REDUCTION DE L'IMPACT DU BRUIT SOUS MARIN EMIS PAR LES TRAVAUX MARITIMES PAR FORTES IMMERSIONS A L'AIDE DE METAMATERIAUX ACOUSTIQUES

REDUCTION OF THE IMPACT OF UNDERWATER NOISE EMITTED BY MARITIME WORKS AT GREAT DEPTHS USING ACOUSTIC METAMATERIALS

• Auteur / Autrice : Juliette Kessler
• Direction : Anne-Christine Hladky
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Acoustique
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2023
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : ENGSYS Sciences de l'ingénierie et des systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie

Mots clés

Mots clés libres

Acoustique

Métamatériaux

Sous-marin

Acoustics

Metamaterials

Underwater

Résumé

Les activités humaines en milieu marin, telles que la mise en place d'éoliennes offshore, les stations de compression de gaz en grande profondeur etc .... introduisent des niveaux de bruit très importants à basses voire très basses fréquences (de 50Hz à 1kHz), fortement néfastes pour les écosystèmes marins. Par ailleurs ces ondes se propagent sur de très grandes distances et elles peuvent également perturber la faune puisque certaines espèces animales utilisent des ondes sonores pour se localiser, se nourrir, communiquer, se reproduire.... Il existe aujourd'hui plusieurs solutions pour réduire ces bruits, souvent basées sur la mise en place de panneaux à base de métamatériaux. Ils sont en général de type élastomère avec des micro-inclusions d'air ou des macro-inclusions d'air (panneaux de type Alberich). Si ces solutions sont efficaces en faible immersion, leurs performances peuvent se dégrader fortement sous l'effet de la pression hydrostatique. Enfin, les performances de telles solutions sont parfois limitées dans le temps (quelques jours à quelques mois), compte tenu de la nocivité de l'environnement marin qui peut engendrer une dégradation des matériaux utilisés pour les panneaux. Il existe cependant des applications qui ont besoin de réduction du bruit anthropique sur des durées plus importantes – jusqu'à plusieurs dizaines d'années – et de profondeurs plus importantes – plusieurs centaines à plusieurs milliers de mètres (4000m au pire). A ce niveau de temps et de profondeur, les solutions de réduction du bruit à base de panneaux avec des inclusions d'air, comme le SubSea Quitter développées par la société GREENOV, ne sont plus adaptées. Il faut donc étudier des solutions en rupture, par exemple basées sur les métamatériaux acoustiques. L'objectif de cette thèse, en lien avec la société GREENOV (https ://greenov.green/fr/ ), est de mener une recherche sur ces métamatériaux acoustiques sous-marins pour réduire le bruit et l'impact écosystémiques des activités humaines pour des applications en grande à très grande profondeur (entre 200m et 3000m).

Human activities in the marine environment, such as setting up offshore wind turbines, deep-sea gas compressor stations, etc. introduce very high noise levels at low or very low frequencies (from 50Hz to 1kHz), which are highly harmful to marine ecosystems. Moreover, these waves spread over very long distances and they can also disturb wildlife since some animal species use sound waves to locate, feed, communicate, reproduce.... There are now several solutions to reduce these noises, often based on the installation of panels based on metamaterials. They are generally elastomeric with micro-inclusions of air or macro-inclusions of air (Alberich type panels). If these solutions are effective in low immersion, their performance can be severely degraded by hydrostatic pressure. Finally, the performance of such solutions is sometimes limited in time (a few days to a few months), given the harmfulness of the marine environment which can lead to degradation of the materials used for the panels. There are, however, applications that need to reduce anthropogenic noise over longer periods of time – up to several decades – and deeper depths – several hundred to several thousand metres (4,000 metres at worst). At this level of time and depth, panel-based noise reduction solutions with air inclusions, such as the SubSea Quitter developed by GREENOV, are no longer suitable. It is therefore necessary to study rupture solutions, for example based on acoustic metamaterials. The aim of this thesis, in connection with the company GREENOV (https://greenov.green/fr/ ), is to conduct research on these sub-acoustic metamaterialsto reduce the noise and ecosystem impact of human activities for deep to very deep applications (between 200m and 3000m).