Comment SECORE fait pousser des coraux
Pour ce projet, Boston Ceramics et Emerging Objects se sont associés à l’organisation de conservation SECORE (Sexual Coral Reproduction) pour se concentrer sur les habitudes de reproduction des coraux. SECORE collecte les œufs et le sperme naturellement libérés par les coraux, puis les élève dans des bassins jusqu’à ce qu’ils se transforment en larves capables de nager. Celles-ci sont ensuite insérés dans des structures imprimées en 3D destinées à attirer les coraux. Une fois les coraux établis, les structures sont plantées dans les zones récifales à restaurer. Les structures sont imprimées en 3D à partir d’un matériau céramique de Boston Ceramics avec l’aide d’Emerging Objects.
WWF : des récifs imprimés en 3D pour reconstituer les stocks de cabillaud et d’huîtres
Le WWF s’engage pour le maintien de la biodiversité avec plusieurs projets. La société énergétique Ørsted du Danemark et le WWF Danemark ont conclu un partenariat stratégique en 2018 et ont utilisé un récif imprimé en 3D dans la mer du Nord à Kattegat (entre le Danemark et la Suède). L’objectif principal était de tester la contribution des structures imprimées en 3D à la biodiversité. Avec la diminution des stocks de cabillaud, la chaîne alimentaire naturelle a été déséquilibrée. Le récif imprimé en 3D devrait garantir le rétablissement de l’équilibre écologique. Il s’agit du premier projet de ce type au Danemark, bien que le WWF ait déjà une expérience des récifs imprimés en 3D. WWF Pays-Bas a déjà lancé des projets similaires. En collaboration avec la société australienne Reef Design Lab et la société italienne D-Shape, des unités de récifs imprimées en 3D ont été placées en mer du Nord pour restaurer les récifs ostréicoles. Les unités ont été imprimées à Rotterdam et sont composées de 70% de sable et de 30% de ciment pouzzolane. Au total, environ 50 unités récifales de 50×120 cm ont été utilisées.
Seaboost : une structure récifale pour plongeurs dans le sud de la France
Au terme de 3 ans de travail, un village de récif artificiel imprimé en 3D a été placé en mer Méditerranée en 2022 sur l’île de Brescou près du Cap d’Agde dans le sud de la France. Le module central, d’une hauteur de 6,5 mètres et d’une superficie de 8×6 mètres, est désormais implanté, avec des modules secondaires plus petits, à une profondeur de 20 mètres dans la réserve marine. L’objectif du projet est de réduire la pression des bateaux au mouillage et de l’activité de plongée sur les réserves naturelles sensibles. Les sites coralliens naturels doivent être protégés en permettant aux plongeurs d’explorer ce site artificiel. Le projet s’inscrit dans le cadre du programme national Reciflab et a été porté par la Direction du Milieu Marin de la Ville d’Agde. Les clubs de plongée et les groupements d’intérêt maritime de la région ont également eu leur mot à dire. La direction a ensuite été assurée par la société Seaboost Ecological Engineering, en collaboration avec l’école Centrale Marseille. Pour ce qui est du savoir-faire en matière d’impression 3D, des entreprises spécialisées telles que XtreeE et CyBe Construction ont également participé au projet en imprimant les murs en béton 3D bas carbone. Le projet a été achevé en avril 2022.
Crédits photo : Seaboost, Aire Marine Protégée de la Côte Agathoise
Un robot-méduse imprimé en 3D
Dans le cadre de la conservation marine, plusieurs approches innovantes émergent pour sauvegarder les écosystèmes marins menacés tels que les récifs coralliens. L’une de ces approches implique la création unique de méduses robotiques imprimées en 3D, appelées « Jellybots », développées par l’Université de Florida Atlantic et le United States Naval Research Bureau. Ces robots de conception complexe imitent les mouvements de vraies méduses, leur permettant de naviguer dans des espaces confinés à l’intérieur des récifs coralliens, collectant les déchets sans causer de dommages. Agissant en tant que gardiens des océans, les Jellybots visent à surveiller et à protéger ces environnements fragiles. Avec des tentacules hydrauliques alimentées par des pompes à turbine, les Jellybots manœuvrent gracieusement dans l’eau, imitant le mouvement ondulant des méduses. Au fur et à mesure que cette technologie évolue, les chercheurs aspirent à équiper ces sentinelles robotiques de capteurs environnementaux et d’algorithmes de navigation avancés, prêts à contribuer de manière significative aux efforts de recherche et de conservation marines.
Crédits photo : Erik Engeberg
archiREEF : l’impression de tuiles hexagonales en terracotta à Hong Kong
Dans le cadre du projet archiREEF, qui vise à restaurer les coraux dans les eaux de Hong Kong, des structures hexagonales en terracotta (terre cuite) sont imprimées en 3D afin que les coraux puissent s’y installer. L’objectif n’est pas de les remplacer mais d’encourager la réappropriation des lieux par les espèces. La terracotta est utilisée parce qu’il s’agit d’un matériau naturel. Il s’agit de bio-mimétisme. Les tuiles ont été fabriquées via un robot industriel comportant six axes combiné à un extrudeur d’argile. La méthode utilisée est le Direct Ink Writing (DIW). Les tuiles sont conçues à l’aide d’un algorithme. Cette méthode rend la conception des tuiles adaptable à différents environnements et organismes, notamment aux mangroves et aux huîtres. Les initiateurs du projet archiREEF ont choisi d’utiliser la fabrication additive car elle facilite l’intégration des paramètres liés aux spécificités du lieu et, ainsi, favorise l’adaptation du dispositif à toutes les espèces de corail du monde. Comme souvent, l’usage de l’impression 3D est également plus rapide et économique. Il permet, en outre, de créer des formes plus complexes que les techniques de moulage traditionnelles. En particulier, le projet archiREEF couvre la création de structures de petite dimension comportant des détails d’une grande précision, utiles pour abriter les micro-organismes les plus menacés, favorisant ainsi la biodiversité.
Crédits photo : archiREEF
Des récifs imprimés en 3D à Dubaï
Dubaï, comme de nombreuses villes situées sur une côte, est confrontée à un certain nombre de défis dus au changement climatique, notamment l’élévation du niveau de la mer. Ainsi la ville travaille de plus en plus sur la restauration marine comme moyen de résoudre ces problèmes, y compris avec les récifs du golfe Persique. On peut citer notamment Dubai Reefs, une initiative portée par URB, qui constitue elle-même un acteur de premier plan dans l’avancement des villes durables. Le projet vise à améliorer les écosystèmes côtiers de Dubaï, notamment grâce à la création d’un récif artificiel de 200 kilomètres carrés. Celui-ci sera réalisé avec l’impression 3D afin de créer différentes formes et textures pour mieux correspondre aux environnements naturels. La bio-impression sera également utilisée afin de développer des biomatériaux pouvant héberger des microalgues vivantes.
Sauver la Grande Barrière de Corail grâce à l’impression 3D
L’une des sept merveilles naturelles du monde, la Grande Barrière de Corail, est l’une des principales destinations touristiques d’Australie. Cependant, comme de nombreux autres récifs dans le monde, il a beaucoup souffert ces dernières années, blanchissant à la suite de la hausse des températures de la mer, de la surpêche et de la pollution. C’est pourquoi tant de recherches sont menées pour sauver ce lieu emblématique, notamment grâce à l’utilisation de l’impression 3D. Un projet spécifique, financé par l’Université des sciences et technologies du roi Abdallah en Arabie Saoudite, utilise la bio-impression pour transporter des cellules vivantes sur des modèles créés en 3D afin de régénérer de nouveaux coraux vivants. Plus précisément, l’équipe utilise un moule en silicone fabriqué avec une encre de carbonate de calcium écologique sur laquelle le corail peut se développer car sa surface est très similaire au squelette d’un corail. L’avantage du projet est qu’il permet une croissance des coraux beaucoup plus rapide que d’autres méthodes. De nouveaux travaux de recherche sont en cours pour savoir si, à l’avenir, l’impression 3D sous-marine pourrait être possible pour davantage d’applications.
Crédits photo : Anastasia Serin, King Abdullah University of Science and Technology
La création de récifs artificiels est l’un des principaux moyens de lutter contre la destruction des coraux dans le monde, comme nous l’avons vu ailleurs dans cette liste. Coastruction est une autre entreprise qui utilise l’impression 3D et des matériaux durables pour créer des récifs imprimés en 3D. Bien que l’entreprise n’ait pas encore beaucoup de projets, elle se différencie en n’imprimant qu’avec des matériaux naturels, transformés en mélanges de poudre sèche. La tête d’impression dépose de l’eau comme activateur dans une zone spécifique afin de fabriquer du ciment, permettant la formation de zones solides de mélange sec, fonctionnant de la même manière que le liage de poudre. L’entreprise est alors en mesure de construire des formes organiques géométriquement complexes, qui ont été inspirées par la nature afin d’adapter les nouveaux récifs artificiels à l’environnement local. L’équipe a déjà installé des récifs en Sardaigne et aux Maldives.
Crédits photo : Coastruction
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