Comment un robot pourrait-il visiter les conduits de refroidissement des centrales nucléaires ? Comment pourrait-il détecter une fuite radioactive à l’intérieur des tuyaux qui les ornent ?
D’après Harry Asada, professeur d’ingénierie au Département d’Ingénierie Mécanique et directeur du Laboratoire Arbeloff pour les Systèmes d’Information et la Technologie, rattaché au MIT (Massachusetts Institute of Technology), le robot patrouilleur sphérique serait la solution !
Pendant que des ouvriers continuent à travailler autour des centrales de Fukushima Daiichi endommagées au péril de leurs vies, le monde ouvre enfin les yeux sur le problème tant contesté des centrales nucléaires.
D’après une étude menée par l’Associated Press, les fuites radioactives de l’un des isotopes de l’hydrogène, le tritium, seraient relativement fréquentes sur les centrales nucléaires des Etats Unis.
L’origine de ces fuites ? La corrosion et la dégradation des canalisations enfouies transportant l’eau permettant le refroidissement du réacteur nucléaire. Ces fameuses fuites atteignent les nappes sous-terraines.
« Nous avons 104 réacteurs nucléaires dans ce pays, et 52 d’entre eux sont vieux de 30 ans ! », affirme le Docteur Harry Asada.
Le plus grand défi pour la sécurisation de ces centrales sera de réussir à identifier les corrosions au sein des tuyaux sous-terrains.

Les moyens dont disposent les centrales pour contrôler ces fuites sont limités : pour détecter la corrosion éventuelle d’une canalisation souterraine, on peut générer un gradient de potentiel électrique pour localiser l’endroit où les tuyaux auraient été corrodés, ou des ultrasons pour repérer les cassures. L’unique moyen de contrôle direct reste le déterrement d’un conduit, solution coûteuse et extrême mais très efficace.
Le professeur Asada et son équipe du laboratoire d’Arbeloff travaillent désormais sur une solution moins coûteuse que celles utilisées actuellement. Une solution qui permettrait un suivi plus régulier de l’évolution des failles.
Cette solution ? Un petit robot sphérique équipé de caméras, qui serait capable de plonger dans le réacteur nucléaire et de se déplacer à travers le réseau de canalisations souterraines à la recherche du moindre signe de corrosion ou de dégradation des tuyaux. Des détails du prototype ont été présentés lors de la dernière conférence de l’IEEE, sur la robotique et sur l’automatisation.
Un robot très similaire du nom de Rotundus a été présenté en 2008. Il n’était alors pas du tout autonome. En voici une courte vidéo :

Surnommé le boulet de canon, cette sphère métallique ne laissant aucune partie de son corps risquer d’accrocher le moindre câble sur son parcours, utilise un système de valve en Y pour atteindre le réseau de canalisations. La direction est choisie en bouchant ou non la sortie de certaines valves. Il n’y a donc pas de propulseurs, comme on peut en trouver sur d’autres types d’AUV (Robots Sous-Marin Autonomes) habituels qui doivent eux aussi, se déplacer dans l’eau.
Le système de propulsion choisi ici aura été modélisé pour être imprimé sur une imprimante 3D ! Petit clin d’oeil à nos articles précédents.
Les images prises par le robot sont transmises en temps réel grâce à une connexion laser sans fil et sous-marine, sur un peu plus de 100 mètres. À l’aide d’un système ingénieux de cardan à deux axes, la caméra peut faire un panoramique alors même que le robot reste stationnaire.
Ce robot n’aurait qu’une durée de vie limitée, dûe aux dégradations extrêmes liées aux radiations supportées lors d’une descente, mais il reste tout de même très attractif. À l’heure actuelle, il est envisagé de l’utiliser dans un milieu moins corrosif, les égouts, pour accomplir le même genre de mission.
Pour vous donner une idée de ce à quoi ressemble un robot sphérique, voici deux vidéos les montrant à l’action. Mais attention, ce ne sont en aucun cas les modèles choisis pour la réalisation évoquée dans cet article.


Sources :
MIT Media Relations
Techniques de l’ingénieur
Sphéro
Wikipédia

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