Amphibious garden cleaning pollution of european waterways,

European waterways 2010,


PROGRAM : Amphibious garden cleaning european waterways / Floating laboritories, museum and forum

LOCATION : European waterways : Seine, Thames, Volga, Danube, Escaut, etc.

SURFACE AREA : 2000 m²

DIMENSIONS : 9m50 height, 80m length, 14m90 width PERSPECTIVES : Philippe Steels



More than one billion of people do not have any access to drinking water. Three thousands of people die everyday from having consumed polluted water. The water is thus not a good. It should belong to everybody. Many non governmental organisations as well as the PNUD (Programme of the United Nations for the Development) fight for the idea that water is a “common good”. It must be highly considered and be part of a different management that is not commercial, connecting public and private organisms not only in national and regional frameworks but also on the worldwide scale inside UN or a new specialised “ad hoc” institution.

Even by taking into account the increase of the worldwide population (9.2 billion within 2050 according to UN), the quantity of soft water accessible on surface represents 40 000 km3 per year. As the world consumes nowadays only 5500 km3 of water (from which 70% for agriculture, 20% for industry and 10% for the domestic consumption), it meets widely the needs of the planetary societies. Contrary to prejudices, the quantity of water does not count. What is important, is the ability of the societies to build the access to drinking water unequally spread on Earth, especially between the North and the South. Actually, only nine countries share together 60% of the annual worldwide flow!

The appeal made during the World Forum of Water in Istanbul at the beginning of March 2009 has to be understood in this framework: “The resources dedicated to water are minuscule compared to the spending invested in the fight against the gas emissions with greenhouse effects or the financial crisis (…). The water should be in the heart of the policies of agriculture, energy, health, infrastructures, education (…). The managers of water are convinced of that, but they do not take the decisions. The heads of state and government have to seize with it” (Olcay Ünver, coordinator of the final report of the Forum of Istanbul).


In the European thought about the adaptation to the climatic change and the establishment of the qualitative and quantitative degradation of the water resources, the supplying for everyone of drinking water and the boost of the transport by waterways (low CO2 transmitter) are the two new ecological and worldwide challenges about the water. In 2009, the ministers of 120 countries, scientists and ecologist fighters participated in Istanbul to the World Forum of Water (as above mentioned) to study the means to avoid a water crisis which according to UN and the World Water Council, will affect about half of the worldwide population within 2030.

In this context, the “Physalia” project is an architectural prototype that aims at meeting the need of the mutualisation of the knowledge in terms of sustainable management of the water resource. It is a half aquatic and half earthly amphibious vessel, a floating agora which has not only the objective on a geopolitical scale to deal with ecology ad water saving, but also on a European scale, to elaborate strategic solutions to animate the fluvial network. True nomadic hydrodynamic laboratory dedicated to implement an international network of scientific partnerships, “Physalia” will also develop new prototypes of environmental resources and will show its most advanced studies on this matter:

In terms of water consumption: the water savings, the refill of the ground waters, the control of the rainwater recycling, the recycling of domestic and industrial waters, the purifying of the pollutions coming from agriculture (nitrates, plant health), the desalination of sea water, the management of humid areas, the city-agriculture competition and the valorisation of all the induced waste (sludges, ashes, …)

In terms of transport on waterways: the promotion of waterways (fluvial and commercial transport, hydro-electricity production, agricultural irrigation, protection against floods, cooling of the industrial power stations, water sports…), the elaboration of laying-out policies of sites located near their surroundings, the improvement of the environmental performance, the social investment in the human capital and the implementation of great priority projects of the reinforcement of the transeuropean network of commercial and fluvial tourism transports as fluvial axis linking the Rhine and the Danube and the fluvial Seine-Escaut waterway.

“Physalia” is thus an innovative scientific equipment dedicated to set investigation fields as much innovative too! It is a “clean” vessel, of new generation, a floating purification station, a tool of ecologic promotion with sulphur and carbon zero dedicated to sensitize the populations!


Physalia is a vessel, 100% self sufficient in energy, whose bionic structure is inspired from the pneumatophorous called also “Physalia physalis”, from Greek physalis that means “water bubble”! As this aquatic pneumatophorous, the project is relevant by its perfect symmetry, its oblong shape and its translucent aspect. It is a sum-up of the nature and the biotechnologies dedicated to navigate on the main extra-European rivers between Danube and Volga, between Rhine and Guadalquivir, or also between Euphrate and Tiger. It is a poetic invitation to travel, a sensory experience for the transdisciplinary research, geopolitical debates, popular pedagogy and therefore for the emergence of an ecologic avant-garde on the water theme. It is a charismatic place, an abstraction of landscape opened on the world and mixing the European cultures through an innovative special assembling. It is a ecosystem reacting to its environment, a fragment of living earth, inviting the fauna and the flora of the fluvial biodiversity to come and make its nest in the city!

Its architecture with carbon zero emission is eco-designed from renewable energies to make it as a prototype with positive energy, that means producing more energy than it consumes! Thus, its roof contains a double pneumatic membrane chiselled with smooth photovoltaic solar cells whereas under its hull the hydro-turbines transform the energy of the fluvial stream in hydro-electricity and enable to adjust the soft navigation. Its surface is made of aluminium covering the multi-hull steel structure. This silver-plated dress is covered by a TiO2 layer of anatase shape that by reacting to the ultraviolet rays enables to reduce the water pollution. Actually, in addition to being a self cleaning vessel, it enables to absorb and recycle by photo-catalytic effect, the chemical and carboned waste from the fluvial water rejected by the traditional boats and by industrialists. Moreover, the project is crossed in its double hull by a hydraulic network that enables to filter the fluvial water and to purify it biologically thanks to its planted roof.

When the system of automatic irrigation works in “blue hours”, the architecture disappears in favour of an atmosphere. Actually, the project metamorphoses into a fog cloud with evanescent contour. The Physalia becomes therefore a perfumed evaporation space that seems to coil up the visitors in suspension inside. The architecture of the futurist ship reveals a perfect balance between the cantilever masses, placing it in light levitation on the water surface. The curved lines are refined and nerve. They show with elegance the innovative and stylish side of this place.


The interior scenography of Physalia animates the debate on the water future into four thematic gardens dedicated respectively to every four elements bringing by symbiosis their typical aspect and complementarily to the final assembling of an amphibious global landscape.

-The “Water” garden: marks the main entrance of Physalia between the berthing gates and the square. A great glass platform is in suspension on top of the water surface reflecting thus on the interior vault the causticity of the floods. This reception space dedicated to the temporary exhibitions vibrates under the weightlessness and dances under the reflections of light. The façades of this true aquatic balcony can also open themselves totally on the fluvial landscape and let the space breathe towards the exterior caressed by the fluvial breeze.

-The “Earth” garden: constitutes the heart of the laboratory dedicated to international researchers who analyse the aquatic ecosystem crossed by the ship. On top of this panoramic room, a planted vault stands up. This vault is a fertile metaphor of earth filtering the stations of work and molecular analysis.

-The “Fire” garden: is a confined and protecting underwater lounge, truly out of time. The soft relaxation armchairs surround a huge fire timbale burning in the fireproofed hull of the vessel. We feel like in a subaquatic cockpit with delicate golden reflections. We access naturally to this garden from a soft and circular banister that spreads under the planted vault around flames. We can admire the floating line dancing under its sinusoidal volutes as well as the fauna and the flora of the middle through the two panoramic glass portholes. It is a space dedicated to the permanent exhibitions on the aquatic ecosystems.

-The “Air” garden: is a space of oxygen and light that spreads under a pneumatophorous lens. Actually, this ecologic amphitheatre opened towards the exterior landscape, towards the cities organised with chisels under an oblong ear of pneumatic and photovoltaic cushions. In the centre, we find “H2O” acronym extruded under the shape of a circular and rotating water bar such as a theatre stage. It is the meeting and debate point by excellence, a true citizen forum where we meet to reinvent the world and decide of the eco-political strategies of tomorrow!

Man is in the centre of this bionic project that recommends the balance between the human actions and the respect of environment. The architecture of this nomadic place, powerful concentrate of nature, of biotechnologies and information and communication technologies is thus the simple reflect of the contemporary citizen who wonders about the actions to conduct on its environment. It is an audacious avant-garde project that aims at mixing people around the notion of water respect, sharing in movement and dynamic balance. After the Copenhagen conference, it is a project of transeuropean leadership and a positive innovation of ecologic resilience.





Plus d’un milliard d’hommes n’a pas accès à l’eau potable. Trois mille personnes meurent par jour pour avoir consommé de l’eau polluée. L’eau n’est donc vraiment pas une marchandise, elle devrait appartenir à tous ! De nombreuses ONG ainsi que le PNUD (Programme des Nations Unies pour le Développement) militent pour l’idée que l’eau est un « bien commun ». Elle doit ainsi être l’objet d’une réflexion et d’une gestion différente, non marchande, articulant les organismes publics et privés aussi bien dans les cadres nationaux et régionaux qu’à l’échelle mondiale au sein de l’ONU ou d’une nouvelle institution spécialisée « ad hoc ».

Même en tenant compte de l’augmentation de la population mondiale (9.2 milliards à l’horizon 2050 suivant l’ONU), la quantité d’eau douce accessible en surface représente 40 000 km3 par an. Le monde ne consommant aujourd’hui que 5500 km3 d’eau (dont 70% pour l’agriculture, 20% pour l’industrie et 10% pour la consommation domestique), cela couvre largement les besoins des sociétés planétaires. Contrairement aux idées reçues, ce n’est donc pas la quantité d’eau naturelle qui compte, mais bien la capacité des sociétés de construire les accès à l’eau potable répartie inégalement sur la surface du globe surtout entre nord et sud. En effet, seul neuf pays se partageant 60% du débit annuel mondial !

C’est dans ce cadre qu’il faut comprendre l’appel fait lors du Forum Mondial de l’Eau à Istanbul, début mars 2009 : «Les ressources consacrées à l’eau sont minuscules comparées aux sommes investies dans la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre ou la crise financière (…). L’eau devrait être au cœur des politiques agricoles, énergétiques, de santé, d’infrastructures d’éducation (…). Les gestionnaires de l’eau en sont convaincus, mais ce ne sont pas eux qui prennent les décisions. C’est aux chefs d’État et de gouvernement de s’emparer du sujet.?» (Olcay Ünver, coordinateur du rapport final du forum d’Istanbul).


Au sein de la réflexion européenne sur l’adaptation au changement climatique et du constat de la dégradation qualitative et quantitative des ressources en eau, l’approvisionnement pour tous en eau potable et la relance du transport par voies navigables (faible émetteur de CO2) apparaissent comme les deux nouveaux défis écologiques et mondiaux relatifs à l’eau. En 2009, des ministres de 120 pays, des scientifiques et des militants écologistes, ont participé à Istanbul au Forum Mondial de l'Eau (évoqué ci-dessus) pour étudier les moyens de prévenir une crise de l’eau qui, selon l’ONU et le Conseil mondial de l'eau, affectera près de la moitié de la population mondiale d’ici 2030.

Dans ce contexte, le projet «Physalia» se présente comme un prototype architectural qui vise à répondre à la nécessité de mutualisation des connaissances en matière de gestion durable de la ressource en eau. C’est un vaisseau amphibien, mi aquatique et mi-terrestre, une agora flottante qui a non seulement pour objectif à l’échelle géopolitique de conjuguer écologie et économie d’eau, mais aussi à l’échelle européenne d’élaborer des solutions stratégiques pour dynamiser le réseau fluvial. Véritable laboratoire hydrodynamique nomade, destiné à tisser un réseau international de partenariats scientifiques, «Physalia» développera également de nouveaux prototypes de ressources environnementales et exposera l’état des recherches les plus avancées en cette matière :

En termes de consommation d’eau : les économies d'eau, la recharge des nappes, la maîtrise et le recyclage des eaux pluviales, le recyclage des eaux domestiques et industrielles, l’assainissement des pollutions d’origine agricole (nitrates, phytosanitaires), le dessalement de l’eau de mer, la gestion des zones humides, la concurrence ville-agriculture, et au passage la valorisation de tous les déchets induits (boues, cendres, etc).

En termes de transport par voie navigable : la promotion des voies navigables (transports fluviaux et commerciaux, production d’hydro-électricité, irrigation agricole, protection contre les crues, refroidissement des centrales industrielles, nautisme, etc.…), l’élaboration de politiques d’aménagements des sites situés à proximité de leurs abords, l’amélioration de la performance environnementale, l’investissement social dans le capital humain, et la mise en œuvre des grands projets prioritaires du renforcement du réseau transeuropéen de transports commerciaux et de tourisme fluvial comme l’axe fluvial reliant le Rhin et le Danube et le canal fluvial Seine-Escaut.

«Physalia» est donc un équipement scientifique novateur voué à mettre en place des champs d’investigation tout aussi novateurs ! C’est un navire « propre », nouvelle génération, une station d’épuration flottante, un outil de promotion écologique à émission de soufre et de carbone zéro destiné à sensibiliser les populations !


Physalia est un navire 100% autosuffisant en énergie dont la structure bionique est inspirée du pneumatophore du même nom « Physalia physalis », du grec phusalis qui signifie « bulle d'eau ». Tout comme ce pneumatophore aquatique le projet se distingue par sa symétrie parfaite, par sa forme oblongue et par son aspect translucide. C’est un condensé de nature et de biotechnologies destiné à naviguer au fil des principaux fleuves extra-européens entre le Danube et la Volga, entre le Rhin et le Guadalquivir, ou bien encore entre l’Euphrate et le Tigre. C’est une invitation poétique au voyage, une expérience sensorielle destinée à la recherche transdisciplinaire, aux débats géopolitiques, à la pédagogie populaire et par conséquent à l’émergence d’une avant-garde écologique sur le thème de l’eau! C’est un lieu charismatique, une abstraction de paysage ouvert sur le monde et brassant les cultures européennes à travers un assemblage spatial innovant. C’est un écosystème réactif à son environnement, un fragment de terre vivante, invitant la faune et la flore de la biodiversité fluviale à venir y faire son nid dans la ville !

Son architecture, à émission de carbone zéro, est éco-conçue à partir des énergies renouvelables pour en faire un prototype à énergie positive, c'est-à-dire produisant plus d’énergie qu’il n’en consomme ! Ainsi, son toit est paré d’une double membrane pneumatique ciselée de cellules solaires photovoltaïques souples tandis que sous sa coque, les hydroliennes transforment l’énergie du courant fluvial en hydro-électricité et permettent d‘ajuster la navigation douce. Sa surface est constituée d’aluminium enveloppant la structure en acier multicoque. Cette robe argentée est recouverte d’une couche de TiO2 sous forme anatase, qui en réagissant aux rayons ultra-violets, permettent de réduire la pollution de l’eau. En effet, en plus d’être un vaisseau autonettoyant, cela permet d’absorber et de recycler par effet photo-catalytique les résidus chimiques et carbonés des eaux fluviales rejetés par les embarcations traditionnelles et par les industries. De plus, le projet est innervé au sein de sa double coque par un réseau hydraulique qui permet de filtrer l’eau fluviale et de la purifier biologiquement grâce à sa toiture végétalisée.

Lorsque le système d’arrosage automatique se met en action à «l’heure bleue», l’architecture s’efface au profit d’une atmosphère. En effet, le projet se métamorphose en un nuage de brume au contour évanescent. La Physalie devient dés lors un espace d’évaporation parfumée qui semble lover en son sein les visiteurs en suspend. L’architecture de ce navire futuriste révèle un équilibre parfait entre les masses en porte-à-faux le plaçant en légère sustentation sur la surface de l’eau. Les lignes courbes sont épurées et nerveuses. Elles dressent avec élégance le caractère innovant et stylisé du lieu.


La scénographie intérieure de Physalia orchestre le débat sur l’avenir de l’eau en quatre jardins thématiques dédiés respectivement à chacun des quatre éléments apportant par symbiose leur typicité et leur complémentarité à l’assemblage final d’un paysage global amphibien :

Le jardin « Eau » : marque l’entrée principale de la Physalie entre les quais d’accostage et le parvis. Une grande plateforme en verre est en suspension au dessus de la surface de l’eau reflétant ainsi sur la voûte intérieure la causticité des flots. Cet espace de réception dédié aux expositions temporaires vibre sous l’apesanteur et danse sous les reflets de la lumière. Les façades de ce véritable balcon aquatique peuvent aussi s’ouvrir totalement sur le paysage fluvial et laisser respirer l’espace vers l’extérieur caressé par la brise fluviale.

Le jardin « Terre » : constitue le cœur du laboratoire dédié aux chercheurs internationaux qui analysent l’écosystème aquatique traversé par le bateau. Au dessus de cette salle panoramique se dresse une voute végétale, métaphore fertile de la terre filtrant les eaux de pluies. Cette voûte dessine un paysage suspendu qui s’enroule autour d’un anneau central de postes de travail et d’analyse moléculaire.

Le jardin « Feu » : est un salon sous-marin, confiné et protecteur, véritablement hors du temps. Les moelleux fauteuils de détente y encerclent une grande timbale de feu flambant dans la coque ignifugée du navire. On se croirait dans un cockpit subaquatique aux reflets d’or délicats. On y accède naturellement depuis une rampe douce et circulaire qui se déploie sous la voûte végétale autour des flammes. On peut y admirer la ligne de flottaison dansant sous ses volutes sinusoïdales ainsi que la faune et la flore du milieu à travers les deux hublots de verres panoramiques. C’est un espace dédié aux expositions permanentes sur les écosystèmes aquatiques.

Le jardin « Air » : est un espace d’oxygène et de lumière qui se déploie sous une lentille pneumatophore. En effet, c’est sous un épi oblong de coussins pneumatiques et photovoltaïques que vient s’organiser en gradins cet amphithéâtre écologique ouvert vers le paysage extérieur, vers les villes. Au centre, on retrouve le cigle «H2O», extrudé sous forme d’un bar à eau circulaire et rotatif comme une scène de théâtre. C’est le lieu de rencontre et de débat par excellence, c’est un véritable forum citoyen où l’on se retrouve pour réinventer le monde et établir les stratégies écolo-politiques de demain !

L’Homme est au centre de ce projet bionique qui prône l’équilibre entre les actions humaines et le respect de l’environnement. L’architecture de ce lieu nomade, puissant concentré de nature, de biotechnologies et de technologies de l’information et de la communication est donc le simple reflet du citoyen contemporain qui s’interroge sur les actions à mener sur son environnement. C’est un projet d’avant-garde audacieux qui vise à métisser les peuples autour de la notion de respect de l’eau, de partage en mouvement et d’équilibre dynamique. A l’heure du sommet de Copenhague, c’est un projet de leadership transeuropéen et une innovation positive de résilience écologique !



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