Eau de Philadelphie : des chercheurs testent une nouvelle façon de trouver des conduites en plomb

Le gouvernement fédéral exige que les services d'eau identifient les conduites de service en plomb toxique. Des chercheurs de Philadelphie tentent de trouver un moyen plus simple.

À l'aide de capteurs pour enregistrer les ondes sonores, les ingénieurs de Drexel, John DeVitis (à gauche) et KIM Iqbal (à droite), peuvent déterminer si les conduites d'eau menant aux maisons d'Osage Avenue à Philadelphie sont en plomb sans avoir à creuser. (Kimberly Paynter/POURQUOI)

John DeVitis est accroupi sur le trottoir devant une maison en rangée à l'ouest de Philadelphie, tenant un petit marteau en métal dans une main.

Il utilise le marteau pour taper sur le dessus d'une tige métallique qui dépasse verticalement d'un trou dans le béton.

Sous terre, la tige touche un tuyau métallique appelé conduite de service qui transporte l'eau de la conduite principale située sous la rue jusqu'à la maison.

À chaque coup de marteau, les vibrations se propagent le long de la conduite souterraine. Des capteurs placés dans la rue au-dessus les captent.

"Nous envoyons des ondes de contrainte le long du tuyau, qui se propagent ensuite dans le sol et jusqu'aux capteurs", a expliqué DeVitis. "L'idée est de déterminer le type de matériau du tuyau."

DeVitis fait partie d'une équipe de chercheurs de l'Université Drexel qui testent une technique qui pourrait aider les services publics des eaux de tout le pays à se conformer à une exigence de l'EPA concernant l'inventaire des conduites de service en plomb, sans les déterrer toutes.

"Le plomb est très nocif pour la santé, en particulier pour les jeunes enfants", a déclaré KIM Iqbal, doctorant travaillant sur le projet. « Nous essayons de trouver… le chemin le plus court pour le trouver. »

L'expérience du laboratoire Drexel repose sur l'idée que les ondes se propagent différemment – ​​par exemple plus rapidement ou plus lentement – ​​à travers différents types de métaux.

"Si je fais rebondir un marteau sur de l'acier, vous entendrez un ping, un ping à très haute fréquence", a déclaré DeVitis. "Si je fais la même chose pour diriger, ça va paraître plus terne et plus grave."

Des capteurs hors sol captent ces vibrations. Ensuite, les chercheurs analysent ces données pour identifier la signature unique associée à chaque type de métal.

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Le défi est que les vibrations se propagent à travers le sol et peuvent heurter les racines des arbres, les rochers ou d'autres obstacles sur leur chemin vers les capteurs, a déclaré Ivan Bartoli, professeur de génie civil à Drexel, responsable du projet.

L'expérience est conçue comme un test aveugle, a déclaré Bartoli. Les conduites de service sur lesquelles son équipe collecte des données sont constituées de matériaux déjà connus des services des eaux. L'équipe de Bartoli devine le matériau en fonction des vibrations, puis le compare aux registres des services publics.

Le laboratoire a commencé à tester la technique sur certaines canalisations d'American Water à Camden, dans le New Jersey, en 2018, a déclaré Bartoli. La recherche fait désormais partie d'un projet de la Water Research Foundation visant à trouver les meilleures méthodes pour déterminer le matériau des conduites de service. Le partenariat a permis à l'équipe de faire des recherches sur les lignes de service dans des villes comme Pittsburgh, Cincinnati et Washington, DC.

Les chercheurs de Drexel doivent encore valider leurs données et affiner le processus qu'ils développent avant de pouvoir le déployer à grande échelle.

"L'idée est de faire en sorte que cela soit une évidence", a déclaré DeVitis. « De l’ordre de 100 dollars ou quelque chose du genre – un peu comme un test de plomb que vous pouvez simplement faire depuis votre robinet à la maison. Nous essayons de le faire connaître aux masses.

Si la technique de l'équipe Drexel fonctionne, elle pourrait être très demandée.

Les services publics des eaux de tout le pays doivent dresser un inventaire initial des conduites de service et des matériaux qui les composent d'ici octobre 2024, conformément à la règle du plomb et du cuivre de l'EPA.

"Nous avons environ 500 000 lignes de service, c'est donc un effort assez important", a déclaré Adam Hendricks, qui dirige le groupe de recherche appliquée du Département des eaux de Philadelphie.