PLUG. On a beaucoup parlé de l’inondation du métro new-yorkais lors du passage de l’ouraganSandy. Ironie de l’histoire, des universitaires américains planchent depuis 2007 sur une technique de « bouchon » géant gonflable capable d’obstruer les tunnels pour empêcher le passage de gaz, de fumées ou d’eau. C'est le Resilient Tunnel Plug (RTP).

Ce projet est mené pour le compte du ministère de la Sécurité intérieure (Homeland Security), qui, dans la foulée des attentats du 11 septembre 2001, cherchait à l'origine un moyen de protéger les villes d’attaques terroristes utilisant leurs réseaux souterrains.

L'idée vient de chercheurs du département d’ingénierie mécanique et aérospatiale de l’université de Virginie Occidentale (WVU), à Morgantown, qui travaillent avec le Pacific Northwest National Laboratory du ministère américain de l’Energie. Le principe est simple: gonflé à l'intérieur du tunnel, le ballon en épouse parfaitement les contours, du sol au plafond, ne laissant aucun interstice. Un peu comme une boule Quies dans le conduit auriculaire.

RATS. Des tests sont menés dans un entrepôt de l’aéroport de Morgantown, avec une réplique grandeur nature d’un tronçon de tunnel de métro standard. Le dernier en date, début novembre, a donné entièrement satisfaction aux chercheurs.

Le RTP est un cylindre de 9,75 mètres de long, de 5 mètres de diamètre et d’une contenance de 132.489 litres, capable de résister à de fortes pressions mais aussi aux frictions contre les parois du tunnel, les rails ainsi qu’aux morsures de rats !

Crédit Vicki Smith/ AP/ SIPA

VECTRAN. Les chercheurs ont fait appel à la société ILC Dover, qui conçoit les textures des combinaisons d’astronautes. L’enveloppe gonflable est une triple couche de polyuréthane, de vectran et, pour la surface en contact avec l’extérieur, de lanières de vectran entrecroisées, comme pour un tissage. Très utilisé en voile, le vectran est une matière flexible très résistante faite de polymères à cristaux liquides inventée par la société américaine Ticona.

Pesant une tonne à vide, le RTP se remplit en trois minutes, la pression nécessaire atteinte en une demi-heure. "Il peut être gonflé d'eau ou d'air, selon ce qui est disponible et plus pratique pour le site. Un compresseur d'air comme des pompes à eau peuvent être réglés pour respecter un temps de remplissage et un niveau de pression voulus", explique Ever Barbero, professeur en charge du projet à la WVU.

PARACHUTE. Il a aussi fallu inventer un système de stockage de l’engin. En l'occurrence, un emballage souple fixé au mur par des lanières qui se détachent pour libérer la baudruche, selon le principe du parachute. Tout l’enjeu est dans le pliage initial ; mal rangé, le ballon se gonfle mal et ne joue pas son rôle.

En revanche, précise Ever Barbero "le système de détection d'une inondation et la décision de déployer, où et à quel moment, le ballon, sont des éléments indépendants de la technologie, propres à chaque tunnel concerné."

TAILLE. Restent à savoir quoi faire des tuyauteries, câbles et autres agrès fixés généralement le long des parois des tunnels de métro, sans parler des rails. Il peut se créer des interstices permettant à l’eau de se faufiler. Comme l'explique le chercheur:

"ll va falloir trouver un compromis entre, d'un côté, modifier le tunnel pour en gommer les aspérités et, de l'autre, définir une technologie pour que le ballon soit capable d'enrober tous les obstacles. Moins il y aura d'aspérités, plus facile et moins cher sera le design du ballon."

Autre souci: sa matière, souple mais ni extensible ni rétractable, ne permet pas d’utiliser un même modèle pour des tunnels de tailles différentes. Or, il faudra placer des bouchons dans les conduits d’aération, les tunnels de services et de communication, voire les tunnels routiers. Chacun devra avoir son type de RTP.

COUT. C'est pourquoi, même si les quatre tests grandeur nature menés depuis décembre 2011 ont été concluants, un ou deux ans de recherche sont encore nécessaires avant de commercialiser l'engin. Au grand dam du Congrès qui, suite à Sandy, a pointé du doigt les lenteurs de la Homeland Security.

Pour l'heure, le coût d'un RTP est estimé à 400.000 dollars. Une production industrielle devrait à terme permettre de baisser ce prix, indique Ever Barbero.

Arnaud Devillard

Sciences et Avenir

22/11/2012