AGIR EN MER

Des solutions concrètes contre la pollution

Contribuer à la dépollution plastique des océans en développant des solutions technologiques innovantes : c’est la mission du pôle technique de The SeaCleaners, soutenu par un consortium de partenaires industriels et académiques.

Relever les défis

Réunie sous la bannière de MANTA INNOVATION, cette équipe d’experts développe plusieurs solutions innovantes pour combattre la pollution plastique, autour d’un projet emblématique : le Manta, un bateau-usine unique en son genre qui aura pour mission de collecter, traiter et valoriser les macrodéchets plastiques en grande quantité, dans les zones de fortes concentrations que sont les embouchures des grands fleuves, les estuaires et le long des côtes.

Le Manta accueillera également des missions scientifiques à son bord, ainsi que des conférences pédagogiques pour le grand public lors de ses escales. Vitrine de solutions technologiques innovantes pour la gestion et la valorisation des déchets, et de technologies de navigation propre pour les « green ships » et « smart ships », il  servira de levier pour accélérer le déploiement de l’économie circulaire dans ses zones d’intervention.

Découvrez le Manta

Le Manta, un géant des mers contre la pollution

Systèmes de collecte

Objectif de 5 à 10 000 tonnes de déchets par an.

Le Manta collecte les déchets à partir d'une taille de 10 mm, et jusqu'à un mètre de profondeur.

En fonction de la densité et de la proximité des nappes, il peut collecter de 1 à 3 tonnes de déchets par heure, 20h par jour, 7 jours sur 7. L’objectif est de récolter entre 5 et 10 000 tonnes par an.

Le Manta est équipé de quatre dispositifs de collecte complémentaires :

- Des tapis collecteurs acheminant les déchets à bord.
- Trois systèmes de collecte de surface agissant sur une envergure de ramassage de 46 mètres.
- Deux petits bateaux collecteurs polyvalents, les Mobula, capables de ramasser les micro et macrodéchets plastiques dans les zones peu profondes ou trop étroites où le Manta ne peut aller.
- Deux grues latérales qui extraient de l’eau les plus gros débris flottants.

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Valorisation des déchets

90% des déchets collectés gérés en mer.

Le Manta est le premier bateau de travail autonome capable de gérer 90 à 95% des déchets plastiques collectés en mer, grâce à une solution novatrice et vertueuse sur le plan environnemental qui comprend :

- Une unité de tri où les déchets sont séparés manuellement par des opérateurs, suivant leur nature, et conditionnés pour augmenter leur efficacité énergétique.
- Une unité de valorisation énergétique des déchets qui convertit les déchets collectés en électricité par un procédé de pyrolyse et alimente l’ensemble des équipements électriques du Manta. Ce système respectueux de l’environnement ne rejette que très peu de CO2 et très peu d’émissions polluantes dans l’air

Rien n’est gaspillé. Tout ce qui est collecté est converti en composant utile, selon les principes de l'économie circulaire.

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Capacités de stockage

200 m3 pour stocker tous types de déchets.

La priorité du Manta est la conversion des déchets en énergie plutôt que leur stockage, qui augmente le poids et la consommation d'énergie du navire.

Les déchets qui ne sont pas immédiatement valorisés sont conditionnés en « big bags » et stockés sur le pont ou dans les coques, en attendant d'être convertis en énergie ultérieurement.

La capacité de stockage des déchets plastiques est de 140 m3 (environ 50 tonnes) auxquels s’ajoutent un conteneur de 33 m3 pour les filets dérivants et un conteneur de 33 m3 pour les déchets dangereux.

Les rares déchets qui ne sont pas transformés en énergie sont confiés à des unités locales de traitement ou de recyclage des déchets lors des escales.

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Eco‑conception

Un enjeu intégré à 100%.

Suite à une Analyse du Cycle de Vie (ACV) complète du Manta (méthodologie d'évaluation des impacts environnementaux associés à toutes les étapes du cycle de vie du bateau), nous avons pu déterminer quels sont les meilleurs matériaux, les plus durables, les plus recyclables, ceux qui ont le bilan carbone le plus faible, depuis la première étape d’extraction des ressources nécessaires à leur assemblage, à la dernière étape de leur cycle de vie.

Ainsi, les coques du Manta seront en acier recyclables à 95% et sa superstructure, avec cabine et timonerie, en aluminium recyclable à 100%

Une analyse qui a également permis de trouver le bon équilibre entre les matériaux du bateau et leurs poids, afin que le Manta soit le moins énergivore possible.

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Autonomie d’action

Objectif de 50 à 75% d’autosuffisance énergétique.

Premier bateau de travail disposant d’un niveau d’autonomie énergétique aussi important,
le Manta peut fonctionner 50 à 75% du temps sans utiliser d'énergie fossile.

Afin de minimiser la consommation d'énergie du bateau et son empreinte carbone, les voiles et les gréements sont le mode de propulsion privilégié.

Cette autonomie confère également au bateau un rayon d’action quasi-illimité, qui lui permet de se déplacer rapidement vers ses zones d’intervention partout dans le monde : les embouchures et estuaires des grands fleuves, là où les nappes de déchets sont concentrées, et les zones frappées par une catastrophe climatique et/ou naturelle.

Grâce à ses technologies embarquées de navigation propre, le Manta est un modèle de "green ship" et "smart ship".

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Energies vertes

500 kW d’énergie propre.

Le Manta est équipé de plusieurs équipements embarqués de production d’énergie de source renouvelable, permettant de réduire au strict minimum sa consommation d'énergie fossile et son empreinte environnementale, tout en accroissant son autosuffisance énergétique.

- Deux éoliennes (100 kW)
- Près de 500m² de panneaux solaires photovoltaïques (100 kWc).
- Deux hydro-générateurs (100 kW) au moyen d’une hélice mue par l’avance du bateau sous propulsion à voiles.
- L’unité de valorisation énergétique des déchets (100 kW).

Pour se conformer aux exigences réglementaires, le Manta a 2 moteurs diesel à bord pour assurer les manœuvres à basse vitesse et garantir la sécurité de l’équipage

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Propulsion hybride

Vitesse de 2 à 12 nœuds.

Le Manta est équipé d’une propulsion hybride, combinant des gréements automatisés de modèle Dynarig et des groupes de propulsion à hélices entraînés par des moteurs électriques.

L’électricité nécessaire à l’alimentation des gréements et des moteurs électriques est fournie par les équipements embarqués de production d’énergie de sources renouvelables, par l’unité de valorisation énergétique des déchets collectés et par des groupes électrogènes classiques.

Les voiles sont le mode privilégié de mobilité du Manta. La propulsion hybride lui permet d’être manœuvrant à basse vitesse, pour les opérations sensibles (comme l'entrée et la sortie des ports) et les collectes qui s’effectuent à 2 ou 3 nœuds, tout en conservant une empreinte écologique réduite.

Agile et économe, le Manta peut atteindre une vitesse de pointe de plus de 12 nœuds.

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Laboratoires scientifiques

10 scientifiques accueillis à bord.

Le Manta est une plateforme de travail pour des équipes de recherche institutionnelle venues du monde entier, afin de faire progresser les connaissances de la communauté scientifique en matière de géolocalisation, quantification et caractérisation de la pollution plastique.

6 à 10 scientifiques sont accueillis simultanément à bord du Manta pour des missions embarquées. Des équipements océanographiques et quatre espaces de recherche sont à leur disposition : deux laboratoires d’étude, une salle de travail et une salle d’analyse.
Les données recueillies seront entièrement accessibles à Open data

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Plateforme pédagogique

60 m² pour des opérations de sensibilisation.

Bateau-ambassadeur de la protection des océans et de la dépollution plastique, le Manta est ouvert au public lors de ses escales à terre pour encourager l’action individuelle et collective en faveur de la préservation des océans.

Une salle de conférence de 60 m² pouvant accueillir jusqu’à 80 personnes permet de mener des actions de sensibilisation et de prévention auprès du grand public.

Le Manta est également une plate-forme de démonstration pour la promotion des solutions technologiques efficaces pour la gestion et la valorisation des déchets, au service du développement de systèmes locaux d'économie circulaire. Les acteurs économiques et les autorités locales pourront visiter le Manta pour découvrir son unité de conversion énergétique des déchets, les Mobula, ses systèmes de collecte, son laboratoire scientifique, etc

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01 Tapis collecteur
02 Chaluts de surface
03 Portique de chalutage
04 MOBULA 8
05 MOBULA 10
01 Unité de tri
02 Unité de conversion
01 Stockage de l’unité de tri
02 Zone de stockage extérieure
03 Containers de valorisation énergétique des déchets
04 Containers de stockage des déchets
01 Coque
02 Superstructure
03 Gréements
04 Eoliennes
05 Panneaux solaires
06 Hydro-générateurs
07 Unité de valorisation énergétique des déchets
08 Groupes de propulsion
01 Timonerie
02 Gréements
03 Groupes de propulsion
04 Moteurs
01 Panneaux solaires fixes
02 Ailes rétractables équipées de panneaux solaires
03 Eoliennes
04 Hydro-générateurs
01 Gréements
02 Groupes de propulsion
03 Moteurs
01 Containers scientifiques
02 Salle d’analyse
03 Salle de travail
01 Salle de conférence
02 Terrasse
01 Tapis collecteur
02 Chaluts de surface
03 Portique de chalutage
04 MOBULA 8
05 MOBULA 10
01 Unité de tri
02 Unité de conversion
01 Stockage de l’unité de tri
02 Zone de stockage extérieure
03 Containers de valorisation énergétique des déchets
04 Containers de stockage des déchets
01 Coque
02 Superstructure
03 Gréements
04 Eoliennes
05 Panneaux solaires
06 Hydro-générateurs
07 Unité de valorisation énergétique des déchets
08 Groupes de propulsion
01 Timonerie
02 Gréements
03 Groupes de propulsion
04 Moteurs
01 Panneaux solaires fixes
02 Ailes rétractables équipées de panneaux solaires
03 Eoliennes
04 Hydro-générateurs
01 Gréements
02 Groupes de propulsion
03 Moteurs
01 Containers scientifiques
02 Salle d’analyse
03 Salle de travail
01 Salle de conférence
02 Terrasse

Pont 1

Batteries
Moteurs électriques des groupes de propulsion
Traitement des eaux usées
Production d’eau douce
Locaux techniques
Gouvernails (safrans)
Hélices (immergées)
_ _ _ _

Dimensions du Manta :
Hauteur : 62 m
Largeur : 26 m (46 mètres avec les tangons)
Longueur : 56,5 m
Poids : 1800 tonnes

Pont 2

Radiers pour les MOBULA 8 et 10
Zone de stockage des déchets de navigation
Zone de stockage des vivres et chambres froides
Salle de sport
Locaux techniques
Groupes électrogènes

Pont 3

Tapis-collecteurs
Eoliennes
Usine de tri et de préparation des déchets collectés
Unité de valorisation énergétique des déchets
Salle de conférence
Bureau d’analyse et laboratoires scientifiques
Hydro-générateurs (immergés)
Zone de stockage des déchets
Containers de stockage des déchets dangereux et des gros déchets (filets dérivants)
Portiques de remontée des systèmes de collecte de surface
Infirmerie
Locaux techniques

Pont 4

Timonerie
Portiques des tangons pour systèmes de collecte de surface latéraux
Zone de stockage extérieure des déchets
Bateau de secours
Bateau plongeurs
Grues
Cabines
Cuisine
Cafétéria, Mess

Pont 5

Gréements automatisés
Panneaux solaires fixes
Ailes rétractables équipées de panneaux solaires
Terrasse

Agir là où le besoin existe

Le Manta est un bateau hauturier avec une action côtière. Cette carte recense les premières zones de déploiement du Manta, qui interviendra en priorité dans les estuaires et aux embouchures des fleuves les plus pollués. Chaque point d’interaction permet d’afficher, le nom du cours d’eau concerné, le pays concerné ainsi qu’une moyenne de pollution plastique en tonnes par an.

Les premières missions du Manta devraient s’orienter vers l’Asie du Sud-Est.

The SeaCleaners, la technologie au service de l’environnement

Le pôle technique élabore également des solutions technologiques utiles pour tous les acteurs du secteur de la dépollution et de la valorisation du plastique, en milieu aquatique comme en milieu terrestre.
The SeaCleaners - Cleaners lab

CleanersLab

Ce bateau servant de plateforme d’essais a été intégralement adapté par Manta Innovation pour The SeaCleaners.

Le CleanersLab a été créé dans le but de tester la technologie des tapis-collecteurs qui seront installés sur le Manta.

Il a été mis en service en 2019 et a permis la réalisation de nombreux essais en 2020.

The SeaCleaners - Manta et innovation

Systèmes de Collecte de Surface

Manta Innovation développe, avec son partenaire Payote Conseils, des systèmes de collecte de surface permettant de collecter les macro-déchets flottants et jusqu’à environ 1m sous la surface de l’eau.

Les développements réalisés par Manta Innovation visent principalement à réduire la traînée des chaluts et à mettre en place des dispositifs (trappes d’échappement, etc.) permettant de ne pas capturer de vie marine. Des essais sont actuellement en cours sur des filets à l’échelle ¼.

Les Mobula

Pour collecter les déchets flottants dans les endroits où les conditions ne permettront pas au Manta de s’aventurer, en raison d’une largeur, d’une profondeur ou d’une manœuvrabilité trop restreintes, Manta Innovation développe avec son partenaire, Efinor Sea Cleaner, deux bateaux de collecte capables de collecter à la fois les macrodéchets, les micro-déchets et les hydrocarbures.

• Le Mobula 8 évolue dans des eaux calmes et protégées comme les zones portuaires, les rivières, les zones lacustres, etc.
• Le Mobula 10 évolue dans des eaux côtières, des fleuves à forts courants, etc.

Comme pour le Manta, des analyses de cycle de vie et des analyses technico-économiques minutieuses ont été réalisées avec les équipes d’Altran afin de minimiser l’empreinte environnementale et les coûts opérationnels de ces bateaux. Les Mobula sont actifs dans le cadre des missions du collecte du Manta (embarqués dans les radiers du Manta) mais ils sont également déployables de manière autonome.

The SeaCleaners - Manta innovation

Préparation des échantillons

Les déchets plastiques doivent être conditionnés afin d’être convertis de manière efficace en énergie.

Les déchets sont tout d’abord triés (on retire les déchets organiques, métalliques ou en verre) avant d’être broyés et séchés

A cette étape, il est alors possible de stocker durablement les déchets dans le navire, ou de les envoyer directement vers l’unité de valorisation énergétique embarquée.

SeaCleaners - Manta

La réduction de l’empreinte environnementale du navire

Pour optimiser notre bilan carbone, nous avons été attentifs à ce que le Manta, qui a été créé pour dépolluer les océans, pollue au minimum en retour.

Nous avons d’abord réalisé une Analyse du Cycle de Vie (ACV) complète du Manta afin de réaliser les meilleurs choix de conception, en sélectionnant par exemple les matériaux les plus respectueux de l’environnement à court, moyen et long terme.

Dans nos arbitrages, nous sommes également attentifs à trouver le bon équilibre entre les besoins opérationnels du navire et la minimisation de la facture énergétique.

Nous privilégions la réduction des masses, les déplacements à la voile ou hybride voile-moteur, la production d’énergie de sources renouvelables et nous faisons le choix des technologies les plus adaptées, avec les empreintes carbone les plus faibles possible.

The SeaCleaners - Manta innovation

Les sources d’énergie du navire

Le Manta étant un voilier, la propulsion vélique du navire permet de réduire significativement la consommation d’énergies fossiles et les émissions polluantes ou à effet de serre.

Mais, comme tous les navires, le Manta est équipé de groupes diesel afin de produire de l’énergie électrique. Leur utilisation est en revanche minimisée grâce aux équipements de production d’électricité de sources renouvelables, faisant du Manta un véritable « green ship » :

• Les éoliennes peuvent fonctionner de jour comme de nuit
• Les hydro-générateurs sont mis en fonctionnement dès que le navire est sous voile
• Les panneaux solaires photovoltaïques produisent du courant pendant la journée.

La valorisation énergétique des déchets à bord permet en outre de produire de l’électricité avec une empreinte carbone réduite.

Enfin nous maximisons la récupération des chaleurs résiduelles ou dites « fatales ».
L’ensemble des chaleurs « fatales » (des groupes diesel, de l’unité de valorisation énergétique des déchets,…) sont ainsi récupérées pour être valorisées en production de chauffage, de froid et d’électricité.

The SeaCleaners - TSC Swiss - Mécénat

Le système embarqué de gestion de l’énergie

L’énergie produite est précieuse. Afin de tirer le meilleur parti des diverses productions électriques et de consommer avec parcimonie, un système automatisé de gestion de l’énergie est utilisé, faisant ainsi du Manta un modèle de "green ship" et de « smart ship ».

Ce système (PMS) permet de couper automatiquement certains consommateurs non critiques ou encore de proposer à l’équipage de délester le système en arrêtant le fonctionnement de certains équipements.

En étant couplé à un système de routage utilisant les données météorologiques, le PMS propose de suivre les routes qui minimiseront la consommation d’énergies fossiles et/ou qui maximiseront la production d’énergie de sources renouvelables.

Enfin, des batteries sont utilisées pour lisser les déséquilibres entre la production et les besoins énergétiques, pour stocker l’énergie électrique lors des phases de surproduction et pour in fine réduire la consommation de diesel.

Mise à l’eau du Manta en 2024 !

Pourquoi collecter les déchets en mer ?

Parce que la meilleure des sensibilisations passe par l’action !

Le Manta est conçu pour ramasser les macrodéchets flottants, dans les zones où ils sont fortement concentrés, avant qu’ils se fragmentent, se dispersent et pénètrent durablement dans l’écosystème marin. Il créera ainsi un cercle vertueux : en restaurant des écosystèmes et des économies locales endommagées par la pollution plastique, il produira des résultats concrets, rapides, visibles, qui participeront à leur tour à éveiller les consciences, à mobiliser les pouvoirs publics, les entreprises, les communautés, les citoyens.

Parce que les moyens de lutter existent et ont besoin d’être partagés

Le Manta sera un bateau-ambassadeur et une vitrine de démonstration pour des technologies innovantes, efficaces, viables et facilement réplicables de collecte et de valorisation des déchets plastiques. Les technologies embarquées à bord du Manta seront mises à disposition des acteurs locaux pour contribuer à développer la transitions vers l’économie circulaire dans les pays concernés.

Parce qu’on peut concentrer plusieurs missions en un lieu unique

Le Manta servira aussi de plateforme scientifique de premier plan, pour la recherche et l’observation sur la pollution plastique, et de centre pédagogique pour sensibiliser le grand public et les populations directement affectées par ce fléau.

EPISODE #1 - Le Manta et ses 4 missions

Pour ce premier épisode, Frédéric Silvert, directeur technique de Manta Innovation nous parle des 4 missions du Manta, et comment notre équipe technique a réussi à adapter le design final du bateau à de nombreuses contraintes.
Retrouvez tous nos épisodes sur notre chaine YouTube !

Consortium Technique

Fruit de 3 années de Recherche et Développement, le Manta a mobilisé un consortium technique de 17 partenaires industriels et 5 laboratoires de recherche pour sa conception, dont des leaders mondiaux dans leur domaine. Depuis 2017, 58 ingénieurs, techniciens et chercheurs ont travaillé plus de 20 000 heures pour passer de la vision du Manta à sa réalisation.
Chacune des « briques technologiques » du navire résulte de la synergie de savoir-faire uniques.

Unité de conversion énergétique des déchets

Gréements automatisés

Systèmes de collecte

Système embarqué de gestion de l’énergie

Architecture Navale

Bateaux de collecte (MOBULA)

Hydrogénérateurs

Analyse de cycle de vie / Etudes technico-économiques

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