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Continental développe une isolation phonique pour la faune marine
Actuellement, des parcs éoliens en mer d’une puissance totale de plus de 5,3 GW sont en service en Allemagne. En 2030, on s’attend à ce que les éoliennes installées sur les côtes atteignent une capacité totale de 15 GW. Selon la Fondation allemande pour l’énergie éolienne en mer (Stiftung Offshore Windenergie), cela pourrait alimenter en énergie propre jusqu’à 15 millions de foyers. Pour y parvenir, de nouveaux parcs éoliens sont construits dans les mers du Nord et de la Baltique. Mais pour la vie marine, ces projets signifient une chose avant tout : toutes sortes de bruits de construction et de vibrations. Les mammifères comme les marsouins, espèce protégée, mais aussi les phoques ou les poissons comme la morue et le hareng utilisent le son pour s’orienter, communiquer et localiser leurs proies et les prédateurs. Afin de protéger les animaux, un niveau sonore ne dépassant pas 160 dB s’applique dans les eaux allemandes à une distance de 750 m du chantier. Cette exigence légale du ministère fédéral de la protection de l’environnement et de la sûreté nucléaire (Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit) a stimulé le développement de nouvelles technologies pour l’installation à faible bruit des fondations. Lors de la constrution d’éoliennes, les fondations mesurant jusqu’à 8 m d’épaisseur sont enfoncées aussi profondément que possible dans le fond marin. Sinon, le vent et les vagues pourraient tout simplement les renverser. Lors du fonçage, chaque impact individuel provoque un bruit allant jusqu’à 225 dB. Une solution très simple mais extrêmement efficace est l’utilisation d’un rideau de bulles d’air. Le Grand rideau de bulles est créé en utilisant un boyau perforé installé tout autour du chantier – comme un anneau – avant que les travaux d’installation des tours d’éolienne – qui mesurent jusqu’à 150 m de haut – ne débutent. Les extrémités des flexibles sont raccordées à de puissants compresseurs sur le pont des navires. Pendant le travail, ils pompent un énorme volume d’air à une pression de 10 bar, qui s’échappe à travers les trous selon un modèle bien défini. Le résultat est un rideau de millions de petites bulles qui s’élèvent à la surface de l’eau, formant une sorte de tourbillon autour du chantier. Les bulles d’air changent la densité de l’eau et ainsi décomposent les ondes sonores. «En fonction de la nature du fond marin et des courants d’eau, les spécialistes de l’hydraulique utilisent également la technologie à 2 anneaux», explique David Hoffmann, responsable des solutions de tuyaux industriels dans la région EMEA et APAC pour Continental. «Cette technologie intelligente réduit le niveau de bruit jusqu’à 18 dB, ce qui est une réduction de volume de 95%.» Mais comment le tuyau peut-il demeurer au fond de la mer sans chaînes d’acier supplémentaires lorsque l’air pressurisé fournit de la flottabilité? Afin de trouver une solution à ce défi, le partenaire de développement a consulté les experts en tubes de Continental. Jusqu’à présent, on a suivi 2 approches pour garder les tuyaux sur le fond marin. Au début, le tuyau était fourni avec des poids supplémentaires pour l’ancrer au fond marin. L’inconvénient de cette méthode est qu’il est compliqué de remonter le boyau à la surface après le travail. Par la suite, on a utilisé un système complexe de tuyauterie. Cependant, il s’est avéré difficile à installer sur le fond marin. «Comme pour tous les projets de construction, il s’agit de faire le travail aussi rapidement et avec le moins d’effort possible. C’est pourquoi nous avons développé une solution avec un tuyau flexible qui fonctionne sans ancrage compliqué avec des poids supplémentaires tels que des chaînes en acier», expliquait monsieur Hoffmann. «En plus d’offrir la souplesse nécessaire pour faciliter la manutention, le tuyau doit également être fait d’un composé stable et résistant à l’abrasion, de sorte que les particules de caoutchouc ne sont pas libérées dans l’environnement, et la résistance à l’eau salée est aussi primodiale. À la fin de l’année dernière, le concept a été mis à l’épreuve dans la mer Baltique où il a réussi les tests avec succès. Le rideau de bulles a fonctionné parfaitement jusqu’à une profondeur 60 m. Les bulles d’air ont réduit le bruit et les vibrations de 95%*. La récupération après l’essai s’est déroulée sans laisser de traces sur le fond marin. Chaque tuyau se compose de différentes couches de matériaux, tels que le caoutchouc, ainsi que des renforts. Une de ces couches se compose d’un treillis métallique. Cette spirale de fil de ressort sert de protection de courbure pendant le bobinage et le déroulement de la conduite de tuyau, et maintient la forme du tuyau stable en cas de variation de la pression. «Le point culminant de notre développement est que nous avons enveloppé notre tuyau avec du fil supplémentaire, comme une spirale. Le résultat est un vrai poids lourd qui peut être enfoncé à la profondeur désirée. Un tuyau de 1 m de long avec un diamètre interne de 100 mm pèse 20 kg. Un tuyau de 1000 m pesant 20 t permet de créer un anneau autour d’un chantier de construction. Les tuyaux sont donc enroulés sur des tambours énormes à bord des navires et transportés vers le chantier. Cela peut sembler assez compliqué au début, mais il est beaucoup plus facile à utiliser que les solutions précédentes», rapporte David Hoffmann. Les conditions techniques et environnementales et les exigences des éoliennes en mer sont beaucoup plus complexes que celles sur terre. Grâce à cette solution innovante, Continental apporte une contribution à l’expansion des sources d’énergie renouvelables en haute mer, en protégeant la vie marine du bruit de construction. Les rideaux de bulles d’air pour l’isolation phonique conviennent à beaucoup d’autres applications, telles que le déminage, les investigations sismiques, la construction de ponts et les développments portuaires. Le rideau de bulles d’air est également approprié pour maintenir des déversements d’huile dans une zone particulière, ou pour garder les algues, les méduses ou des débris flottants des plages, des ports et des rivages. Dans ces cas, il sert de barrière de protection. Cela permet au système de tenir les poissons à l’écart des barrages ou des zones contaminées, et de les mener vers des zones sécurisées.
* une augmentation du niveau sonore de 6 dB est perçue comme un doublement du volume. Une mesure qui réduit le volume de 6 dB coupe donc le bruit de moitié, ce qui explique pourquoi une réduction du bruit de 18 dB peut également signifier 95%. |
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