement par satellite et d’instruments de navigation, la station, fonctionnant comme un laboratoire sous-marin, pourrait sillonner les océans des mois durant, livrant certaines informations en temps réel par satellite et réalisant toute une série de prélèvements pendant la campagne. Des études prolongées de la faune marine, délestées des contraintes de temps, d’autonomie et de conditions météorologiques pourraient ainsi voir le jour, pour un coût limité.
Enfin, une des dernières grandes application réside dans le domaine militaire. Un tel drone, de par sa taille, sa souplesse d’emport et sa discrétion, pourrait trouver des applications intéressantes comme outil de surveillance (patrouilles maritimes), engin de combat (plateforme immergée dotée de missiles), station d’écoute et de détection (le barrages de bouées acoustiques nécessitant un remplacement très fréquent) ou simple station dormante dont la réactivation pourrait intervenir à tout moment par simple signal. Quelque soit la formule choisie, les retombées économiques s’annoncent énormes, notamment dans l’exploitation des gisements sous-marins.

Et si le projet filait à l’étranger ?

Son projet en main, Stefan Tar Kovacs est allé démarcher les grands instituts et organismes de recherche. Du CEDRE à l’Ifremer, en passant par l’ONERA et l’Anvar (*), tous ses interlocuteurs se sont montrés très intéressés par son invention et lui ont apporté leur appuis, mais pas de crédits. Le SAsmSD semble en effet buter sur un problème typiquement français : « Dans ce pays, si vous n’avez pas un réseau derrière vous, si vous n’appartenez pas à un grand groupe, vous êtes confrontés à une situation très difficile. Une grande structure spécialisée dans l’innovation m’a par exemple proposé d’aider au financement du projet mais pour cela, je devais trouver un partenaire industriel. A l’inverse, quand j’allais voir les grands groupes, on me répondait qu’il fallait d’abord que les institutionnels investissent dans le projet », explique l’ingénieur. En somme, le serpent qui se mord la queue. Stefan Tar Kovaks appelle aujourd’hui les entrepreneurs français à se réveiller, car le temps presse. Cela fera en effet bientôt trente mois que les brevets de l’invention ont été déposés. « A la fin de cette période, le titulaire doit avoir assuré la protection pays par pays (quelques milliers d’euros à chaque fois). Seul, c’est impossible. C’est pourquoi je recherche depuis deux ans un partenaire mais du côté français, tout le monde est intéressé mais personne ne veut engager d’argent. Aujourd’hui, nous sommes au bout des trente mois et il va falloir prendre une décision. Ce projet aurait pu être un brevet français rayonnant sur tous les métiers de la mer ». On l’aura remarqué, l’inventeur parle au passé. Il faut dire que si les entreprises tricolores ne se sont pas bousculées pour investir les quelques millions d’euros nécessaire au développement du projet Neptune, il n’en va pas de même pour la concurrence anglo-saxonne. Ainsi, Stefan Tar Kovaks reconnaît que le SAsmSD intéresse un grand groupe américain et un industriel britannique. Des ouvertures au Moyen-Orient se sont également dessinées à la fin de l’été. Faute d’un partenariat solide dans les quinze jours qui viennent, l’inventeur français, pour ne pas perdre le fruit de son travail, sera donc obligé, comme beaucoup d’autres, d’aller voir ailleurs.

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