Nouvelle génération de «FireDrone» pour les pompiers et l'industrie : il va là où il fait chaud

La lutte contre les incendies dans de grands bâtiments, de longs tunnels ou de vastes forêts constitue un défi de taille pour les forces d'intervention. Le FireDrone doit permettre d'y voir plus clair rapidement : Il est le premier drone résistant à la chaleur à voler dans des environnements à haut risque et à fournir des informations sur la situation en temps réel. «Aujourd'hui, les pompiers doivent pénétrer eux-mêmes dans des bâtiments en feu pour localiser des substances dangereuses ou des personnes disparues. Avec le FireDrone, nous pouvons pour la première fois envoyer un drone dans des zones dangereuses pour faire exactement cela - et ainsi minimiser considérablement les risques lors d'interventions en cas d'incendie», explique Fabian Wiesemüller, chercheur à l'Empa et cofondateur de la start-up. Le robot volant a été développé à l'Empa et est aujourd'hui géré par une spin-off de l'Empa et de l'EPFL. A l'avenir, il devrait aider les pompiers à prendre des décisions rapides et fondées.

Utilisation chez les pompiers et dans l'industrie

Les fumées toxiques, les éléments de construction qui s'effondrent ou les matières qui explosent mettent les pompiers en danger. La fumée et les substances nocives sont responsables de plus de deux tiers des décès lors d'interventions en cas d'incendie et plus d'un tiers de toutes les interventions sont liées à des matériaux dangereux. C'est pourquoi le FireDrone doit être utilisé en cas de situation confuse ou d'épais panaches de fumée. Sa force réside surtout dans son utilisation à l'intérieur de grandes structures complexes comme les halls industriels, les parkings ou les tunnels. La recherche y est particulièrement longue et dangereuse. «Un drone capable de survoler rapidement et sans dommage de telles zones apporte une plus-value évidente», explique David Häusermann, chercheur à l'Empa et cofondateur de la start-up.

Outre les interventions en cas d'incendie, le drone est également adapté aux inspections industrielles. De nombreuses installations comprenant des fours, des raffineries ou des processus chimiques ne peuvent être inspectées en toute sécurité qu'après de longues phases de refroidissement. Ces temps d'arrêt durent souvent plusieurs jours, génèrent des coûts élevés et entraînent des pertes d'énergie. À l'avenir, le FireDrone pourrait par exemple inspecter des cimenteries ou des aciéries ainsi que des usines d'incinération d'ordures ménagères en cours de fonctionnement - partout où des températures élevées rendent difficile l'intervention de l'homme et des drones conventionnels.

Progrès en matière d'isolation

Pour les drones traditionnels, c'est fini à partir d'environ 40 degrés Celsius : le cadre se déforme, l'électronique tombe en panne. Le FireDrone, en revanche, vole à des températures allant jusqu'à 200 degrés Celsius. Il est protégé par une isolation brevetée en aérogel ultraléger. Celui-ci se compose presque entièrement de pores remplis d'air, entourés d'un plastique résistant à la chaleur.

Par rapport aux versions précédentes, le système d'isolation a été fondamentalement simplifié. Au lieu d'une structure composite complexe en polyimide et silice, renforcée par des fibres de verre, on utilise aujourd'hui un aérogel de polyimide pur. «Nous pouvons mouler l'aérogel dans des formes tridimensionnelles et l'adapter sur mesure au drone», explique Häusermann. Les composants individuels encombrants pour la coque appartiennent donc au passé : le nouveau matériau enveloppe les composants sensibles d'un seul tenant.

Parallèlement, les chercheurs de l'Empa dirigés par Shanyu Zhao ont continué à améliorer l'aérogel de polyimide résistant aux hautes températures. De tels matériaux ont longtemps été considérés comme difficilement réalisables. Des années de recherche sur la composition chimique - du choix des matières premières aux processus de polymérisation et de dissolution - ont permis d'obtenir une nouvelle combinaison de matériaux qui allie une grande résistance à la chaleur à une flexibilité mécanique. De plus, le FireDrone dispose d'un système interne de gestion de la température qui refroidit et surveille en permanence l'électronique.

Images thermiques en direct des bâtiments

Équipé d'une caméra infrarouge, le FireDrone envoie des images thermiques haute résolution en temps réel sur l'écran de la télécommande. Plusieurs équipes d'intervention peuvent ainsi localiser simultanément des foyers d'incendie ou des personnes disparues à une distance sûre. «Aujourd'hui, seuls les premiers pompiers présents dans le bâtiment peuvent voir à quoi ressemble l'intérieur. Avec le drone, le chef d'intervention peut se faire sa propre idée, avant même que les gens ne pénètrent dans le bâtiment», explique Häusermann. En option, le drone peut être équipé d'autres caméras ou capteurs, par exemple pour mesurer la température extérieure ou détecter les gaz qui se dégagent en cas d'incendie.

Un autre avantage décisif est que le FireDrone peut également voler à l'intérieur. Comme il ne peut pas se fier à la navigation par satellite, il a été optimisé de manière ciblée pour les interventions dans des bâtiments, des tunnels ou des installations industrielles couvertes. «Dans beaucoup de nos scénarios d'intervention, le GPS n'est pas disponible. C'est pourquoi nous développons des systèmes d'assistance au pilotage et de localisation qui fonctionnent de manière stable même sans signal satellite», explique Wiesemüller.

La spin-off a déjà testé le FireDrone à plusieurs reprises sur le terrain d'entraînement du centre de formation d'Andelfingen ainsi que dans la cimenterie de Holcim à Siggenthal. «Les tests sont essentiels pour passer du laboratoire à la pratique. A l'avenir, les pilotes doivent pouvoir utiliser ces drones en toute sécurité dans des situations extrêmes avec un minimum de formation», explique Häusermann. À long terme, le FireDrone devrait être complété par une station d'amarrage et de maintenance mobile qui pourrait être intégrée dans des véhicules de pompiers ou des systèmes modernes de protection contre les incendies.

Source : EMPA