Les Grands Lacs sont inondés de plastique. Les robots et les drones peuvent-ils aider ?

Ces appareils télécommandés mettent en lumière le problème croissant des plastiques dans les lacs qui fournissent un cinquième de l'eau douce de la planète.

Par Elsa Wenzel

20 septembre 2022

Le drone de tamisage de sable BeBot avec la marque Meijer.

Des drones ressemblant à des robots parcourent les plages populaires des Grands Lacs dans le but, soutenus par 1 million de dollars des supermarchés Meijer, de filtrer les particules de plastique du sable et de l'eau tout en attirant l'attention sur la pollution plastique.

Un BeBot rampant sur le sable et un PixieDrone nageant ont suscité des regards curieux et des questions parmi les passants sur un rivage de Muskegon, dans le Michigan, en août. Les machines sont des déclencheurs de conversation, à coup sûr.

"Beaucoup de gens ne savent pas qu'il y a un défi ou un problème de plastique dans les Grands Lacs", a déclaré Mark Fisher, PDG et président du Conseil à but non lucratif de la région des Grands Lacs, qui a reçu le don de Meijer dans le sprint qu'il mène pour développer les technologies de lutte contre les déchets. "Et c'est donc un outil important de sensibilisation. Mais nous parlons également des actions que nous pouvons entreprendre ensemble pour nous assurer que le plastique ne devienne jamais un déchet ou un déchet."

Quelque 22 millions de livres de plastique pénètrent chaque année dans les cinq lacs de taille nationale, selon la modélisation du Rochester Institute of Technology. Cela menace la santé des 137 espèces de poissons indigènes, dont le touladi, le doré jaune et l'achigan, ainsi que les humains et les autres créatures qui les mangent. Les plastiques pétroliers sont intrinsèquement malsains s'ils sont ingérés, mais ils concentrent également d'autres polluants.

Des microplastiques, dont les études suggèrent qu'ils sont plus fortement concentrés dans les Grands Lacs que dans les océans, ont été trouvés dans des échantillons provenant des 29 affluents des lacs. Ils comprennent des fragments de nombreux types d'objets en plastique ainsi que des microbilles, autrefois utilisées comme agents de nettoyage dans les dentifrices et les nettoyants pour le visage, et des microfibres de polyester et d'autres tissus synthétiques.

Bien que les huit machines futuristes traversant 18 plages et marinas du Michigan, de l'Ohio et du Wisconsin jusqu'en octobre ne zapperont pas l'assaut des plastiques qui se déversent dans les Grands Lacs, leur capacité à faire tourner les têtes fait partie d'une stratégie plus large visant à encourager une économie circulaire dans la région, impliquant des entreprises, des organisations à but non lucratif et des organismes gouvernementaux aux États-Unis et au Canada.

En ce qui concerne la pollution plastique marine, les océans avec leurs ordures de la taille du Texas ont fait la une des journaux plus que les lacs. Et comme le sable fin de mes plages bien-aimées du Midwest, les déchets plastiques des Grands Lacs ont tendance à être plus petits et moins accrocheurs que sur les côtes océaniques.

"Nous avons ce genre d'expérience universelle qui se produit pour beaucoup de nos bénévoles Adoptez une plage", a déclaré Jennifer Caddick, porte-parole de l'Alliance pour les Grands Lacs, qui dirige des nettoyages de plages avec l'engagement des employés parrainés par des entreprises, y compris Meijer. "La plupart du temps, ils regardent autour d'eux et disent : "Oh, ça n'a pas l'air trop mal", et ils sont étrangement un peu déçus : "Je n'ai pas grand-chose à faire."" Une fois qu'ils ont commencé, cependant, ils trouvent beaucoup de petits déchets, comme des fragments d'emballages de collations et de glacières en mousse, a-t-elle ajouté. "Et la seule chose que chaque fois que nous entendons de la part des volontaires, c'est:" Maintenant, je ne peux pas l'ignorer, comme partout où je regarde quand je vais à la plage, il y a du plastique.

Outils utilisés par Alliance pour les bénévoles du nettoyage des plages des Grands Lacs.

En 20 ans d'événements de plage à but non lucratif, plus de 200 000 bénévoles chargés de presse-papiers ont amassé près d'un demi-million de livres de déchets, dont huit sur 10 sont en plastique. C'est un problème croissant pour les Grands Lacs, qui fournissent de l'eau potable à 40 millions de personnes et offrent 10 000 milles carrés de rivages. Les lacs Supérieur, Michigan, Huron, Érié et Ontario contiennent environ 21 % de l'eau douce de la planète – et 84 % de celle de l'Amérique du Nord – un attrait croissant pour les réfugiés climatiques occidentaux fuyant les réservoirs asséchés et les incendies de forêt saisonniers.

Le vilain problème du plastique dans les Grands Lacs nécessite des solutions systémiques. Combien de plastique supplémentaire pourrait être évité avec un peu d'aide de quelques amis robots ? Tout d'abord, voici comment fonctionnent les machines.

Pour être précis, le BeBot et le PixieDrone fonctionnent tous deux comme des drones dans cet effort du Midwest, car ils sont contrôlés manuellement à distance plutôt que de fonctionner dans leurs modes robot autonomes.

Le BeBot a été comparé à un Roomba, mais au lieu d'un aspirateur, il contient un tamis avec un tamis vibrant. Il est censé parcourir 3 000 mètres carrés par heure, soit environ les deux tiers d'un acre, tamisant 4 pouces de profondeur et 51 pouces de large et naviguant sur des pentes de 20 degrés. Combinant alimentation par batterie et panneaux solaires, le BeBot roule à moins de 2 miles par heure sur une charge électrique qui dure trois heures. Une fois qu'il se remplit d'environ 25 gallons de débris, il est vidé manuellement et le contenu est trié pour un recyclage potentiel. Le fabricant de BeBot, Searial Cleaners, est issu de Poralu Marine, une entreprise québécoise spécialisée dans la réparation de navires et de barges.

Le PixieDrone est l'appareil équivalent pour l'eau, utilisant une caméra et la détection et la télémétrie de la lumière (LIDAR) pour filtrer environ 42 gallons d'objets de surface. Il peut parcourir environ 7 miles avec une charge de 6 heures à la même vitesse que ses partenaires, en gérant des vagues de 3 pieds. Le PixieDrone est le résultat d'un partenariat avec Searial Cleaners et RanMarine, une société basée à Amsterdam dont le dispositif WasteShark imite la bouche béante du requin baleine.

En tant que maman compulsive qui ne peut pas se promener sur une plage sans se baisser pour les emballages de snack-bar, les ficelles de ballon et les mégots de cigarettes, tout ce qui ramasse les ordures sans se fatiguer le dos est attrayant. Cependant, les appareils ne recueillent que la capacité de débris d'un sac à litière de feuilles sur une charge de batterie. Une petite équipe d'humains pourrait collecter plus de plastique qu'un robot dans le même laps de temps.

Les départements locaux et nationaux des parcs nettoient les plages depuis des années à la main ou à l'aide de machines poussées à la main ou tirées par un tracteur diesel, dont le BeBot imite les mécanismes. H Barber and Sons, par exemple, fondée dans les années 1960 et basée dans le Connecticut, vend ses machines de nettoyage de plages dans 90 pays.

Searial Cleaners cherche à utiliser ses BeBot et PixieDrone comme outils de nettoyage pour les plages, les marinas et les terrains de golf, et le BeBot offre amplement d'espace pour l'image de marque de l'entreprise. L'équipement est issu de la mission du Great Lakes Plastic Cleanup (GLPC) pour exploiter les nouvelles technologies contre les déchets. L'effort est un partenariat du Conseil de la région des Grands Lacs avec Pollution Probe, qui a inventé l'expression « réduire, réutiliser, recycler » dans les années 1970, ainsi que le gouvernement fédéral canadien et la province de l'Ontario. Le GLPC décrit avoir collecté plus de 74 000 pièces en plastique dans quatre lacs, à l'exception du lac Michigan, depuis sa création en 2020. Le programme utilise également d'autres dispositifs, notamment le Seabin, qui repose dans l'eau et aspire les déchets, et le filtre Enviropod LittaTrap pour les évacuations des eaux pluviales.

Cependant, les solutions de haute technologie pour éliminer les plastiques des voies navigables sont à peu près une cause perdue, selon Mark Benfield, professeur d'océanographie et de sciences côtières à la Louisiana State University. Par exemple, il a critiqué Ocean Cleanup, dont les entreprises partenaires comprennent Maersk, Coca-Cola et Kia. L'organisation à but non lucratif, fondée par un adolescent Boyan Slat, pourrait piéger des créatures marines dans un effort bien intentionné mais futile pour éclaircir le Great Pacific Garbage Patch, selon Benfield.

Le GLPC soutient que le fonctionnement humain à distance du BeBot et du PixieDrone empêche de nuire à la faune et que leur nettoyage de surface de l'eau et du sable ne perturbera généralement pas les créatures à des niveaux plus profonds.

Plastique collecté par le Great Lakes Plastic Cleanup depuis 2020. L'abondance de morceaux de mousse légers reflète la façon dont ils flottent à la surface de l'eau, où les machines les collectent.

Benfield n'exclura pas une future invention de quelque chose comme un microbe avide de plastique, mais il voit même là des conséquences involontaires et peu de raisons d'être optimiste. En d'autres termes, le plastique de nos eaux douces est là pour rester.

"Une fois qu'il est dedans, il est très difficile de le faire sortir", a-t-il déclaré à propos des microplastiques, y compris les fibres de tissu synthétique, qui tourbillonnent dans des eaux de la même taille que le plancton. "Tout type de filet que vous utiliseriez et qui est assez fin pour collecter ces choses se bouchera presque instantanément avec tous les sédiments. Vous savez donc que la solution n'est pas de le sortir des océans, c'est de l'empêcher de pénétrer dans les océans et les lacs. "

Benfield espère cependant que les chercheurs universitaires examinant les déchets collectés par les huit drones du Midwest fourniront au moins des données précieuses sur les microplastiques dans la région. "Cela dit, s'ils nettoient les plages et qu'ils ont un effort concerté pour éduquer les gens à fournir des services de collecte et d'enlèvement des ordures pour ces déchets, et qu'ils ont ces robots qui attirent l'attention du public et le concentrent sur le problème, alors ce n'est probablement pas une mauvaise chose", a-t-il ajouté.

Où le don d'un million de dollars de Meijer à la fondation du Conseil de la région des Grands Lacs s'inscrit-il dans sa stratégie de développement durable ? Erik Petrovskis, directeur de la conformité environnementale et de la durabilité de Meijer, a décrit les lancements de robots et de drones comme faisant partie des efforts plus larges de l'entreprise pour réduire de moitié les émissions de CO2 d'ici 2025, réduire le gaspillage alimentaire, soutenir une économie circulaire et servir de gardiens des Grands Lacs.

En plus des drones, Meijer a financé les GutterBins de Frog Creek Partners, qui collectent les débris sur les parkings de Meijer. Le détaillant a également créé une infrastructure verte pour améliorer la qualité de l'eau évacuée des parkings des magasins de Benton Harbor et de Traverse City, dans le Michigan. "Le projet de nettoyage des plages est le joyau de ce portefeuille", a déclaré Petrovskis. "L'installation d'infrastructures souterraines ne suscite pas beaucoup d'attention, mais elles sont toutes deux d'une importance cruciale pour la protection des Grands Lacs."

L'entreprise, qui gère plus de 240 "superstores" dans six États, déploie un certain nombre d'autres efforts pour réduire les déchets plastiques, y compris un objectif pour que les emballages de sa propre marque d'ici 2025 soient 100 % réutilisables, recyclables ou compostables. Meijer développe un inventaire des émissions de portée 3 pour mieux comprendre ses fournisseurs.

Le programme de recyclage en magasin de Meijer a collecté plus de 6 millions de livres de film plastique en 2021 pour être recyclé en meubles et autres produits. L'année dernière, un projet de démonstration a granulé le plastique d'un million de sacs en plastique et a ajouté un produit chimique liant fabriqué par Dow à l'asphalte pour créer une chaussée durable, l'asphalte modifié par polymère recyclé (RPMA), dans un magasin de Holland, Michigan. De plus, Meijer est membre de l'effort Beyond the Bag, du Closed Loop Partners' Center for the Circular Economy, pour repenser les sacs à provisions à usage unique.

"Le problème, c'est nous - les gens laissent des choses à la plage au fur et à mesure", a déclaré Caddick de l'Alliance pour les Grands Lacs. "Il y a du vent, c'est le chaos, ça arrive. Mais c'est aussi des choses comme des détritus emportés par le sol parce que les ratons laveurs sont entrés dans le sac poubelle et ça s'y lave."

Dans le même temps, l'industrie pétrochimique a historiquement rejeté la responsabilité des dommages de ses produits sur les individus tout en augmentant la production de combustibles fossiles et des plastiques qui en sont dérivés. Selon la chimiste Sherri Mason, dont les recherches sur les microplastiques dans l'eau douce ont contribué à l'interdiction fédérale des microbilles, le plus grand poids de la pollution plastique incombe à l'industrie plutôt qu'aux consommateurs. "Il y a tellement de déchets que les consommateurs ne voient jamais qui sont associés à toute l'expédition de composants de produits et de produits eux-mêmes avant qu'ils n'arrivent dans les rayons des magasins", a déclaré Mason, directeur du développement durable à la Pennsylvania State University à Behrend. "Sans parler du fait que pour de très nombreux articles, les consommateurs n'ont pas d'autre choix que d'acheter du plastique."

Les effets sur l'industrie des nouvelles interdictions radicales des plastiques à usage unique sur de grands marchés, dont le Canada et la Californie, restent à voir.

Dans la guerre contre la pollution plastique, l'ennemi se met facilement à couvert. Les scientifiques ne disposent que d'une poignée de données sur l'étendue et l'ampleur du problème dans les Grands Lacs. Les déchets de consommation légers ont tendance à flotter à la surface, mais combien de débris industriels plus lourds se cachent à des niveaux plus profonds ?

Toutes les personnes que j'ai engagées pour cette histoire ont convenu qu'empêcher le plastique d'atteindre l'eau est la clé, y compris Sarah Lowe, coordinatrice des débris marins des Grands Lacs à la National Oceanic and Atmospheric Administration. Son plan d'action quinquennal comprend l'élimination de 500 tonnes de plastique des environnements des Grands Lacs d'ici 2025, l'identification des meilleures méthodes en plus de faire progresser la recherche, d'orienter les politiques et de sensibiliser le public.

"Si vous pensez à un évier qui déborde, il est évident que la première étape avant de nettoyer l'eau est de fermer le robinet", a-t-elle déclaré dans un e-mail. "En travaillant pour prévenir les débris marins, nous pouvons empêcher ce problème de se développer."

À cette fin, le Conseil de la région des Grands Lacs, par le biais de son programme Circular Great Lakes, préconise une stratégie en trois parties pour lutter contre les plastiques dans huit États - Minnesota, Wisconsin, Illinois, Indiana, Michigan, Ohio, Pennsylvanie et New York - plus les provinces canadiennes de l'Ontario et du Québec. Les partenaires incluent Meijer, Dow, l'American Chemistry Council, des organisations à but non lucratif telles que Pyxera Global et des universités telles que la Northwestern University.

Le rapport de juin du CGLR, A Great Lakes Circular Economy Strategy & Action Plan For Plastics, décrit l'élimination de la pollution existante comme une priorité absolue. Vient ensuite l'évolution et la modernisation des systèmes de captage et de recyclage des déchets. Cela dépend non seulement de l'amélioration des infrastructures et de l'augmentation de la quantité de matériaux collectés, mais également de la création de marchés stables pour faire entrer les matériaux recyclés dans l'économie. L'initiative vise à ce que la région augmente son taux de recyclage des emballages en plastique de 18 % par rapport à l'année dernière à 50 % d'ici 2027.

Enfin, l'effort donne la priorité à l'amélioration des réglementations en Amérique du Nord pour permettre à une économie circulaire de s'implanter, réduisant ainsi la dépendance aux plastiques vierges. Un mélange de mesures peut inclure une responsabilité étendue des producteurs, des factures de bouteilles et des interdictions de décharge, ainsi que l'engagement des consommateurs, a ajouté Fisher du Conseil de la région des Grands Lacs, qui a salué la loi nationale Save Our Seas 2.0 de 2020, qui a créé une Marine Debris Foundation avec un "prix de génie" pour les solutions de gestion des déchets, et fournit 65 millions de dollars jusqu'en 2025 pour les efforts locaux de recyclage et de gestion des déchets ainsi que les efforts d'infrastructure des eaux usées.

"Nous voulons inviter toutes les entreprises, représentant différentes parties de la chaîne de valeur, à ajouter leur point de vue sur la manière dont [nous pouvons] créer une économie plus circulaire dans la région et le faire d'une manière qui maintienne leur compétitivité, crée de bons emplois et protège l'environnement en même temps", a-t-il déclaré.

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