Un robot-anguille détecteur de pollution

Détecter les sources de pollution dans l’eau, à l’aide d’un robot équipé de capteurs chimiques, physiques et biologiques. Tel est le projet ambitieux auquel participent des chercheurs de l’EPFL annonce l’Ecole dans un communiqué. Baptisé «Envirobot», le robot d’une taille de près d’1,5 mètre se déplace à la manière d’une anguille dans les lacs et les cours d’eau, sans remuer de vase ou perturber la faune aquatique. Grâce à ses capteurs, il est capable d’effectuer des mesures à différents endroits, et d’envoyer les résultats en temps réel à un ordinateur placé à distance.

Pour l’instant en phase de test, le robot est néanmoins prometteur. Suite à une simulation de pollution, il a déjà pu établir des cartes de la conductivité de l’eau et des températures dans une partie du lac Léman.

«L'utilisation d'un robot-anguille a plusieurs avantages. Il permet de récolter des mesures en temps réel, soit plus rapidement que si on déploie des postes fixes placés dans les lacs. Et comparé à des robots sous-marins à hélice plus traditionnels, il peut se faufiler avec moins de risques de se retrouver coincé dans des algues ou des branches. Le robot crée aussi moins de sillage, donc disperse moins la pollution», indique Auke Ijspeert, directeur du Laboratoire de biorobotique (BioRob) de l’EPFL.

Des capteurs vivants

Le robot se compose de différents modules équipés chacun d’un petit moteur électrique, ce qui permet un changement dans la courbure et mouvement fluide. Sous certains des modules se situent des capteurs de conductivité et de température. D'autres modules sont dotés de petites chambres sophistiquées, qui se remplissent d'eau lors de la nage, et où se trouvent des capteurs biologiques miniaturisés, qui fonctionnent déjà très bien en laboratoire. Il s’agit d’utiliser des bactéries, de petits crustacés ou encore des cellules de poissons et d’observer leurs changements de comportement au contact de l’eau. De quoi déduire la présence de certains polluants clés, ou la toxicité de l’eau plus générale.

«Nous avons par exemple développé des bactéries qui émettent de la lumière en présence de très faibles concentrations de mercure. Nous détectons ces changements grâce à des luminomètres, puis les informations sont transmises sous forme de signaux électriques», explique Jan van der Meer, directeur du Département de microbiologie fondamentale de l’UNIL, et coordinateur du projet.

Une autre approche consiste à utiliser deux compartiments remplis de daphnies, de petits crustacés sans cesse en mouvement. Seuls les habitants de l’une des chambres sont en contact avec l’eau à analyser : les autres nagent dans l’eau propre. «La toxicité affecte le mouvement. Le groupe témoin nous permet de comparer les différences de comportement entre les habitants des deux chambres, et d’en déduire la toxicité», ajoute le scientifique. Enfin, la troisième option consiste à cultiver des cellules de poisson directement sur des électrodes. En présence de toxicité, ces cellules sont perturbées, elles perdent contact entre elles, et l’électricité ne circule plus de la même manière. Un changement qui peut être détecté facilement.

Pour l’instant, les chercheurs ont seulement testé sur le terrain les capteurs de conductivité et de température, les tests pour les capteurs biologiques étant plus difficiles à réaliser. «Evidemment, nous ne pouvons pas contaminer le lac comme nous le faisons en laboratoire», illustre Jan van der Meer. Des tests sont cependant prévus d’ici à la fin de l’été.

Découvrez le robot en action avec cette vidéo.