Bienvenue sur le site des Trophées Innovation Océan
 

3D REEF – Récif artificiel imprimé en 3D reproduisant les caractéristiques d’un environnement naturel

 

L’INNOVATION

3D REEF désigne le premier récif artificiel en béton imprimé en 3D.

Réalisé en partenariat avec la start-up XTREEE, ce développement est né de l’envie de s’affranchir des contraintes de design imposées par la préfabrication traditionnelle, et de faire un pas de plus dans l’application du biomimétisme au génie écologique marin.

En parvenant à reproduire le plus fidèlement possible des habitats naturels complexes, l’objectif est d’accroitre l’efficacité du récif artificiel en tant qu’outil de restauration de certains écosystèmes marins côtiers et de leurs fonctionnalités.

Cette technologie permet d’atteindre une complexité inégalée, une diversité inouïe, et un niveau de reproduction exceptionnel des contextes naturels. On atteint d’une porosité micrométrique en cohérence avec les dimensions des larves du milieu, sur des matériaux présentant une durée de vie extrêmement longue pour pérenniser le système, avec un pH qui s’égalise avec celui du milieu en quelques semaines pour le développement des espèces fixées. On peut définir les cavités, leur nature, leur orientation, leur complexité, leur profondeur, on peut créer des pentes, des fractures, pour des solutions occupant de quelques cm3 à plusieurs m3.

Tous ces éléments permettent de s’approcher au maximum d’un environnement naturel. Et c’est précisément ce qui constitue la clé d’une démarche de restauration écologique efficace. Les espèces ont évolué conjointement à cet environnement pendant 4,5 milliards d’année : le reproduire, c’est assurer une réponse pertinente à leurs besoins, ceux que l’on identifie comme ceux que l’on ne connait pas. Face aux défis associés de la dégradation des milieux marins et de son imparfaite compréhension, l’application d’une démarche permettant de reproduire avec une extrême fidélité les habitats les plus complexes est clé.

Sa mise en œuvre a été longue et repose sur l’association de plusieurs compétences, qui ont permis :

  1. L’analyse et la qualification d’un environnement naturel caractéristique. En l’occurrence, la nature, la dimension, l’orientation, … des cavités t’un tombant coralligène caractéristique des environnements méditerranéens.
  2. La conception d’un modèle tridimensionnel permettant de reproduire et de concentrer ces propriétés structurelles au sein d’un objet unique
  3. Le travail de la formulation des matériaux pour assurer leur compatibilité avec le milieu marin, leur durabilité et leur applicabilité à un outil d’impression 3D
  4. L’adaptation du design aux contraintes de faisabilité technique : collage des couches d’impression, % de pentes accessibles à la technologie, …
  5. La réalisation et la pose du 3D REEF

Le récif est aujourd’hui le premier récif artificiel en béton imprimé en 3D, pour une taille totale d’un peu plus de 1m3. Sa durée de vie est supérieure à 30 ans, et ses matériaux constitutifs catalysent la fixation et l’installation des espèces caractéristiques du milieu.

Après 6 mois d’installation sur le site du projet, les premières observations sur le projet font état de la présence d’un mérou, de céphalopodes (poulpes, pontes de seiches, d’un homard, de bancs de sars et de loups)  … ainsi que d’une bonne colonisation de la surface de l’objet, laissant présager à ce stade précoce :

  • La performance de la solution 3D REEF pour favoriser la fixation et le développement de l’écosystème sous-marin local
  • La capacité de cette technologie innovante à restaurer des environnements dans des états de dégradation avancés (il convient de noter qu’à ce stade, tous les récifs ne rencontrent pas le même succès)

En termes de perspectives, cette innovation constitue une forte évolution des aménagements en milieu marin, ouvrant la porte à des concepts tels que les infrastructures bleues, le port écosystémique, les mouillages récifaux, les sites de plongée de délestage en zones sous pression, …

Le projet RECIFLAB, actuellement en cours de réalisation et porté par la Ville d’Agde est ainsi une application directe de cette approche.

Un premier volet de ce projet, en préambule, a permis de démontrer l’intérêt du déploiement de lests écoconçus pour le balisage de la bande des 300m. Ces lests, conçus comme des récifs artificiels, jouent un rôle d’habitat, de nurserie et de substrat pour les espèces locales, tout en assurant une fonctionnalité technique de stabilisation des bouées en surface, et une économie à long terme.

Après 1 an d’immersion, ces lests jouent aujourd’hui pleinement leur rôle

Le projet RECIFLAB succède à cette première brique et capitalise sur ces résultats pour engager, en s’appuyant sur la technologie d’impression 3D de béton marin, les actions suivantes :

  • La conception et la mise en œuvre de 20 à 30 lests écoconçus imprimés en 3D. Conçus pour répondre aux mêmes besoins techniques et écologiques que les X-REEFS initiaux, ils offriront davantage encore de cavités et de possibilités d’installation pour la vie grâce à la versatilité de la technologie
  • La conception et l’impression du plus grand récif artificiel destiné à la plongée en Méditerranée. Il s’agit d’un site ayant vocation à délester les sites naturels alentours d’une partie de la pression exercée par les activités récréatives. Le projet s’appuiera sur les techniques d’impression 3D de bétons marins pour aboutir à la création d’un site de plongée de plusieurs dizaines de m² d’emprise et d’une dizaine de m de haut, offrant une immense diversité d’habitats et de sujets d’observation. Ce projet sera conduit en concertation avec l’ensemble des parties prenantes pour assurer son adéquation avec les objectifs écologiques, les besoins des usagers et les contraintes de faisabilité.

Actuellement dans une phase de conception, le projet aboutira en 2021, avec la mise à l’eau des premiers éléments courant 2019.

 

Le caractère INNOVANT de l’innovation

Cette innovation se caractérise par plusieurs propriétés :

  • Il s’agit de la première application de l’impression 3D béton au milieu marin
  • Elle permet de reproduire les caractéristiques d’un environnement naturel avec une fidélité inégalée jusqu’ici. C’est un gage de performance, puisqu’elle restitue ainsi un habitat en très forte corrélation avec les besoins des espèces, qui ont évolué conjointement avec cet environnement pendant 4,5 milliards d’années.
  • Elle permet de créer des récifs artificiels présentant un rapport habitat / volume du récif exceptionnel. Jusqu’ici, les techniques de fabrication traditionnelles nécessitaient des épaisseurs importantes des structures avec des matériaux très résistants et donc très peu poreux, pour garantir leur solidité. Cette innovation allie à la fois la finesse du design à une longue durée de vie, permettant ainsi d’avoir des éléments structurels avec une grande quantité d’habitats.
  • 3D REEF, du fait de la finesse des cloisons, s’équilibre chimiquement avec le milieu bien plus rapidement qu’un béton classique (par nature très basique en termes de pH), catalysant ainsi la fixation des espèces et leur bon développement sur un substrat sain.
  • Il s’agit de l’unique récif artificiel ouvrant la voie à une réelle démarche de co-conception, afin d’ajuster avec précision la solution aux contraintes des gestionnaires de sites. Très concrètement, on peut envisager le développement de solutions portuaires sur-mesure pour coller aux contraintes d’encombrement, de fixation, d’entretien des quais, tout en reproduisant un substrat naturel le long des quais
  • A-travers le projet RECIFLAB, cette technologie démontre à la fois la versatilité des applications couvertes, ainsi que les immenses possibilités offertes en matière de conception et d’ajustement des designs

 

L’UTILITE de l’innovation

Le besoin couvert par cette solution est l’optimisation du développement des écosystèmes sous-marins, en réponse à la dégradation, à l’aménagement ou à l’exploitation d’un site. Il recouvre plusieurs usages :

  • Créer des solutions pour catalyser efficacement le retour à la normale d’un site écologiquement dégradé
  • Déployer des modules pour habiller les infrastructures et favoriser leur intégration dans l’environnement local
  • Intégrer aux ouvrages en mer des éléments reproduisant le milieu naturel pour accroitre leur transparence, et une colonisation saine pour le milieu comme pour l’ouvrage
  • Créer des récifs pour augmenter la production halieutique dans des zones en déprise alimentaire, grâce à un petit laboratoire portatif de production de 3D REEF
  • Développer des sites récréatifs (plongée, snorkeling, pèche, …) en immergeant des designs offrant à la fois un grand réalisme, et maximisant la présence des espèces d’intérêt pour les usagers

 

L’impact ENVIRONNEMENTAL de l’innovation

3D REEF est une solution présentant un impact positif pour l’environnement à plusieurs échelles, quelle que soit son application :

  • A l’échelle locale :
    • 3D REEF contribue à ramener une biodiversité représentative sur un site dégradé
    • 3D REEF contribue à faciliter l’installation et le développement des écosystèmes sur les ouvrages en mer
    • 3DREEF s’appuie sur un mode de production permettant de limiter les actions de transports et stockage, et les émissions carbonées associées, pour produire au plus près du site aménagé
  • A l’échelle régionale :
    • 3D REEF contribue à maintenir ou à reconstituer la connectivité écologique entre les espaces
    • 3D REEF propose des espaces, habitats et abris pour des espèces patrimoniales
  • A l’échelle globale :
    • 3D REEF offre la possibilité d’engager des actions de restauration spécifiques et efficientes de certains écosystèmes clés de voute comme les récifs coralliens, la mangrove, … avec pour corollaire les bénéfices associés en matière de capture de carbone, de production de biodiversité, de résilience du trait de côte, ….

 

Donnez votre avis sur les trois critères ci-dessous et commentez éventuellement votre appréciation

 

Utilité
Degré d innovation
Impact sur environnement
Les derniers commentaires
  • Oui ! Un grand bravo !

  • Beau projet. Encourageant pour le futur. ContinUez ainsi

  • Bravo pour cette innovation! Continuez de creer

  • Beau projet , belle initiative
    Bon courage Pour la suite !

  • Intéressant…. si possibilite d’utiliser un beton bio-inspire.

  • Super projet ! Bravo !

  • Super projet

  • Superbe initiative, description clair et consice du projet !

  • L’avenir…

  • super invention

  • Belle initiative enfin des recifs artificiel bien biscornus pour que faune et flore puissent s’y réfugier. Bravo en espérant que ce projet se concrétise à grande échelle.

  • Une belle application de l’impression 3d pour une rehabilitation efficace et a mpindrz couts des recifs.

  • Une idee tres ingenieuse et profondement nouvelle en terme d’ecologie marine

  • Un beau projet porteur d’espoir pour l’un des plus beaux et grands poumons de la planète!

  • Supers idées

  • Bravo! Merci! Keep going!

  • Grâce à eux l environnement sera préservé…. Nos calanques en ont besoin… C est un beau projet…

  • Bravo

  • L’utilité Et l’innovation Sont indéniables! Mais, il n’y a t’il pas un relarguage de produitS toxiques selon le type de beton utilisé?

  • Comme le monde qui nous entoure, l’écologie marine doit se tourner vers l’avenir avec des solutions performantes, réplicables et cohérentes avec leur environnement

  • Un beau projet qui répond à un besoin clé : prendre soin de nos océans et de leurs habitants !!
    en plus de creer de nouveaux ecosystèmes, il permet egalement de preserver ceux qui sont encors « en etat »

  • SUPER

  • Très bon concept !

  • Ok

  • Superbe, on a hâte de voir le resultat

  • Génial ! Bravo à vous !

  • Le béton / ciment utilisé Est-il issu de CIMENTS BIO-INSPIRÉS du type de ceux conçus par CALERA ?
    Quelques photos seraient très utiles pour mieux comprendre les premiers résultats et promouvoir ce PROCÉDÉ. Merci beaucoup.

  • Sauvez les coraux c’est sauver la planète.

  • Issue de l’OBSERVATION du comportement animal et faisant appel à des PROCÉDÉS complexes, cette SOLUTION TRÈS INGÉNIEUSE sera sûrement très efficace pour abriter la vie marine. BRAVO !!

  • Excellente idée!

  • Super projet tres belle innovation

  • Un tres beau projet

  • belle initiative !!!

  • Génial tout simplement

  • Je suis œuf !

  • Concentré de techniques et d’in’ovation au service de la.planete, je ne peux qu’approuver et soutenir ce magnifique projet

  • Excellent

  • Très bonne initiative innovante.

  • Tres bon projet

  • top !

  • Super innovation

  • Projet qui mérite vraiment d’être mis en place pour la restauration des milieux MARINS

  • Beau travail!

  • Innovation fort utile surtout en MÉDITERRANÉE, je trouve ce projet on ne peut plus innovant.,

  • c’EST RASSURANT DE SAVOIR QUE QUElQUe PART DES GENS S’oCCUPENT DE NOTRE AVENIR et de celui de nos enfants. Ils méritent tous nos encouragements et toute notre gratitude.

  • Super idée!
    c’est beau et encourageant de voir les efforts de certains..!! Hâte de voir cette innovation en action et son impact positif sur les fonds marins! 🙂

  • Projet tres INTÉRESSANT pour repondre à l’urgencE rt au besoin de reconstruitRe Le paysage sousmarin

  • Super initiative

  • Je trouve l’idée originale, et j’espère qu’il y aura un réel intérêt à réaliser ce type de projet afin d’aider les récifs coraliens. cependant, j’espère aussi que le béton utilisé ne sera en aucun cas nocif, que ce soit pour les habitants, ou pour les voisins qui occupent l’espace marin.

  • Enfin de l innovation

  • Enfin une mise à contribution utile de l’impression 3D !

  • ce projet est innovant et s’intègre bien dans une démarche respectueuse de l’environnement. Son aspect BIOMIMÉTIQUE fait tout son intérêt, et il n’apporte pas de polluants.

  • Pour avoir vu quelque reSuLtat de ce gEnre de recif pose, je suis totalement pour.

  • Génial pour le futur de nos océans! J’espère qu’ils gagneront!

  • GenIal pour Réparer nos Erreurs du passé! J’espère qu’ils gagneront!

  • bravo

  • Bravo ! Belle AppLication de cette nouvelle technologie d’impression 3D que tout le monde essaie d’implanter Sans qu’elle apporte toujours un reel avantage par rapport aux technologies traditionnelles ! Grisés par la course À l’iNnovation, certains en oublient même parfois l’environnement qui devient pourtant lA clef incontournable de toute nouvelle conception. En alliant l’utilisation de materiaux EcorEsponsables, l’impression 3D pour concevoir des formes impossibles a reALiser autrement En un seul bloC et le biomimetisme, voUs repondez parfaitement aux atTentes de demain. Les plus belles prouesses sont realisees Par le monde du vivant alors Inspirons-nous !

  • Un projet innovant au service de l’environnement marin

Laissez un commentaire sur cette innovation. Votre adresse email ne sera pas publiée.