Saturation du réseau ? Attaque terroriste ? Catastrophe naturelle ? Non, rien de tout cela. À l’origine de la défaillance massive du réseau GSM du géant télécom Orange, une simple panne logicielle. Mais pas n’importe quel logiciel, celui qui gère l’ensemble des informations concernant les abonnées, de leur identification à la localisation de leur appel. La cause de la panne est une mise à jour effectuée deux jours plus tôt : « Il semblerait que ce soit lors de cette mise à jour qu’il y ait eu un problème, un dysfonctionnement. C’est l’origine, la cause source de l’incident », révèle Stéphane Richard, PDG d’Orange. Le réseau est donc devenu aveugle, incapable de savoir qui appelle ou qui est appelé. Impossible donc de mettre en relation les clients entre eux.
C’est ainsi que, malgré la mobilisation de plus de 200 ingénieurs et techniciens, les clients Orange, mais aussi une partie de ceux utilisant son réseau comme les abonnés Free, n’ont pu ni téléphoner, ni envoyer de SMS/MMS pendant une douzaine d’heures. Une éternité ! Car une fois l’origine de la panne diagnostiquée, il a fallu relancer les services les uns après les autres pour gérer l’afflux de connexions à la base de données : tout d’abord les communications, puis l’envoi de SMS/MMS, et enfin l’internet.
Face à cet évènement hors norme, et dans le but que cela ne se reproduise pas, le gouvernement a décidé d’organiser des audits sur la sécurité des réseaux. Car si cette panne avait duré ne serait-ce que 24h, cela aurait pu avoir des conséquences majeures sur un ensemble d’équipements gérés par téléphonie mobile.
Par exemple, les châteaux d’eau qui sont contrôlés par SMS. Ne disposant d’une réserve de maximum 24h, une panne de plus d’une journée aurait pu occasionner des perturbations voire une pénurie d’eau. Dans les transports, le contrôle des billets se fait par scan pour comparer les données avec celles d’une base de données accessible par téléphonie. Sans parler du personnel d’astreinte, quel que soit le secteur (industriel, médical, EDF…), injoignable pendant des heures.
Plus grave, les systèmes de sécurité basés sur des appels à un centre de surveillance étaient totalement hors service. On l’aura compris, une petite panne logicielle, si elle devait durer, pourrait avoir d’importantes conséquences sur notre quotidien si dépendant de la téléphonie mobile…
Un iPad avec une meilleure portabilité ? Apple ne propose pas encore de produit pour concurrencer directement le Samsung Galaxy Note, véritable succès commercial qui a dopé les ventes du coréen, devenu n°1 mondial des téléphones mobiles. Avec 44,5 millions d’unités écoulées d’après Strategy Analytics, Samsung se paye le luxe de devancer Apple sur le secteur des smartphones. Un camouflet qu’Apple peine à faire oublier. Le mini iPad serait-il en préparation pour lancer la riposte ?
C’est ce que laisse croire une note de prévision datée de juin 2012, dans laquelle un analyste de la banque d’investissement Pacific Crest chiffre précisément la sortie d’un mini iPad. Selon lui, cette nouvelle tablette mesurerait 7,85 pouces en diagonale, aurait une capacité de 8 Go et coûterait 299 dollars (soit 237 euros).
Ce dernier lui prévoit un bel avenir avec des ventes atteignant les 10 millions au dernier trimestre 2012 et même 35,2 millions en 2013 ! Autre évènement alimentant la rumeur : début juin, des photos de l’arrière du petit appareil se retrouvaient sur internet. Néanmoins, fidèle à sa politique du secret, Apple reste muet et n’a toujours pas fait d’annonce, que ce soit pour confirmer ou non la préparation d’un mini iPad. À suivre donc.
L’objectif de la recherche scientifique est d’améliorer nos connaissances, l’objectif de l’innovation technologique est, au moyen d’entreprises, de nous apporter des satisfactions en assouvissant nos besoins. L’innovation technologique constitue un levier remarquable pour la création de valeur, par exemple SNF créé en 1978 par seulement un ingénieur-chimiste et un diplômé d’une école de commerce pour développer de nouvelles utilisations de dérivés de la Polyacrylamide, atteint un CA de 1,6 milliard d’Euros en 2011 avec des floculants pour le traitement des eaux usées … Un manager rappelait récemment : « nous devons faire des bénéfices pour continuer à innover, une collectivité peut d’autant plus financer en amont de la recherche scientifique que ses entreprises réussissent des innovations technologiques ».
L’innovation technologique : types, cycles de vie
On considère ici les seuls produits réellement nouveaux dans leurs caractéristiques ou dans leurs fonctions. En simplifiant, on peut distinguer un premier type d’innovation technologique basé sur le transfert de technologie qui consiste à appliquer à un nouveau domaine une technologie existante par exemple d’utiliser des piles au Lithium pour des voitures électriques, initialement conçues pour des PC. Le second type utilise pour la première fois des connaissances spécifiques provenant de la recherche scientifique, par exemple des catalyseurs Metallocene pour fabriquer des thermoplastiques davantage utilisables dans l’industrie automobile.
Une innovation technologique a une vie spécifique ; prenons un cas : Henri Guerin est ingénieur chimiste, il observe que l’utilisation de peinture sur des volets de bois de sa maison :
nécessite beaucoup de préparation de surface astreignante et coûteuse en main d’œuvre pour enlever la peinture craquelée ;
n‘apporte pas de protection en profondeur contre les micro-organismes.
Henri Guerin a l’idée d’un produit qui, lui, imprègnerait le bois et ne produirait pas de film en surface : le lasure. Il fait de la « veille technologique » pour confronter ce besoin visionné à ce qui été publié, effectue des essais, confie des échantillons à un artisan-peintre ami, discute « prix » avec un voisin patron d’un magasin spécialisé pour le bâtiment. Henri Guerin se pose les bonnes questions essentielles Peut on fabriquer industriellement le produit avec les équipements existants ? A quel coût ? Y a-t-il un nouveau marché ? Quel serait le chiffre d’affaires prévisionnel cumulé ? Quels sont les risques technologiques et commerciaux ? Le combat pour ce nouveau produit en vaut-il la peine ?
Henri Guerin décide de créer une équipe pour fabriquer le lasure. Il fait appel à son réseau relationnel pour trouver des capitaux, ce qui lui permet de disposer d’un outil de production et de commercialisation. Les ventes décollent, l’activité devient bénéficiaire, événements représentés sur la courbe ci-dessous :
Observant l’irruption de ce nouveau produit P1, des fabricants de peinture mettent sur le marché des produits concurrents P2, P3 avec pour effet le ralentissement des ventes de P1. Henri Guerin décide, sur la suggestion d’un de ses commerciaux, de substituer au produit liquide P1 qui coule trop facilement, un produit « gélifié » plus facile à utiliser, c’est P’ ; les ventes redémarrent à nouveau. Quelques années plus tard, Henri Guerin, compte tenu des préoccupations environnementales, remplace les hydrocarbures de la formulation par un mélange hydrophile, à moindre odeur, P’’, ce qui est apprécié par le marché.
Un jour, le « nouveau produit » de Henri Guerin sera lui aussi dépassé.
L’innovation technologique : stratégies
Henri Guerin a choisi une stratégie de LEADER. Ses concurrents ont choisi « de facto » de SUIVRE LE LEADER en espérant profiter de ses erreurs et le copier. Le cas développé ici a un aspect idéal ; de nombreuses tentatives tournent court y compris dans des entreprises ayant eu précédemment de brillants succès ; c’est ainsi que DuPont, à qui on doit le NYLON® se basant sur une crainte de pénurie de cuir dans le monde, a lancé vers 1967 sur le marché le CORFAM qui, lui, n’est plus fabriqué. C’est qu’en effet pour réussir une innovation technologique, il est nécessaire de disposer des moyens appropriés mais en utilisant des méthodes rappelées sur le schéma ci dessous « figure 2 ». Quant aux étapes, on s’en doute, elles sont en fait moins séquentielles.
Le processus d’innovation n’est jamais fini ; dans une entreprise particulièrement innovatrice comme SNF, des dizaines de nouveaux produits sont mis chaque année sur le marché pour un catalogue de 1 000 produits.
L’innovation technologique n’a lieu que si elle est portée par un inventeur, esprit non conformiste, qui transcende l’état actuel des connaissances techniques et du marché et un développeur qui effectue la symbiose entre le techniquement possible et le socio-économiquement désiré, ces fonctions pouvant d’ailleurs se retrouver chez une seule personne ayant une santé de fer et une capacité de travail prolongé. Il faut certes des hommes spécifiques mais aussi, on s’en doute, un patrimoine et un savoir-faire technologiques efficaces, à la condition qu’ils œuvrent dans une structure innovatrice.
Cette dernière est caractérisée par une stratégie tournée vers l’innovation technologique. Elle doit savoir faire collaborer des êtres ayant des qualités quelque peu antinomiques, l’hyperspécialisation et une vaste culture, le sens de la performance technologique et le sens économique, le goût du risque et la prudence, la célérité et la patience, le sens de la communication et celui du secret. Les perspectives de création de Valeur importante rappelées ci-dessus attirent des investisseurs tels les Business Angels et autres Venture Capitalistes qui peuvent aussi apporter des contacts commerciaux tel le premier client… Ils savent que « No risk, no reward ».
En effet, si toute activité économique implique un risque, ce dernier est amplifié, on s’en doute, lorsqu’il y a de surcroît à l’incertitude commerciale, le risque technologique inhérent à l’innovation technologique, par exemple sera-t-il possible d’obtenir au stade exploitation les résultats techniques obtenus au stade laboratoire voire même pilote ? Pour abaisser le risque inhérent à l’innovation technologique, il faut utiliser les méthodes mentionnées sur la figure 2 à savoir :
la prévision technologique observant en particulier ce qui se passe dans des branches industrielles davantage high-tech ;
le marketing du nouveau produit vigilant vis-à-vis des études menées de façon incomplète, biaisée… ;
l’élaboration d’un plan plus ou moins formalisé dans lequel la démarche prospective est associée à l’extrapolation de tendances utilisées pour le court terme ;
la publicité du nouveau produit qui peut bénéficier de l’aide gracieuse de nombreux supports autres que les médias ;
la protection du patrimoine technologique par le secret et par les outils de « propriété industrielle » : pli cacheté, qui protège le droit d’exploiter sans divulgation d’informations, demande de brevet d’invention, dont l’inconvénient est une divulgation, certes avec un décalage intéressant, modèle, marque. Ces biens immatériels peuvent faire l’objet de cessions ou de concessions. Il est avisé dans ce domaine à la frontière du droit et la technologie, de faire appel à des « Conseils en Propriété Industrielle ».
Conclusion
On peut lire : « …ce qu’ils veulent avant tout c’est gagner la bataille…ils sont heureux …que leur peine ardente …n’est pas perdue, qu’il y a un résultat positif palpable » , « La plupart des décisions à effectuer quelque chose de constructif proviennent d’un élan vital, c’est -à-dire d’un ardent désir d’action et non pas du produit d’un calcul » dans mon ouvrage « Innovez plus, innovez mieux ». Cette attitude sympathique est une raison supplémentaire pour utiliser les méthodes brièvement rappelées ici d’une part pour choisir les projets d’innovation technologique les plus prometteurs, d’autre part pour diminuer le risque inhérent à la transformation d’une idée technologique en un nouveau produit. D’une manière générale, l’amélioration de notre vie quotidienne dépend de leur mise en œuvre.
Par Philippe Pichat
Philippe Pichat
Ingénieur et Docteur d’État ès Sciences, Philippe Pichat a été Expert National agréé par la Cour de cassation 2000-2007 et membre du CSRT (Conseil Supérieur de la Recherche et de la Technologie). Directeur technique de la société ADT, il est aussi l’auteur de l’ouvrage « Innovez plus, innovez mieux », paru aux Editions Chotard.
Aux Techniques de l’Ingénieur, il est l’auteur de la base documentaire :
En tant qu’ingénieur, vous êtes, de par votre formation, bien préparé à appréhender les technologies émergentes, à travailler sur les projets de R&D et sur le développement de nouveaux produits, et à savoir effectuer des compromis technico-économiques. Vous savez inventer à partir de feuilles de routes bien délimitées, transmises par la direction ou le marketing.
Ces schémas ne tiennent plus ! Il est devenu vital pour les entreprises de savoir innover de manière rapide et systématique. La méthode, le processus, l’outil ou l’organisation, la culture et la motivation sont les briques indispensables à ce nouveau savoir-faire de l’innovation. Autant de notions familières à l’ingénieur qui vous propulsent au cœur du dispositif d’innovation des entreprises.
Prochaine session de la formation les 3 et 4 décembre 2012 à Paris. Renseignements et inscriptions : [email protected] ou au 01 53 35 20 25 ou en cliquant ici.
L’ouvrage est un guide des bonnes pratiques des travailleurs indépendants et des créateurs d’entreprise, rédigé à partir d’une vaste enquête menée d’octobre 2008 à juin 2009, par 40 consultants (accompagnateurs de l’association Salveterra) et étudiants de master de l’université de Paris I Panthéon Sorbonne.
L’enquête a été menée auprès d’un large panel de dirigeants de PME et de travailleurs indépendants français, relevant de 10 secteurs d’activité : agriculture, pêche et aquaculture, bâtiment, commerce et artisanat, arts, spectacles et édition, tourisme, services à la personne et services sanitaires et sociaux, métiers de l’informatique et de l’internet, conseil et formation, environnement et développement durable.
L’enquête révèle les gisements d’emplois indépendants d’aujourd’hui et de demain, présente les démarches d’accès à ces métiers, compare leurs statuts juridiques, analyse leurs financements spécifiques, diagnostique les compétences et les diplômes requis, précise les conditions d’exercice, les difficultés rencontrées et les risques encourus dans ces métiers. L’ouvrage s’efforce donc de répondre aux questionnements actuels sur l’opportunité de s’affranchir du schéma « employeur-employé » et de s’engager dans l’entrepreneuriat indépendant.
L’ouvrage est destiné aux salariés, étudiants, retraités et demandeurs d’emplois, candidats à une activité indépendante, à temps complet ou partiel, en quête d’un projet à la fois professionnel et personnel. Mais au-delà du guide pratique et de la restitution d’une enquête de terrain, l’ouvrage se présente comme une réflexion sur les clés de succès et les facteurs d’échec du travail indépendant et de la création d’entreprise, qui constituent le principal levier de création de valeur d’un pays et de dynamisme d’une nation.
PAROLES D’ENTREPRENEUR, CHOISIR SON ACTIVITE
G.Leclerc et J.J Pluchart
Ed.Eyrolles, 2010
Jean-Jacques Pluchart
Jean-Jacques Pluchart est professeur des Universités en sciences de gestion et responsable du Master GMDE (Gestion et Méthode de Décision d’Entreprise) à l’Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne. Il est co-auteur de nombreux ouvrages d’économie et de gestion dont Master stratégie (Eska,2009), Euro-gouvernance et euro-management (Eska, 2010), Le management durable de l’entreprise (SEFI, 2011), Repenser la planète finance (Eyrolles, 2009) et La confiance en gestion (de Boeck, 2011).
Aux Techniques de l’Ingénieur, il est l’auteur de la base documentaire Management stratégique et gouvernance d’entreprise :
La nouvelle technologie baptisée « Schlieren à décalage de phase » consiste à mesurer des déviations lumineuses (dérivée du front d’onde) sur 1000 x 1000 points et d’en déduire les caractéristiques du composant. La lentille à mesurer est imagée au travers de lentilles sur une caméra. La source lumineuse active est placée au plan focal d’une première lentille. De cette façon, à l’image de la lentille mesurée se superpose une illumination modulée par la source lumineuse. Plus la focale de la lentille à mesurer est faible, plus on retrouvera de franges de Schlieren codant les déviations lumineuses en niveaux de gris sur la caméra.
La mise en place d’un décalage de phase, de la même manière qu’il est utilisé dans un interféromètre, permet alors une mesure complète de la dérivée du front d’onde. La carte de modulation fait aussi apparaître les détails géométriques et cosmétiques du composant tandis que la carte de puissance met en évidence le détail des propriétés optiques.
Ce capteur de front d’onde fait donc bien mieux que les focomètres standards, incapables de caractériser les lentilles intégrant des aberrations sphériques, des corrections toriques, ou des fonctions multifocales. NIMO est donc très complet pour le contrôle des performances optiques des verres de lunette, des lentilles de contact et des implants intraoculaires.
La cuisine moléculaire n’existe pas (… car tout est une question de physique-chimie)
Prof&Chef – Épisode 6 – Le lait fraise salsa! Thierry Marx et Raphaël Haumont, héros depuis 2010 d’un manga sur la cuisine moléculaire dans Science et Vie Découvertes (8-12 ans)
La cuisine moléculaire n’existe pas. Ou alors si elle existe, il faudra aussi et désormais parler de menuiserie moléculaire, d’aciéries atomiques et on en passe… Car effectivement, couper du bois revient à rompre des liaisons entre molécules de fibres de celluloses ; refroidir une tôle d’acier revient à mettre en ordonne des atomes de fer et de carbone. Pourtant, mentionner « menuiserie moléculaire » vous paraîtrait ridicule ? À nous aussi ! Pourquoi ? Parce que nous précisons une évidence ! Car en effet, et oui, évidemment, comme le bois est constitué de fibres, -lesquelles sont des assemblages extrêmement complexes à trois dimensions de grandes molécules appelées cellulose-, couper du bois revient en fait à rompre cet assemblage, c’est-à-dire à détacher ces molécules.
Alors évidemment, couper du bois est un phénomène moléculaire ! Accuse-t-on pour autant les menuisiers de faire de la chimie ? (comme si, d’ailleurs, faire de la chimie était une honte !) ; est-il utile d’associer le mot « moléculaire » à « menuiserie » ? Qu’apporterait la précision « moléculaire » à « haute cuisine » ? Tous les phénomènes ont une explication scientifique, rationnelle (je laisse de coté l’obscurantisme des croyances, religions et autres science-fictions), donc finalement, tout est question de macromolécules, de molécules, d’atomes, d’électrons de neutrons ou même de quark…alors à quoi ce suffixe « moléculaire » sert ?! « Cuisine moléculaire » est un pléonasme, une figure inutile, qui n’apporte rien (sauf peut-être des ennuis..). Et même, quitte à vouloir apporter des précisions (toujours inutiles), pourquoi d’ailleurs ne pas aller plus loin, et proposer les dénominations de cuisine atomique, ionique ou même électronique ?
Car oui, mettre du sel de cuisine (NaCl) dans de l’eau si l’on veut cuire des pâtes par exemple, revient effectivement à rompre des liaisons ioniques, créer des sphères de solvatations des ions Na+ et Cl–, et même à localement polariser les molécules d’eau… et je ne prends pas un grand risque en tant que scientifique à dire que localement, on doit très certainement modifier le nuage électronique des atomes d’hydrogène et d’oxygène des molécules d’eau ! Il n’est alors plus seulement question de cuisine moléculaire, -finalement très approximative-, puisque ici, des ions et échanges de charges électroniques entrent en jeu, et ce, à des échelles beaucoup plus petites que les molécules ! Mangeriez-vous toujours de ces « pâtes cuites dans une solution ionique » si je vous les présente comme telles ? Quel chef a intérêt à mettre sur sa carte un tel plat ?!
Autre question toute aussi provocatrice : honnêtement, mangeriez-vous une solution hydrocolloïdale à concentration élevée en β-D-galactopyrannosyl(1→4)D-glucopyrannose, renfermant des traces de cinnamate de méthyle, de butyrate d’éthyle, d’acétate d’éthyle, d’hexanol, de methyl-2-butyrate d’ethyle et j’en passe ? Vous en mangeriez ?? Cela fait très chimique ?…et bien ce n’est qu’un yaourt à la fraise ! Car oui, un yaourt à la fraise est une suspension hydrocolloïdale de la sorte, composé de beaucoup de lait (le nom scientifique du lactose étant « β-D-galactopyrannosyl(1→4)D-glucopyrannose »). Enfin, ce yaourt contient ce merveilleux goût de fraise… mais un goût est un mélange subtil de plusieurs dizaines voir même centaines de notes, qui ne sont en fait que des centaines de molécules (encore et toujours !), certaines étant le « cinnamate de méthyle », d’autres « le butyrate d’éthyle », etc.…. On dit qu’il y en a des « traces » car très peu suffisent à donner le goût et l’odeur caractéristique. Alors oui, on mange des molécules, mais depuis toujours, et ce, aussi bien dans la cuisine traditionnelle (et rassurante), que dans la cuisine innovante et « moléculaire ».
D’ailleurs, Thierry Marx, Chef étoilé, présenté comme le ‘pape de la cuisine moléculaire’ par de nombreux médias, dit très justement qu’il n’y a pas de conflit entre tradition et innovation. Associer ces termes « cuisine » et « moléculaire » est plus que malheureux, parce qu’on associe deux univers émotionnellement disjoints, et pourtant rationnement et indubitablement corrélés. Je voudrais toutefois mentionner ici que la Chimie est une discipline scientifique, qui, au même titre que la physique, la biologie…produit (uniquement) des connaissances et du Savoir. Les applications (médicale, civile, militaire…) qui découlent (techniquement) de ces savoirs sont des produits de l’Homme (lequel est responsable). Pour ceux qui aiment les raccourcis : la chimie (et la science) ne tue pas l’homme (mais l’élève), mais l’homme peut tuer l’homme grâce à la chimie.
On l’aura pourtant compris, ou il est fondamental de l’admettre par défaut : tout est molécule. Ce magnifique dessert qui arrive, avec sa mousse légère incroyable qui vous émeut, n’est autre qu’une émulsion mousseuse, affreux colloïde bourré de tensio-actifs et de molécules sapides… alors qu’est ce que la « cuisine moléculaire » ? La vraie question, beaucoup plus passionnante et elle, vraiment utile, n’est-elle pas plutôt : « pourquoi cette mousse légère vous émeut ? ». Car oui : pourquoi ? Parce qu’elle est ultra-légère, conserve sa forme, ne retombe pas… comme de l’air qui explose en bouche, mais qui possède un gout puissant ?
Vidéo présentant les cours de cuisine proposés par Thierry Marx et Raphaël Haumont au Foodlab situé au Laboratoire en plein cœur de Paris. Le Foodlab est consacré à l’art culinaire de demain aux frontières avec la science -l’artscience- :
On a rien inventé ! (on continue une démarche d’optimisation avec les outils d’aujourd’hui)
Une cuisine techno-émotionnelle
En 1969, le chimiste N. Kurti présente à la Royal Society une conférence intitulée “The Physicist in the Kitchen”.
Mais comment ce cuisinier a-t-il réalisé ce nuage mousseux de framboise? La voilà la vraie question ! Comment a-t-il réussi à procurer tant d’émotion ? Bien plus que de « donner à manger aux clients », évolution heureuse de sa mission ancienne de « rassasier les clients», le cuisinier donne maintenant de l’émotion, fait passer un bon moment aux gens, et marque même un instant d’une vie (voyez la pression qu’ils ont !). Et pour que ce soit un tel « bon moment », il faut bien sûr que ce soit « délicieux », avant tout, et que le cuisinier ait usé d’un savoir–faire et d’une technicité telle qu’il ait transformé les framboises en ce nuage mousseux « inoubliable ».
De la technique pour des émotions… peut-être une ébauche de définition pour cette cuisine moléculaire… une cuisine techno-émotionnelle… comme l’a proposé Ferran Adria. Soit, mais s’il faut de la technique pour réaliser cette mousse de framboise, parce que cela nécessite effectivement d’injecter de l’air dans un liquide, donc utiliser et mettre en œuvre des cartouches de gaz, tuyaux, siphons…, il faut aussi, et je dirai même il faut avant tout, que la mousse se forme et tienne, c’est-à-dire que l’air que l’on incorpore dans le liquide ‘reste bien’ dans le liquide pour former la mousse ! Sinon, parce qu’il est beaucoup plus léger que le liquide, l’air remontera très vite à la surface et aucune mousse ne se formera. Et on pourra beau avoir tous les compresseurs ou injecteurs sophistiqués et ultra-techniques que l’on veut, rien n’y fera. Il faut donc savoir comment stabiliser la mousse…et savoir en fait pourquoi et comment ça mousse… Alors, il faut avoir recours à quelque définition simple de science, qui elle seule, explique le pourquoi et le comment des phénomènes.
Blanc en neige au microscope. La cuisine moléculaire est l’étude des phénomènes physico-chimiques mis en jeu en cuisine. Par exemple, observer un blanc en neige au microscope permet de mieux comprendre « comment ça mousse », « comment ça tient » et « pourquoi ça retombe »
Je veux faire manger aux gens « un nuage mousseux de framboise », mais qu’est ce qu’un nuage en fait ? Qu’est-ce qu’une mousse ? Pourquoi ça mousse ? Pourquoi ça retombe ? Pourquoi ça retombe plus ou moins vite ? Comment faire pour que ça retombe peu et que ça tienne bien ? Est-ce que du jus de framboise peut mousser ? Que contient du jus de framboise en fait ? Ce n’est pas trop acide pour mousser ? Est-ce qu’il y a un lien d’ailleurs entre la mousse et l’acidité ? Une mousse de citron et une mousse de framboise seront-elles d’aspect identique, ‘tiendront-elles’ de la même façon ? Et qu’ajouter si besoin si le jus de framboise seul ne mousse pas suffisamment ? Et en quelle quantité ?
Les additifs sont aussi inéluctablement associés à la cuisine moléculaire, hélas, et en sont presque devenus la définition (restrictive) ! Quelles conséquences cela aura sur le goût et la texture ? Est-ce que cela aura encore un intérêt gustatif, une histoire à raconter, une cohérence dans la construction du plat ? Ce questionnement, tel un cheminement de pensées, n’est autre qu’une démarche rationnelle d’investigations… une cuisine pensée, rationnelle ?
Raphaël Haumont et Thierry Marx
Une cuisine rationnelle
Une autre définition de la cuisine moléculaire. Je le pense. Une cuisine réfléchie, rationnelle, qui se pose les questions de savoir pourquoi et comment « ça marche » en vue d’une application concrète. Celui qui comprend, ou du moins qui cherche à comprendre ce qu’il fait, et quels phénomènes se produisent pendant qu’il prépare et associe des produits, pourra prétendre maîtriser, reproduire à l’exactitude, anticiper, et de ce fait prétendre aller plus loin : prédire, donc pouvoir créer des choses nouvelles. C’est exactement cela que cherche un grand cuisinier : maîtriser le goût, la texture et toutes les propriétés organoleptiques. Mais là encore, on n’a rien inventé ! Auguste Escoffier, imminent chef cuisinier et restaurateur, en 1907, en préface du Guide Culinaire écrivait :
« En un mot, la cuisine, sans cesser d’être un art, deviendra scientifique et devra soumettre ses formules, empiriques trop souvent encore, à une méthode et à une précision qui ne laisseront rien au hasard. »
Auguste Escoffier, 1907
Ne pas laisser de place au hasard. Maitriser donc, mais aussi innover. Innover avant tout pour son Art, mais aussi pour faire différemment des autres et s’en démarquer. Mais pour cela, il se posera nécessairement la question de savoir pourquoi et comment « ça marche », de se renseigner sur les produits et leurs interactions, savoir comment ils réagissent à froid, à chaud, sous-vide, sous pression… et finalement d’avoir recours à des données scientifiques (ou même de s’entourer d’un scientifique).
« Tomate: structure et destructure » Une grosse bille d’eau de tomates qui se consomme comme une huître. La fine enveloppe explose en bouche afin de libérer l’eau de tomates. Pulpe de tomates en maki et tofu soyeux. Cube de tomates au piment d’espelette et copeaux de foie gras. source : http://assiettesduchef.canalblog.com/
Les grands chefs ont acquis des savoir-faire par leur expérience (professionnelle), et maîtrisent parfaitement les émulsions, les mousses, les cuissons (= gélification, réticulation de réseaux de protéines), mais ignorent peut-être ce qu’est « réellement » une émulsion, une mousse, et une « dénaturation de protéine ».
Mais alors, que vient apporter la cuisine moléculaire à ces gens de talents ? Si on rationalise la cuisine, et qu’on donne justement les clefs des savoirs pourquoi ça émulsionne, pourquoi ça mousse, pourquoi/comment/quand ça cuit, alors les cuisiniers seront à même de maîtriser parfaitement leurs émulsions, leurs mousses et cuissons, proposeront de ce fait des justes cuissons, dans le plus grand respect (des protéines) du produit, et auront forcément l’envie de faire émulsionner et mousser des ingrédients et préparations nouvelles, ou encore de détourner les principes de cuisson. Maitrise et innovation. Les maîtres mots.
Cette cuisine, rationnelle, parce qu’elle est liée aux connaissances scientifiques, permet de « gagner du temps », d’éviter des essais-erreurs et entêtements inutiles, et permet surtout d’aller plus loin en transférant et en appliquant les savoirs et les lois de la physique chimie au monde de la cuisine.
Une cuisine parfois … de fumée et de fumistes
Est-il question, dans tout ce dont nous venons de mentionner, de molécules qu’on met dans les casseroles, de poudres de perlinpinpin et d’additifs ‘indispensables et indissociés’ à cette cuisine, de tubes à essais ou de seringues que l’on donne à manger ? Absolument pas. Pourtant, certains l’ont fait et le font encore, hélas. Ceux-là sont des imbéciles, que je méprise profondément, parce qu’ils nuisent à l’image de la cuisine, de la science, et de la cuisine (moléculaire) rationnelle que certains défendent, et dont je fais partie.
Je prends ici position et vous livre un avis personnel. Une seringue est parfois un outil nécessaire, mais qui n’a rien à faire en salle ou dans l’assiette. Elle doit rester en cuisine, car c’est un outil au même titre qu’un fouet ou qu’un mixer. Apporte-t-on le couteau ensanglanté en même temps que la paillotte de lapin ? Pourquoi alors apporter une seringue de sauce ? Pourquoi pas un champ opératoire autour de l’assiette ?!
Autre exemple caractéristique et emblématique de la cuisine moléculaire : le diazote liquide. A la fois technique et ingrédient nouveau, le diazote liquide, à -196°C, permet de surgeler instantanément et créer des jeux de textures et températures innovants (nous en reparlerons dans la suite). Mais à -196°C, ce liquide est extrêmement dangereux car il peut brûler, et causer des dommages irréversibles sur la peau et les yeux. Pourquoi alors l’apporter en salle et en verser dans l’assiette des gens ? Est-ce juste pour que ça fume et faire de l’esbroufe, quitte à risquer de leur faire perdre la vue suite aux projections ? Apporterait-on une friteuse à +145°C en salle pour faire des frites ‘à la minute’ devant les gens, juste sous leur yeux (non protégés là aussi) ? Ce serait de l’inconscience, non ? La cuisine moléculaire se restreint-elle à ces effets visuels (tant qu’on n’a pas encore perdu la vue…)?
Ceux qui pratiquent cela surfent sur cette cuisine « à la mode », en ne retenant que l’aspect technique, scientifique de petit laborantin, et de poudres additives (addictives) magiques à ajouter. Et bien sûr, ces même gens sont souvent les premiers à vous accueillir dans leur restaurant, ou à vendre des seringues, kit et poudres à prix d’or…d’une cuisine business (une autre facette déplorable, mais réelle, de la cuisine moléculaire). La presse et la télé n’auront parfois retenu que cette alchimie culinaire, visuelle, spectacle, vendeuse, à la frontière entre magie et sorcellerie, entre fumée (de l’azote liquide) et fumisterie. Une bien mauvaise image que certains leur ont vendue… justement… Ceux là qui ne connaissent rien, ni les effets, ni les risques techniques ou chimiques, ni les dangers potentiels de ces ingrédients et ustensiles nouveaux. De magiciens, ces cuisiniers sont devenus des sorciers, et les chimistes sont devenus leurs complices ! Et pire même, tout le monde a été mis dans le même panier : vrais sorciers, faux chimistes, escrocs, artistes, cuisiniers, grand Chef, vrais chimistes etc.
Prof & Chef, Thierry Marx et Raphaël Haumont, héros depuis 2010 d’un manga sur la cuisine moléculaire dans Science et Vie Découvertes (8-12 ans)
Conclusion
Le suffixe « moléculaire » n’a certainement pas aidé à redorer l’image de cette cuisine, autant attaquée qu’elle fascine toujours. Ce mot est décidément bien mal choisi, et on ne peut que déplorer son établissement dans le langage courant et dans le dictionnaire. Il n’y aurait pas une cuisine « moléculaire » au même titre que qu’une cuisine « italienne », « japonaise». Ce n’est ni une communauté sectaire, ni une tendance. Du moins, ça ne doit surtout pas l’être. Elle est issue d’une collaboration étroite entre cuisiniers et scientifiques, lesquels ne sont d’ailleurs pas que des chimistes, car la cuisine fait appel à de nombreux domaines comme la biologie, la physique, la physiologie… A nous de redéfinir ce qu’est cette « cuisine secondée de la Science », telle qu’elle a été pensée et conçue, avant d’avoir été détournée par certains arrivistes, et de reproposer une définition plus juste et plus proche des pratiques. Redonnons au public la véritable image qu’elle mérite : celle d’une Haute Cuisine qui, via la connaissance des produits et des processus physico-chimiques mis en jeu pendant leurs préparations, cherche à maîtriser les préparations et à proposer des innovations, afin de sublimer les produits, pour le grand plaisir du consommateur. La voilà notre définition !
Raphaël Haumont, enseignant-chercheur de l’université Paris sud (XI), laboratoire ICMMO (Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d’Orsay) : www.raphaelhaumont.wordpress.com
Thierry Marx est à la tête de la restauration du Mandarin Oriental Paris. Raphaël Haumont et lui ont fondé le Foodlab, situé au Laboratoire en plein cœur de Paris, où ils effectuent leurs recherches dont les expériences culinaires sont aux frontières de l’artscience.
My ScienceWork
Le blog My ScienceWork est dédié à l’actualité multidisciplinaire de la recherche. L’équipe MyScienceWork vous invite à découvrir ses articles d’actualité/recherche/portrait/opinion en français et en anglais.
Le but de votre vie, c’est ce qui se trouve au plus profond de votre être essentiel ; votre raison d’être. Votre but est la raison pour laquelle vous êtes ici sur cette terre. Énoncé d’une autre manière, votre but peut ouvrir les portes à votre passion. Quand vous connaissez votre but et quand vous vous laissez vraiment vivre et guider par ce but, vous pouvez réaliser que vous commencez à exceller dans tout ce que vous faites. Votre but motive vos pensées, vos plans, vos objectifs et vos actions. Votre but se dévoile souvent et devient plus clair lorsque vous vivez en phase avec lui et que vous l’invitez à prendre une part active dans votre vie.
Dino Ragazzo
Dino Ragazzo a plus de 25 années d’expérience opérationnelle en milieu industriel notamment chez CEGELEC, Groupe ATANTIC, FRAMATOME (mise en service d’installations nucléaires).Il a été successivement Technicien commercial, Ingénieur d’essais, Directeur Technique, chef d’entreprise (PME d’ingénierie électrique et maintenance nucléaire) et Conseiller de la Direction Générale d’un grand groupe Industriel.maintenance nucléaire) et Conseiller de la Direction Générale d’un grand groupe Industriel.Dino Ragazzo est également l’auteur de l’ouvrage :
MANAGER D’ELITE – Gestalt guide du leadership dans les organisations du XXIe siècle
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En réalité, votre but est déjà omniprésent dans votre vie actuelle. Il se peut que vous le laissiez parfois s’exprimer timidement ou que vous ayez déjà choisi de le laisser guider chaque étape de votre vie. Le niveau de conscience avec lequel vous laissez votre but vous guider dans la définition de vos objectifs personnels ou professionnels enflamme ces objectifs et les remplit de signification et de passion contagieuse !
Pour commencer à découvrir votre but, prenez quelques instants pour répondre aux trois questions suivantes :
1. Que faites-vous aussi naturellement et sans effort que respirer ?
Pour certains, cela pourrait être « prendre la parole en public ». Pour d’autres, çela pourrait être « écrire ». D’autres encore pourraient constater que la formation, ou « le relationnel », le développement des autres, les activités d’assistance ou la conduite de projets, leur procure un sentiment de réalisation personnelle sans effort. Alors, une fois encore, que faites-vous aussi naturellement et sans effort que respirer ?
2. Qu’est-ce que vous aimez ?
Qu’est-ce que, justement, vous avez tant plaisir à faire et qui vous fait perdre la notion du temps qui passe lorsque vous le réalisez ? Ce qui nous enchante vient de notre cœur. C’est dans cette direction que nous vous invitons à rechercher la réponse à cette question fondamentale dans la découverte de votre but. Une fois encore, qu’est-ce que vous aimez ?
3. Qu’avez-vous accompli dans la vie dont vous vous sentez fier ?
Sans même que nous nous en rendions compte, nos accomplissements ont très souvent et subtilement été guidés par notre but. Ainsi qu’avez-vous accompli ?
Référez-vous à vos réponses aux trois questions ci-dessus. Créez une brève ébauche de formulation de votre but. Il est important que votre formulation soit courte de telle sorte que vous puissiez vous la rappeler facilement.
Tout comme avec vos valeurs, quand vous connaissez votre but, vous pouvez vous ranger derrière lui. Vous pouvez choisir des actions qui ont la puissance, la passion et la substance ; des actions qui résultent du plus profond de votre être : vos valeurs et votre but.
Maintenant, dactylographiez votre but avec de grands caractères et placez-le quelque part où vous pouvez aisément le voir. Comme vous vivez avec lui, permettez-vous de le mettre à jour jusqu’à ce qu’il exprime vraiment qui vous êtes dans votre « moi profond ».
Identifiez votre Vision
J’aspire à un état futur des choses qui va dans le sens de mes valeurs. Cela m’aide à accomplir mon but, ma mission.
Vision à dix ans : si vous aviez tout le temps, tout l’argent, toutes les ressources, tous les contacts… Si vous aviez tout ce dont vous avez besoin et que vous vouliez concevoir votre vie professionnelle avec le plus grand soin, à quoi ressemblerait-elle à 10 ans d’aujourd’hui ;
Vision à trois ans : si nous avions cette conversation dans trois ans à partir d’aujourd’hui et que nous devions regarder ce qui s’est passé pendant ces trois dernières années, que doit-il avoir du se produire pour que vous vous sentiez heureux des progrès réalisés ? La réponse s’entend en matière de progrès dans votre vie personnelle et professionnelle.
Vision à un an : en considérant votre vision à 10 ans, et vos plans à trois ans, que devez-vous accomplir cette année ? Que devez-vous mettre en place ? Quel marketing ferez-vous ? Comment votre vie sera-t-elle équilibrée ? Quels bénéfices voulez-vous attirer à vous ? Prenez le temps de rendre ceci aussi réel que vous pouvez. Ecrivez votre réponse au présent.
Fixez des objectifs prioritaires authentiques, significatifs et motivants.
Un des grands secrets pour fixer des objectifs qui vous inspirent et qui vous motivent vraiment consiste à identifier ceux qui sont alignés avec vos valeurs, votre but et la vision du futur que vous souhaitez ardemment. Par conséquent, en restant concentré sur vos valeurs, votre but et les réponses à vos questions (sur votre vision à dix ans, à trois et à un an), énumérez toutes les choses que vous voudriez accomplir dans un délai d’un an. C’est maintenant que cela commence pour accroître vos affaires et faire progresser votre vie professionnelle !
Vérifiez que chaque énumération est un objectif prioritaire authentique, c’est-à-dire un objectif qui vous emporte vers l’accomplissement de votre but. Il vous donne l’occasion d’honorer vos valeurs tout en vous rapprochant de la vision que vous avez de votre vie à dix ans, trois ans et un an. Cet objectif n’est pas une « chimère » ou une simple tâche qui devrait éventuellement être réalisée. Parmi ces objectifs, choisissez-en 1 à 4 maximum. Vous vous engagez à les accomplir pendant les 12 mois à venir. Le délai peut être plus court. Il ne devrait cependant pas être plus long qu’une année complète.
Fixez-vous des objectifs SMART. Un objectif SMART répond aux critères suivants :
Spécifique : il est suffisamment clair et détaillé pour vous permettre de savoir exactement ce que vous voulez accomplir. C’est la différence entre « je veux améliorer mes compétences, » et « je veux m’inscrire à une formation au management des conflits entre collaborateurs » (Action spécifique).
Mesurable : vous pouvez mesurer objectivement sa réalisation. « Mon niveau à l’examen d’évaluation des connaissances sera supérieur à 15/20 (niveau mesurable) ».
Approprié : il est aligné avec votre but, votre vision et vos valeurs. Quand les objectifs sont congruents avec vos valeurs et votre but, ils ont de la substance et vous serez plus enthousiasmés à les accomplir.
Réaliste : il est ambitieux et doit vous lancer un défi. Mais il est également réalisable (par exemple : mon niveau actuel est de 11/20).
Basé sur le Temps : vous avez fixé une échéance spécifique pour accomplir cet objectif (par exemple, « … avant le 31 décembre, (année spécifique) ». Reformulez les 1 à 4 objectifs que vous vous êtes engagés à accomplir pendant les 12 mois à venir en utilisant la formule S.M.A.R.T. ci-dessus.
Stratégie
La stratégie, c’est l’ensemble des choix d’objectifs et de moyens qui orientent à moyen et à long terme vos activités (et par extension celle d’une organisation ou d’un groupe de personnes). Le raisonnement stratégique se concentre surtout sur les vertus et la valorisation des ressources disponibles : vos talents, vos atouts, votre capacité d’innovation, votre rapidité de manœuvre. Ce raisonnement stratégique vous aide à atteindre les objectifs. C’est en fonction de ces ressources qu’il faudra ajuster les objectifs.
Votre stratégie peut être défensive en mobilisant vos ressources sur une multitude d’actions visant surtout à vous prémunir de tout risque d’échec. A l’inverse, votre stratégie peut être offensive en concentrant vos ressources sur un petit nombre d’actions pertinentes qui maximisent vos chances de succès.
Les questions suivantes pourront vous aider à construire votre stratégie :
Comment vais-je obtenir ce que je veux ?
Quels sont les différents itinéraires possibles ?
Quels points forts vais-je privilégier pour accomplir cet objectif ?
Sur quels atouts vais-je m’appuyer pour assurer la réussite de ce projet ?
Faut-il réajuster cet objectif ?
limites
Plus un objectif SMART est réaliste, plus il tient compte des capacités des ressources disponibles et de leurs limites. C’est avec cette prise en considération que cet objectif a le plus de chances de réussir. Attention, les limitations personnelles sont trop souvent assimilées à des déficiences ou à des impotences, surtout difficiles à assumer pour le genre masculin. Le but de cette réflexion concernant vos limites n’est pas de vous reléguer au rang des fanfarons, mais plutôt à celui des David qui, conscients de leurs capacités, sauront dès lors utiliser leurs ressources de manière plus intelligente que tous les Goliath des entreprises.
Accepter vos limites, c’est accepter de parcourir le chemin de votre propre réalité. C’est aussi accepter de vous laisser enfin devenir ce que vous êtes.
Accepter vos limites, c’est arrêter de vouloir ressembler à quelqu’un d’autre. Accepter et assumer vos limites, c’est la première condition du changement.
Accepter vos limites est une condition nécessaire à une gestion professionnelle de vos ressources et donc de votre temps.
La prise en compte des limites personnelles constitue la bête noire des perfectionnistes.
Les questions suivantes pourront vous aider à explorer ce sujet et à rendre vos objectifs encore plus SMART :
Quels sont mes « points faibles » ?
Quelles sont les contraintes qui s’imposent à moi ?
Qu’est-ce qui pourrait m’empêcher d’obtenir ce que je veux ?
Que suis-je capable de lâcher pour renforcer mes chances de succès ?
Un changement de notre organisation personnelle ne devient possible qu’à la condition d’apprendre à gérer ou à maîtriser le dilemme vie privée/vie professionnelle. C’est celui qui oppose notre besoin de liberté individuelle et une inévitable course pour la performance au travail. En d’autres termes, il convient d’apprendre à réaliser un juste dosage entre « je veux » et « je dois ».
Le boson de Higgs est l’élément central du « Modèle standard », la théorie décrivant l’union des douze particules élémentaires et des trois forces. Elle explique la création de la matière et par voie de conséquence, celle de l’univers. Dernière particule du Modèle standard à avoir été détectée, le boson de Higgs représente le chaînon manquant, « la particule de Dieu » jusqu’alors invisible aux yeux des scientifiques. Ne se dévoilant qu’en de rares instants, elle fait figure de « ciment originel », de « clef de voûte » de la structure fondamentale de la matière, liant les particules et leur apportant une masse.
Mais faisons un retour sur une recherche qui dure depuis plusieurs années. Le 15 septembre 1964, Peter Higgs faisait paraître un article sur une particule subatomique qui aurait, juste après le Big Bang, permis aux autres particules d’acquérir une masse. En août de la même année, les physiciens Englert et Brout, cosignaient un article décrivant un mécanisme similaire. Mais il fallut attendre 1984 et la volonté de l’italien Carlo Rubbia, devenu directeur du CERN, pour que le projet d’accélérateur de particules se mette en place. La construction de cet accélérateur géant, appelé « grand collisionneur de hadrons (LHC) » débutait le 16 décembre 1994, soit un an après l’arrêt du projet similaire des États-Unis. Alors que les travaux se poursuivaient, des prototypes étaient construits et testés. En 2008, les travaux d’assemblages aboutissaient… à un crash, dix jours plus tard. Une année entière fut nécessaire pour que le LHC soit fin prêt et que les physiciens puissent scruter l’infiniment petit à la recherche du boson.
Aujourd’hui, la quête du boson de Higgs arrive à son terme. Les physiciens de l’organisation européenne pour la recherche nucléaire estiment à 99 % la fiabilité de leur découverte. Une étape pour la compréhension de la nature vient d’être franchie, estime Rolf Heuer, l’actuel directeur du CERN.
Une telle découverte fait forcément l’effet d’une bombe, tant au niveau scientifique qu’au point de vue philosophique. Lorsque l’on revient ainsi sur la formation du monde et donc de nos origines, la presse s’emballe. Néanmoins de nombreuses questions restent en suspens. Notamment sur la manière qu’à le boson d’interagir avec les autres particules, ou par quel biais, le boson acquière une masse. L’aventure continue donc, des portes restent à explorer, des études sur les propriétés des particules doivent être poussées…
Par Sébastien Tribot, journaliste
John Ellis, physicien théorique, répond à la question, c’est quoi le boson de Higgs :
La nouvelle technologie baptisée « Schlieren à décalage de phase » consiste à mesurer des déviations lumineuses (dérivée du front d’onde) sur 1000 x 1000 points et d’en déduire les caractéristiques du composant.
La lentille à mesurer est imagée au travers de lentilles sur une caméra. La source lumineuse active est placée au plan focal d’une première lentille.
De cette façon, à l’image de la lentille mesurée se superpose une illumination modulée par la source lumineuse. Plus la focale de la lentille à mesurer est faible, plus on retrouvera de franges de Schlieren codant les déviations lumineuses en niveaux de gris sur la caméra.
La mise en place d’un décalage de phase, de la même manière qu’il est utilisé dans un interféromètre, permet alors une mesure complète de la dérivée du front d’onde.
La carte de modulation fait aussi apparaître les détails géométriques et cosmétiques du composant tandis que la carte de puissance met en évidence le détail des propriétés optiques.
Ce capteur de front d’onde fait donc bien mieux que les focomètres standards, incapables de caractériser les lentilles intégrant des aberrations sphériques, des corrections toriques, ou des fonctions multifocales. NIMO est donc très complet pour le contrôle des performances optiques des verres de lunette, des lentilles de contact et des implants intraoculaires.
Nommée SHAPALTM Hi-M soft, cette nouvelle version permet de réaliser une plus grande variété de formes structurelles tout en modifiant faiblement les autres propriétés du matériau.
SHAPALTM M soft et SHAPALTM Hi-M soft sont disponibles sous forme de tiges et de plaques, sans minimum de commande. Goodfellow peut également réaliser sur demande des pièces usinées à partir de croquis fournis par le client.
Goodfellow propose aussi un choix très important de céramiques, comprenant des céramiques complexes et de verres, telles que la vitrocéramique usinable MACOR®. Les céramiques usinables comme le SHAPALTM-M et le MACOR® ont été développées pour remédier à la friabilité des céramiques traditionnelles. Elles peuvent donc être usinées par des machines-outils dédiées au travail des métaux et être utilisées dans de nombreuses applications.
La gamme de colliers de la série Robusto se différencie des autres colliers à tête plate par le design arrondi de leur tête et par le matériau servant à leur fabrication : le polyamide 11. Ce polyamide est une matière d’origine végétale, communément appelée bioplastique. Issue de ressources renouvelables, l’utilisation de cette matière s’inscrit dans une démarche éco-responsable. Le polyamide 11 est obtenu à partir d’une graine végétale dont on extrait par pressage l’huile. La culture de la plante dont provient la graine ne nécessite aucune irrigation et son développement est assuré par des apports limités en matière organique. Par ailleurs, son exploitation n’entre pas en concurrence avec les cultures alimentaires.
Avec cette nouvelle gamme de colliers à tête plate, la société HellermannTyton participe à la préservation de l’environnement.
D’un point de vue technique, la grande souplesse du matériau permet aux colliers Robusto d’épouser au plus près l’enveloppe extérieure du toron de câbles, assurant un maintien optimal. Grâce à leur faible force d’insertion, le montage est aisé et le serrage est possible à la main, sans outil de pose. La tenue à la traction correspond aux attentes du marché, variant de 310 à 500 N entre les quatre tailles. Conformes à la norme UL94 HB, les colliers de la série Robusto sont auto-extinguibles et attestent d’une bonne tenue au feu.
La stabilité des performances mécaniques des colliers Robusto autorise une utilisation même à très basses températures (jusqu’à -40°C en continu). De plus, ils offrent une forte résistance aux agents chimiques, notamment aux chlorures qui peuvent apparaître lors de pluies acides sur les aciers galvanisés. La très faible reprise d’humidité de la matière garantit des performances constantes et durables dans le temps.
Applications :
Les performances des colliers Robusto permettent leur utilisation dans de nombreuses applications de fixation et de maintien de câbles, torons, tuyaux et autres éléments. La mise en œuvre des colliers Robusto est préconisée pour les installations électriques. Elle est aussi particulièrement recommandée pour les applications industrielles telles que des installations offshores, des plateformes pétrolières, des éoliennes, etc. Grâce à leur excellente résistance aux chlorures et aux rayons U.V., ils peuvent aussi être installés sur les panneaux solaires.
La très bonne résistance de la matière aux basses températures permet, quant à elle, d’utiliser les colliers Robusto dans des zones où les températures négatives sont récurrentes, en montagne par exemple.
Plus d’information sur l’offre HellermannTyton au 01 30 13 80 00 ou par email : [email protected].
Le monde est confronté à la raréfaction de l’eau douce et traverse une période de stagnation en matière de productivité, que ce soit pour réparer des fuites domestiques ou pour diminuer le gaspillage dans le milieu industriel. Ce sont les conclusions des experts de la société d’études McKinsey, qui prévoient une diminution des réserves d’eau douce de 40 % en 20 ans si aucune mesure radicale n’est prise pour améliorer l’efficacité agricole, industrielle et domestique.
Sous la pression de la hausse des prix et par crainte d’une pénurie, certaines entreprises vont de l’avant pour aboutir à une meilleure efficacité. Selon une étude financée par la Commission européenne, l’UE pourrait rendre son utilisation de l’eau environ 40 % plus efficace, uniquement par le biais d’améliorations techniques. Les décideurs politiques ont également invité les entreprises à prendre des initiatives. Face à la raréfaction grandissante de l’eau, ils envisagent la possibilité de réguler la consommation d’eau de l’industrie et de l’agriculture.
Aliments pour animaux
L’une des initiatives financées par l’Union européenne consiste à réduire radicalement le gaspillage d’eau entraîné par le processus de stérilisation des aliments pour animaux. Un projet pilote du département animalier de l’entreprise alimentaire Mars a démontré que de nouvelles techniques de stérilisation des aliments permettaient de réduire la consommation d’eau. L’entreprise projette d’étendre ces méthodes testées en Allemagne à d’autres pays où elle est implantée, à savoir la Grande-Bretagne, la France et la Lituanie. « Cela implique une consommation importante d’eau potable et bien sûr, en Europe occidentale, cette consommation est coûteuse », a expliqué à EurActiv Thomas Gaartz, ingénieur senior d’une filiale de Mars à Verden, en Allemagne.
La stérilisation thermique des conteneurs d’aliments pour animaux doit être effectuée à une température supérieure à 120 °C. Traditionnellement, l’eau douce était utilisée pour chaque lot puis rejetée dans les égouts. La technique de conservation ou de récupération de l’eau (« recowater ») de Mars utilise des rayons ultraviolets pour purifier les eaux usées et les réinjecter dans les chambres de stérilisation, a expliqué M. Gaartz. Ce recyclage a diminué de 95 % les rejets d’eaux usées et permis de réduire la consommation et le traitement de l’eau, pour des économies d’environ 300 000 euros par an dans l’usine de Verden. Ces recherches ont été financées par le programme-cadre de l’UE pour l’innovation et la compétitivité, un fonds de 200 millions d’euros visant à promouvoir la technologie et l’efficacité dans le processus de production sur la période 2008-2013.
Plans de conservation
À l’instar de Mars, Dow Chemical exploite sa propre technologie de traitement et de purification de l’eau afin d’investir dans la fabrication de produits chimiques et plastiques plus efficaces en termes d’utilisation des ressources. » La durabilité et la rentabilité ne sont pas des objectifs antagonistes » selon Ilham Kadri, la directrice générale des matériaux avancés chez Dow à Dubaï. Elle a accordé un entretien à EurActiv en amont de son discours à l’occasion de la semaine verte à Bruxelles.
« La gestion de l’eau n’est pas qu’une question économique, il s’agit également de la sécurité de l’approvisionnement. » Dow assure avoir réduit sa consommation d’eau publique dans l’un de ses plus grands complexes industriels à Terneuzen aux Pays-Bas, en récupérant les eaux usées des communautés voisines pour les traiter et les utiliser à des fins industrielles. Mme Kadri a souligné que d’autres entreprises pétrochimiques étaient intéressées par ce processus et que Dow comptait partager cette technique avec des usines en Espagne, en Chine et dans d’autres régions. Ce projet, résultant de la coopération entre le gouvernement local et l’entreprise, est un modèle de coopération public-privé qui pourrait fonctionner ailleurs en Europe, soutient la directrice. « Nous véhiculerons un message bleu pendant la semaine verte », a-t-elle déclaré aux organisateurs de cet événement européen qui porte cette année sur le thème de la conservation de l’eau.
Elle a ajouté que les décideurs politiques à Bruxelles devraient promouvoir les partenariats public-privé dans le domaine de la conservation, surtout en période de restrictions financières et d’austérité gouvernementale. Le recyclage de l’eau présente un avantage supplémentaire : la diminution des exigences de traitement des eaux à Terneuzen permet de réduire de 65 % la consommation d’énergie pour la purification de l’eau, affirme l’entreprise. De même, M. Gaartz a ajouté que la technique de stérilisation de Mars permettait de réduire la consommation d’énergie en limitant la demande de traitement des eaux usées.
Moins d’eau dans les boissons
D’autres entreprises s’inquiètent de la sécurité des ressources et de la compétitivité des coûts pour la conservation de l’eau, que ce soit pour réparer des fuites dans les toilettes ou pour réutiliser l’eau de l’industrie pour le lavage ou l’arrosage. Coca-Cola Europe vise à réduire de 20 % sa consommation d’eau par le biais de nouvelles technologies et de mesures de conservation. Une canette de Coca-Cola contient 96 % d’eau et l’entreprise utilise 294 millions de mètres cubes d’eau douce par an, soit trois fois le volume d’eau consommé par la ville de Londres, selon le programme de responsabilité environnementale de la multinationale.
Le géant de la boisson gazeuse est l’une des multinationales qui a rejoint le programme European Water Stewardship lancé en 2010 par le partenariat européen pour l’eau (European Water Partnership) afin de promouvoir la conservation et l’efficacité. L’étude de McKinsey souligne qu’avec les niveaux de consommation actuels, la demande agricole pourrait à elle seule dépasser les surfaces durables disponibles pour l’approvisionnement d’ici 2030. De plus, pendant cette même période, la demande alimentaire et intérieure devrait augmenter. Aujourd’hui, les marchés émergents et les pays en développement sont plus que jamais confrontés à un écart grandissant entre les besoins de l’Homme et les ressources en eau disponibles.
Cette étude intitulée « Charting on water future » a été publiée l’année dernière lors de la semaine verte à Bruxelles. Cette année, la raréfaction de l’eau est également au programme de la semaine verte qui prendra fin vendredi.
Le lidar est un radar optique permettant de mesurer à distance la vitesse du vent et capable de détecter à l’avance l’intensité de rafales approchant. Jusqu’ici le lidar était placé sur le mât ou au sol mais restait unidirectionnel. « L’unité scanner » développée par les chercheurs de Stuttgart permet d’orienter le rayon du lidar dans toutes les directions et par conséquent de connaître tout le champ de vent environnant l’installation éolienne, qui était jusque là simplement simulé.
Installé sur une éolienne à deux pales (CART 2) aux Etats-Unis depuis février 2012, le lidar-scanner a démontré son efficacité en pratique. L’anticipation de tous les vents alentours et l’orientation des pales en conséquence a permis de maintenir le rotor à vitesse quasi-constante, ce qui, selon les chercheurs, limitera à terme le vieillissement de l’installation. La précision des mesures rendra également possible un meilleur dimensionnement des nouvelles installations (réductions du coût des matériaux), mais le plus important reste l’amélioration des rendements.
Récompensé dans la catégorie Techniques innovantes pour l’Environnement mais non récompensé lors du dernier salon Pollutec, le projet mené par l’équipe Chimie Organique et Supramoléculaire de l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes pourrait offrir de nouvelles perspectives en matière de traitement des effluents industriels. Les perturbateurs endocriniens, de part leur mode d’action et leur présence ubiquitaire dans l’environnement, sont potentiellement nocifs pour les populations animales et humaines. Cependant, les stations d’épuration reçoivent un large spectre de ces composés provenant de sources variées, et notamment des eaux usées industrielles, effluents de ferme, lixiviats de décharge…
Les méthodes actuelles pour traiter ces composés, parfois photorésistants, sont constituées de trois étapes : ozonation, chloration, et oxydation. Mais ces procédés ont une efficacité ciblée, qui s’applique aux grands volumes peu concentrés. Hors, les effluents industriels ont des caractéristiques opposées, c’est-à-dire plus concentrées en composés aromatiques et réduits à des petits volumes.
Proposer une alternative pour le traitement des composés photorésistants
Alain Roucoux, qui travaille sur ce projet au sein de l’équipe Chimie Organique et Supra moléculaire, nous explique l’intérêt d’utiliser des nanoparticules pour le traitement et la dégradation des perturbateurs endocriniens. « Les propriétés des nanoparticules que nous utilisons correspondent plus à ce types d’effluents, où les perturbateurs endocriniens se retrouvent avec des concentrations plus importantes. Concrètement, nous développons des catalyseurs à base de nanoparticules métalliques, dont l’utilisation offre des avantages en termes de recyclage. Ces nanoparticules permettent de réduire les composés aromatiques sous hydrogène avec une grande efficacité. Il est important d’arriver à proposer une alternative pour le traitement des composés photorésistants. Mais nous n’en sommes qu’à une phase de tests. »
En effet, dans le contexte environnemental actuel, la mise au point de catalyseurs supportés à base de nanoparticules métalliques, efficaces même à faible charge et recyclables constitue une alternative intéressante répondant aux critères de technologies propres et adaptée aux cibles que constituent les perturbateurs endocriniens aromatiques. Ces perturbateurs endocriniens regroupent des substances considérées comme nocives, comme les PCB, benzo-pyrènes, Bisphénol A, stalates, DDT, atrasine…
Alain Roucoux nous explique plus en détails la méthode testée par son équipe en laboratoire : « la méthode que nous testons vient en amont de celles qui existent déjà. Elle permettrait de traiter efficacement les fortes concentrations, ce qui ne se fait pas pour l’instant. Nous avons développé pour le dépôt de nanoparticules de taille contrôlée une procédure simple, rapide, et reproductible en phase aqueuse, à température ambiante et sans étape de calcination, contrairement aux méthodes classiques de préparation des catalyseurs hétérogènes. Les analyses par microscopie électronique à transmission ont montré une taille moyenne de 5 nm avec des nanoparticules bien dispersées dans la matrice. Cette hétérogénisation du système facilite la récupération du catalyseur en fin de cycle pour une réutilisation potentielle. »
« Nous n’en sommes qu’à la phase des tests »
L’immobilisation par support solide des nanoparticules métalliques permet, selon le support choisi, de catalyser préférentiellement la dégradation tel ou tel substrat. C’est là tout l’intérêt de la méthode. « Par exemple, notre système basé sur le dépôt simple et rapide sur TIO2 de nanoparticules de métaux de transition (préstabilisées dans l’eau) est parmi les plus efficaces actuellement en hydrogénation, combinée ou non à des réactions de photo catalyse. Il devient ainsi prometteur pour des molécules photorésistantes telles que l’acide cyanurique avec un prétraitement en réduction pouvant modifier sa nature aromatique et donc faciliter sa photodégradation », nous explique Alain Couroux.
A l’heure actuelle, l’étude du dopage des catalyseurs à base de TiO2 par différents métaux, afin de déterminer la meilleure synergie et les phénomènes de lixiviation au travers de leur recyclabilités, est un axe de recherche prometteur.
Et au niveau des applications concrète sur le terrain ? Alain Roucoux précise : « au niveau des applications, on peut penser que d’ici 5 à 10 ans, la nanocatalyse des perturbateurs endocriniens sera de plus en plus généralisée dans le traitement des effluents industriels. A l’heure actuelle, nous ne collaborons pas avec les industriels. En effet, notre méthode s’éloignant des méthodes usuelles (celles qui sont à l’œuvre aujourd’hui), il est compliqué de mettre en place des partenariats. Nous ne sommes encore qu’au stade de la recherche ».
L’eau qui entre dans l’usine, appelée eau de procédé, doit avoir une certaine qualité suivant le process dans lequel elle sera utilisée. Celle qui en sort doit aussi disposer de certaines qualités dans le respect de la réglementation et des conventions passées avec les stations d’épurations locales. Tout l’enjeu consiste donc à limiter les besoins en eau dans les procédés, pour ensuite limiter les rejets.
« Nous sommes passés d’une approche de traitement des eaux usées il y a 10 ou 15 ans à une approche plus globale de traitement et de recyclage de l’eau, en parallèle avec l’amélioration des procédés de fabrication », indique Jean-Louis Roubaty, professeur associé des universités. Cela passe par des procédés de fabrication économes en eau, plus fins et plus précis. Améliorer les procédés permet de moins de polluer, de payer moins de taxes de rejet, de baisser les coûts de traitement des eaux et surtout de réduire les risques. Le re-use, ou recyclage de l’eau, s’affirme donc comme la tendance forte de ces dernières années (lire l’article sur le re-use). D’un point de vue technologique, de nombreux procédés de traitement sont au point (lire les articles sur les technologies, sur la réutilisation des eaux de process et sur Wô).
Mais l’industrie française est encore loin du compte. « Malheureusement, des industriels n’ont pas toujours su faire évoluer les procédés, explique Jean-Louis Roubaty. Lorsque leurs procédés étaient rentables, ils ont préféré les maintenir en l’état. Avec l’arrivée de nouveaux concurrents, leurs marges se sont réduites, ce qui les a mis en péril. C’est lorsqu’un produit est rentable qu’il faut investir pour faire évoluer soit le produit, soit le procédé de fabrication. » (lire l’interview de François Morier, Proserpol)
La contrainte réglementaire accrue va pousser les usines à se moderniser, notamment concernant les substances dangereuses dans l’eau (lire l’article). Après les micropolluants, ce sont les médicaments qui pourraient lancer de nouveaux défis pour le traitement des effluents (lire l’article). De nombreux projets de recherche portent sur ces sujets. Au sein de l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes, une équipe de recherche se consacre par exemple à l’étude des nanoparticules métalliques pour traiter les perturbateurs endocriniens comme le bisphénol A ou l’intrasine (lire l’article).
La contrainte environnementale ne se limite pas à l’économie de la ressource en eau. Il s’agit aussi de limiter la consommation d’énergie, notamment des installations de traitement. Certains se lancent même dans le recyclage de l’eau sous forme d’énergie. « L’une des voies sur lesquelles travaillent les industriels consiste à produire de l’énergie à partir des effluents, note Bertrand Garnier, directeur technique de Ondeo industrial soutions, filiale dédiée au traitement de l’eau pour les industriels du groupe Suez environnement. En effet, dans certaines conditions, on peut traiter des effluents chargés par méthanisation. On obtient ainsi un biogaz valorisable en production de chaleur et/ou d’électricité. »
Le marché de l’eau sera le thème de la troisième conférence d’Innov’Eco, le rendez-vous des professionnels des cleantech d’Ile-de-France dont Green Univers est partenaire fondateur, ce jeudi 24 septembre à la Cité de l’architecture et du patrimoine, à Paris. A la veille de cette rencontre, nous vous proposons un gros plan sur ce marché : les besoins, les investissements nécessaires, les acteurs en place.
L’eau, une ressource en péril
Comment éviter une crise mondiale de l’eau ? A Davos en janvier dernier, lors du World Economic Forum, le sujet a éclipsé pendant quelques heures la crise financière. Economistes, investisseurs, chefs d’entreprises et responsables politiques de tous les pays ont planché sur la ressource en eau, un enjeu vital à leurs yeux pour l’avenir de la planète.
Car si l’eau occupe 70 % de la surface de la terre, elle manque cruellement, 97,5 % étant de l’eau salée. Et les réserves sont très inégalement réparties puisque neuf Etats en concentrent 60 %. Dans de nombreux pays en développement, la situation est catastrophique : plus de 3 millions de personnes meurent chaque année de maladies liées à l’eau.
2,8 milliards d’habitants, soit 44 % de la population mondiale, vivent dans des zones souffrant de stress hydrique, selon l’OCDE. Et ce chiffre pourrait atteindre 3,9 milliards en 2030 sous l’effet du réchauffement climatique. Les glaciers de l’Himalaya et du Tibet, par exemple, approvisionnent en eau 2 milliards de personnes. Or, au rythme actuel, ils pourraient avoir disparu à la fin du XXI ème siècle ! Des rivières majeures ont déjà atteint des seuils critiques : le Colorado, le Gange, le Jourdain, le Nil par exemple.
L’agriculture très gourmande en eau
L’agriculture est souvent montrée du doigt car elle est la principale utilisatrice de l’eau : elle capte 70 % de la ressource. Mais l’urbanisation croissante et l’industrialisation nécessitent aussi une consommation de plus en plus soutenue. En Asie, selon le rapport du World Economic Forum, la demande en eau va bondir de 65 % pour l’industrie d’ici à 2030, de 30 % pour les usages domestiques (urbanisation) alors qu’elle augmentera de seulement 5 % pour l’agriculture.
Ce qui risque de provoquer de graves tensions. D’autant que les villes des pays émergents sont encore très insuffisamment équipées en infrastructures : en Chine, par exemple, 60 % des 669 grandes cités souffrent de pénuries d’eau et près de la moitié ne disposent pas de systèmes d’assainissement efficaces.
Dans les pays industrialisés, la situation est beaucoup moins dramatique mais elle est néanmoins fragile. Et les conséquences du réchauffement climatique pourraient vite devenir inquiétantes. Déjà, en 2007, la sécheresse a coûté 1 point de croissance du PIB à l’Australie !
Des investissements massifs nécessaires
Pour accroître les réserves et économiser l’eau, les solutions existent mais elles nécessitent des investissements massifs des acteurs publics et privés. Selon l’OCDE, un investissement de 10 milliards de dollars par an serait nécessaire pour réduire de moitié le nombre de personnes privées d’accès à l’eau dans les pays en développement. Cela générerait un bénéfice économique de 38 milliards par an grâce, entre autre, aux coûts évités.
Depuis quelques années, le dessalement de l’eau de mer est expérimenté dans plusieurs pays, notamment au Moyen-Orient. Environ 0,05 km3 d’eau dessalée, dont 15 % issus d’eau saumâtre (avec une forte concentration en sel), sont produits chaque jour dans le monde, selon un rapport de l’association Entreprises pour l’Environnement.
Cette production représente 0,45 % de la consommation mondiale journalière d’eau douce, mais croît au rythme de 10 % par an. Et des usines de dessalement d’une capacité de production de 0,001 km3 par jour sont en projet. Mais le dessalement a des inconvénients : des conséquences environnementales négatives (rejets de saumure, effluents chimiques ?) des besoins énergétiques importants (et donc un impact climatique, les usines étant essentiellement alimentées par des énergies fossiles) et un prix de vente élevé de l’eau produite.
Une solution : la récupération des eaux de pluie
Le recyclage des eaux usées a l’avantage d’être beaucoup moins cher. D’ici à 2015, les capacités mondiales de recyclage des eaux devraient plus que doubler pour passer à 20 km3 par an, contre 7,1 aujourd’hui d’après Entreprises pour l’Environnement. De nombreuses recherches sont en cours dans ce domaine, notamment pour rendre l’eau issue des stations d’épuration potable et utilisable à des fins alimentaires.
Autre solution économique, la récupération des eaux de pluie. Elle est encore peu développée sauf dans les pays secs, pourtant elle nécessite des investissements réduits et l’eau récupérée est gratuite.
La détection des fuites dans les réseaux est aussi un enjeu important dans les pays émergents comme dans les pays industrialisés. Chaque année, on estime que 5 milliards de mètres cubes d’eau s’échappent en pure perte des tuyaux. La plupart des fuites sont dues au mauvais état des systèmes de canalisation. La France n’échappe pas à ce problème. Selon le Cemagref, les déperditions atteindraient l’équivalent de 20 % des eaux consommées dans notre pays. Plus de la moitié des 850.000 kilomètres de canalisations datent des années 1970. La réduction des fuites fait partie des objectifs fixés par une directive européenne de 1998 sur la qualité de l’eau ainsi que par le Grenelle de l’environnement.
Les sociétés de gestion innovent via des systèmes de détection plus rapides et plus performants, comme une surveillance à distance par détection acoustique (repérage des bruits générés par la fuite) ou le recours à un gaz traceur (injection d’un gaz inerte dans l’eau sous pression, détecté à la surface du sol lorsqu’il s’échappe à l’endroit de la fuite).
Un secteur économique porteur
Pour les entreprises, ces nouveaux secteurs représentent des marchés considérables et à multiples facettes. En matière de distribution, de gestion et de traitement de l’eau, la France est en pointe, avec les deux leaders mondiaux, Veolia Eau et Suez Environnement. Le premier alimente plus de 80 millions de personnes en eau potable, le second 76 millions.
Derrière ces deux géants, l’Ile-de-France compte de nombreuses PME qui traquent les marchés au-delà des frontières de l’Hexagone. C’est le cas par exemple de la société Eau pure, spécialisée dans le traitement des eaux municipales et industrielles, implantée en région parisienne et dans le Jura, qui vient de lever des fonds pour accélérer son développement. Déjà présente au Chili, au Vietnam et au Maghreb, elle vise d’autres pays.
Des PME se développent également, comme Hydrasol (Hauts-de-Seine) qui propose des solutions pour piloter au mieux l’arrosage, Hydroconcept (Yvelines) avec des technologies pour le traitement des eaux usées industrielles ou encore Aqua Tools (Yvelines), qui commercialise des kits pour le contrôle qualité microbien dans les installations d’eau. Des « Blue techs » qui comptent profiter des énormes besoins du secteur pour se développer et créer des emplois.
Techniques de l’Ingénieur : Pour commencer, pourriez-vous rappeler quels sont les enjeux du traitement de l’eau potable pour l’homme et les collectivités ?
Dominique Gâtel : L’eau potable est d’abord un enjeu de santé publique et de développement au sens large. Il y a une relation directe entre la qualité de ce service, et la santé d’une part, et le PIB d’autre part. Difficile de décoréller les trois, mais pour une société développée comme la nôtre, les coûts sanitaires et sociaux associés à des services dégradés sont rapidement mesurables dans le cadre d’études.
C’est aussi un enjeu difficilement isolable de la gestion du bassin-versant, car la question de la qualité de l’eau potable est révélatrice de la gestion de l’eau tout court : on doit éliminer en potabilisation ce qui reste une fois que les autres acteurs du bassin-versant sont passés par là : substances chimiques en tous genres y compris perturbateurs endocriniens, micro-organismes pathogènes, etc.
En lien avec cet aspect « gestion du bassin » se pose la question de la quantité d’eau consommée. On atteint progressivement les limites de capacité, d’autant plus qu’on cherche désormais à laisser suffisamment d’eau dans l’environnement pour maintenir la biodiversité, et que le changement climatique se traduit par des ressources plus fluctuantes en quantité.
Le tout, bien évidemment, dans un contexte de tensions budgétaires, les collectivités locales étant souvent proches de leurs limites de financement. Et là se pose un triple problème : investir pour faire face à des exigences réglementaires et de renouvellement croissantes, et donc trouver des économies et/ou augmenter le prix de l’eau, et enfin identifier et accompagner les usagers ayant des difficultés à payer leur facture d’eau.
Pouvez-vous expliquer rapidement les différentes étapes du traitement de l’eau potable ?
Le processus est différent en eau souterraine et en eau de surface. Pour une eau souterraine, il suffit en règle générale de retirer le fer (naturellement présent) par filtration, et de chlorer l’eau (obligation française). Pour une eau de surface, rivière ou lac, il faut en plus clarifier l’eau avec des coagulants, la décanter et la filtrer avant de la chlorer.
Ces 2 types de traitement de base peuvent en plus être complétés par des étapes de désinfection supplémentaires (ozone, membranes et/ou ultraviolets) pour inactiver les germes pathogènes, et de filtration sur résine échangeuse d’ions et/ou charbon actif pour retirer les micropolluants.
Quelles sont les sources d’eau utilisées pour le traitement de l’eau ? Viendront-elles à se tarir ?
Les collectivités, industries et exploitations agricoles sollicitent à peu près toutes les ressources naturelles : rivières, lacs, et eaux souterraines (à peu près 50/50 eau de surface/eau souterraine).
On atteint dans bien des cas les limites de ce que l’on peut tirer des ressources présentes. Des régions qui n’avaient pas connu de manques d’eau majeurs doivent maintenant attribuer des quotas de prélèvement, restreindre les usages, réquisitionner des ressources, etc. C’est loin d’être le cas général, mais la tendance est perceptible.
Donc, il faudra progressivement recourir à de « nouvelles » ressources en recyclant, plusieurs fois, l’eau usée avec des traitements appropriés ; c’est déjà très souvent le cas pour les industries.
En zone côtière, on se tourne progressivement vers le dessalement de l’eau de mer. C’est déjà très majoritairement le cas dans la péninsule arabique et bien des îles – dont l’Angleterre ! – et la France devra probablement y recourir aussi.
Les normes en vigueur sont-elles suffisantes ?
Cette question est à l’examen au niveau mondial, européen et français, le tout en coordination.
Au niveau mondial, l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé) mène une revue permanente (« rolling revision ») des publications épidémiologiques et toxicologiques pour adapter si nécessaire les recommandations : paramètres à suivre et niveau de contamination acceptable.
L’Europe en fait autant, mais en cherchant à limiter l’exigence européenne aux problèmes d’ampleur européenne, et en faisant le lien avec les autorisations de mise sur le marché des produits chimiques, désormais délivrées par l’Europe : on pense ici à la réglementation REACH (produits chimiques), réglementations pesticides, etc. Car le meilleur moyen d’éviter la pollution de l’environnement par des substances dites « prioritaires » est d’en limiter la mise sur le marché, et cela ne peut se faire qu’au niveau européen.
Reste à charge de la France de respecter ces exigences européennes, minimales donc, et d’examiner les substances qui posent un problème particulier à la France, ou à une région.
C’est ainsi que, par exemple, les perturbateurs endocriniens font l’objet de recherches, dont les résultats sont examinés à la loupe en termes de risques pour l’eau potable et les populations, en cumulant à la fois la toxicité des molécules, et leur présence dans les ressources. Concrètement, si des milliers de substances sont potentiellement en cause, la pratique révèle que seules quelques-unes pourraient nécessiter de nouvelles normes à l’avenir pour protéger les populations sur le long terme. À suivre donc.
Quels sont les objectifs, les missions que se fixe Veolia Eau ?
Nous sommes une société de services, au public, aux collectivités locales et aux industries. Notre stratégie se résume en 3 lettres, SVR, pour Services, Valeur et Responsabilité.
Notre mission consiste à apporter des services dans la distribution de l’eau et la collecte, en s’assurant que les installations que nous gérons fonctionnent toujours de manière optimale. À l’échelle du groupe, cela consiste par exemple à diminuer de 5 % les volumes de fuites sur l’ensemble des réseaux qu’on gère pour alimenter plus de 100 millions d’habitants dans le monde. Un autre exemple de service que l’on améliore est l’efficacité énergétique des usines de traitement des eaux usées, de telle sorte que les KWh dépensés par gramme de DBO5 éliminé diminuent aussi de 5 %.
Le second élément de notre stratégie consiste à créer de la valeur, notamment en utilisant toutes les sources d’énergies et en recyclant ce qui peut l’être ; c’est ainsi que nous allons augmenter de 10 % les volumes des eaux usées que nous recyclons ; un autre exemple de cette volonté est sur la station d’épuration de Bruxelles Nord, où nous recyclons du bioplastique.
Le 3e élément concerne notre responsabilité, notre comportement éthique par rapport à l’ensemble des collectivités et des pays dans lesquels nous intervenons, et au-delà, pour la planète. Nous mettons bien évidemment ces mêmes engagements au service des industries qui doivent, elles aussi, optimiser leur gestion de l’eau. Cette responsabilité passe par différentes actions, par exemple la comptabilisation des émissions globales de gaz à effet de serre des exploitations gérées par Veolia Eau, l’accroissement du nombre de sites ayant réalisé un diagnostic ou mis en place un plan d’actions pour restaurer la biodiversité locale, ou encore la généralisation des systèmes de management environnemental.
Qu’ a mis en place Veolia pour répondre à ces objectifs ?
Difficile de résumer une organisation en quelques minutes ! Veolia est fondamentalement un réseau professionnel coordonné de taille mondiale, capable de tester, ou détecter, et généraliser une expérience positive, de porter une solution qui prouve son efficacité quelque part sur la planète, et ce aux meilleures conditions économiques, pour satisfaire les orientations et critères des différents clients industriels et municipaux.
Qu’apportent les centres de recherche ?
Les centres de recherche développent et mettent à disposition des opérationnels un support méthodologique et expérimental pour détecter, évaluer, fiabiliser et optimiser les solutions dont j’ai parlés, évidement en lien avec le monde de la recherche tant fondamentale qu’appliquée.
Quels sont vos projets à venir ?
On travaille à peu près sur tous les procédés de traitements, en particulier beaucoup sur les membranes qui apportent à la fois robustesse aux performances et compacité aux installations.
Notre portefeuille de projets comprend aussi des projets d’ordre méthodologique, notamment pour mieux systématiser l’usage d’indicateurs de performance, au-delà de ce qui est réglementaire, notamment dans le domaine des pressions sur les ressources d’émission de gaz à effet de serre et économies d’énergie.
Interview réalisée par Sébastien Tribot, journaliste
Le principe est celui d’une pile à combustible et repose sur l’activité bactérienne. L’hydrogène est oxydé au contact de l’anode, ce qui libère un électron. L’ion hydrogène qui en résulte est ensuite récupéré au niveau de la cathode, avec l’électron. L’électricité résulte donc d’un transfert d’électrons entre deux électrodes, à savoir de l’anode vers la cathode.
Dans le cas présent, les bactéries ne se contentent pas de produire du courant, mais se nourrissent d’eaux usées. Les matières organiques présentes dans les eaux polluées sont ainsi dissoutes par des micro-organismes appelés « électricigènes ». De fait, l’eau est purifiée.
Les piles à combustible microbiennes pourrait bien se révéler fort utile dans les stations d’épuration. Cette nouvelle technologie offre en effet de multiples avantages dans le traitement de l’eau. Notamment, au niveau de l’utilisation des ressources, telles que l’oxygène ou divers produits chimiques, nécessaires au traitement de l’eau. Mais aussi concernant la réduction de la production de gaz à effet de serre.
Ces bactéries pourraient même être utiles à la mesure de la pollution. Selon une interview accordée à Ouest-France par Frédéric Barrière, responsable du projet de PCM à l’université de Rennes, le taux de pollution des eaux usées serait proportionnel à la quantité d’électricité produite. Cela serait un baromètre de pollution novateur.
Les recherches se poursuivent dans divers pays et universités. En France, Rennes, Lyon et Toulouse se démarquent par leurs travaux. Et bien que la pile à combustible microbienne ne soit pas encore en service, ce processus naturel d’élimination des déchets inspire. En Australie par exemple, quelques prototypes ont été installés par l’université de Queensland pour le traitement des eaux usées et l’alimentation en électricité dans une brasserie.
Les piles sont encore en phase de test. Pas d’emballement donc. D’autant que plusieurs difficultés sont apparues aux yeux des chercheurs, dont celle de collecter l’énergie et celle de gérer une concentration de matières organiques sans cesse différente dans les eaux usées.
Pour l’heure, l’utilisation de ce système au niveau industriel n’est pas prévue. Mais cette nouvelle technologie est très prometteuse. À l’avenir, les stations d’épuration seront probablement autonomes. Et qu’en sera-t-il du voyage spatial ? La pile à combustible microbienne gérera-t-elle le renouvellement de l’eau et la production d’électricité dans les fusées ?
A travers nos 150 ans d’histoire, nous avons déjà accompagné deux ruptures majeures en matière de gestion de l’eau en Europe : celle de l’hygiène et de la santé à la fin du dix-neuvième siècle, et celle du confort urbain dans la deuxième moitié du vingtième siècle.
Aujourd’hui, nous développons de nombreuses solutions technologiques existent pour optimiser la gestion des ressources. Mais elles ne sont rien sans une gouvernance qui garantisse leur adéquation avec les besoins des usagers et la bonne coordination des acteurs qui les mettent en oeuvre. La gouvernance est LA clef de voûte de la transition vers l’ère de la rareté : gestion intégrée des écosystèmes mais aussi implication de toutes les parties prenantes dans la gestion des services.
Certaines de nos expériences passées dans les pays émergents nous ont appris qu’une gouvernance défaillante peut faire échouer des projets quelque soit l’investissement technique, humain et financier engagé.
Renforcer le rôle des collectivités européennes
Les opérateurs ont absolument besoin de collectivités locales fortes pour piloter leur travail et d’un contrôle public efficace. Au niveau européen, nous militons pour un renforcement du rôle des collectivités locales dans l’élaboration des politiques environnementales, celles-ci se retrouvant bien trop souvent contraintes de mettre en œuvre des décisions prises par les Etats, en ignorant les spécificités des territoires.
Mieux impliquer les collectivités dans les processus décisionnels permettrait aussi de favoriser la coopération des territoires partageant les mêmes caractéristiques, comme par exemple les Alpes ou le bassin Méditerranéen : ces milieux naturels fragiles et très spécifiques exigent une gouvernance dépassant les cadres nationaux.
Vers une responsabilité partagée des acteurs
Nous défendons le principe de l’association étroite des usagers aux grands choix de gestion ainsi qu’à leur mise en œuvre.
C’est le sens de l’initiative lancée en 2009 par Lyonnaise des Eaux en France : les « Idées neuves pour l’eau ». C’est une démarche inédite en Europe et il est assez étonnant de constater que si la participation des usagers est un principe clef de gestion des projets de développement, elle reste relativement marginale dans les pays du Nord. L’implication des usagers et la tarification progressive des services sont des thèmes sur lesquels le Nord a beaucoup à apprendre du Sud, tout particulièrement sur la politique sociale de l’eau, qui préoccupe les collectivités.
La nouvelle génération de contrats sur lesquels nous travaillons est fondée sur la responsabilité commune des acteurs, comme en Australie dans les contrats d’Alliance ou en France avec celui que nous avons récemment renouvelé avec la ville de Dijon.
Autre évolution, une meilleure valorisation de la performance environnementale, que ce soit du point de vue de l’opérateur, qui s’engage sur des objectifs clairs avec une exigence de résultats, ou de celui des usagers, avec la mise en place de systèmes tarifaires encourageant une consommation d’eau raisonnée.
Des solutions sur-mesure mais des règles communes
Ces modèles de gouvernance plus ouverts permettent de faire émerger des solutions construites ensemble, adaptées aux besoins des territoires et des usagers. Pour autant, il est indispensable que les cadres partagent un certain nombre de principes communs permettant d’évaluer et de comparer ces solutions et les différents modes de gestion des services.
La concurrence qui existe aujourd’hui, en France tout particulièrement, entre différents modes de gestion, est en effet le premier levier de compétitivité et de performance des services. Cette émulation peut être très positive pour les usagers, à condition que le choix des modalités de gestion se fasse sur des critères clairs et pragmatiques et dans une logique de long terme. Mais pour comparer les modes de gestion et assurer une véritable concurrence, les règles du jeu doivent être les mêmes pour tous, opérateurs privés et publics. D’autant que les modalités de coopération entre les deux sont de plus en variées.
Nous le vivons par exemple à Arrezzo, en Italie, où nous sommes co-actionnaire de la société d’économie mixte Nuove Acque, ou encore à Rouen où nous apportons notre appui à une régie publique. Renforcement des collectivités locales, implication des usagers et concurrence réelle entre les différents modes de gestion sont donc les trois piliers d’une gouvernance européenne des services d’eau apte à relever les défis d’une nouvelle ère : celle de la rareté.
Par Jean-Louis Chaussade, directeur général de Suez environnement
De nombreux process industriels ne peuvent pas fonctionner sans eau propre, pure, voire ultra-pure. Il est donc essentiel de disposer d’installations de traitement performantes, dont la maîtrise de la conception est toutefois très complexe. Il y a vingt ans, la Business unit Ion Exchange Resins (ION) du groupe chimique de spécialités Lanxess était l’une des premières entreprises opérant sur ce marché à présenter un utilitaire de planification destiné au calcul des projets. Puis, elle n’a pas cessé depuis de développer et d’améliorer ce programme. La nouvelle version de Lewatit-CalculatION 5.0 permet une conception encore plus aisée des installations de traitement. Ce programme réduit le temps nécessaire au calcul des projets et peut même aider les utilisateurs à faire baisser les coûts d’exploitation des installations existantes. Ce logiciel multilingue, disponible gratuitement auprès de Lanxess, s’est encore enrichi de nouvelles fonctions.
« Le défi que constitue la conception d’installations de traitement d’eau destinées à la fourniture d’eau de process est très simple à résumer », déclare Björn Dinges, du Marketing technique Industrial Water Treatment au sein de la Business unit ION, qui a participé à l’élaboration du nouveau système. « Les spécialistes qui planifient et développent ces installations sont généralement très compétents dans le domaine des techniques de procédés, mais ils connaissent moins bien les processus chimiques se produisant dans les échangeurs d’ions, qui sont pourtant l’élément clé du procédé. Si on considère ces produits comme une « boîte noire » autour de laquelle on se contente de concevoir le système de filtre sans chercher à en comprendre le contenu, on peut parfois passer à côté d’économies substantielles. » C’est d’autant plus vrai avec le niveau de performance des résines échangeuses d’ions de Lanxess, surtout face aux exigences de plus en plus sévères que doivent actuellement remplir les circuits d’eau ultra-pure et d’eaux usées.
Un diagnostic précis d’une installation existante
Le choix judicieux du type de résines échangeuses d’ions l’optimisation des séquences de régénération, ainsi qu’une appréciation réaliste des quantités d’eaux usées et de leur composition permettent de respecter les contraintes réglementaires en toute fiabilité. « C’est là qu’intervient Lewatit-CalculatION 5.0 », indique Björn Dinges.« Le programme permet de coller parfaitement le système de traitement d’eau aux exigences du process. » Il aide l’utilisateur à analyser de façon détaillée ses besoins réels et propose, au cas par cas, en fonction du client, la résine échangeuse d’ions Lewatit la mieux adaptée, ainsi que la quantité à mettre en œuvre. «Le programme fournit une aide à la conception d’un vaste choix de procédés chimiques, adaptables à chaque application spécifique grâce aux nombreuses variables.» Des fonctions supplémentaires de calculs de chimie de l’eau permettent d’évaluer avec précision la charge spécifique en silice, de prévoir la composition des eaux usées ou de déterminer les débits optimaux. Le programme est complété par des fonctions de détermination des temps de contact et de la consommation de produits chimiques en vue d’une optimisation des coûts de régénération.
« Il faut souligner que le logiciel n’est pas uniquement destiné au dimensionnement de nouvelles installations », précise Björn Dinges. « Il permet aussi de réaliser un diagnostic très précis d’une installation existante.» Les utilisateurs peuvent ainsi identifier et chiffrer les possibilités d’économies d’eaux usées et de réduction des coûts d’exploitation. En outre, le logiciel met en évidence les potentiels inutilisés qu’un remplacement de résine échangeuse d’ions rendrait accessibles et indique à quel moment celui-ci est conseillé
Ce logiciel vise un très vaste public: « Les clients de la construction automobile ou de la micro- électronique ne sont pas les seuls à pouvoir bénéficier de ce programme, il concerne aussi les utilisateurs des secteurs de l’énergie thermique ou nucléaire, du papier, de l’industrie chimique, pour n’en citer que quelques-uns. Nous visons aussi tout particulièrement les ingénieurs des bureaux d’études, des constructeurs d’appareils et d’installations et, bien entendu, les étudiants des établissements d’enseignement supérieur », souligne Björn M. Dinges.
Sa gestion questionne donc des aspects quantitatifs et qualitatifs qu’il convient de replacer dans une dynamique spatiale et temporelle : pénuries en période d’étiage, prévention du risque lors des crues, problématiques différenciées suivant une situation en tête de bassin, en plaine ou en estuaire, en zone rurale ou urbaine…
Au cœur des besoins anthropiques, les modalités d’aménagements et de régulation des réseaux hydrographiques pour exploiter cette ressource existent depuis des siècles. Dans un premier temps, nous replacerons les modalités qui ont régi la politique de l’eau dans une perspective historique, avant d’analyser les apports des lois sur l’eau successives en France.
Pour assurer la bonne gestion de la ressource en eau, ces lois ont mis en place des périmètres géographiques et des circuits financiers dédiés, ainsi que des modalités spécifiques de relations entre les usagers et les pouvoirs publics, que ce soit par le biais de la réglementation ou de la concertation.
Ces différents acteurs, dont nous dresserons un panorama rapide et orienté en fonction du rôle qu’ils occupent (usager, gestionnaire, instance de régulation ou d’incitation financière) doivent aujourd’hui plus que jamais travailler de façon complémentaire et concertée pour atteindre les objectifs de « bon état des eaux » fixés par l’Europe.
Leurs principes généraux ont été exposés dans un premier article (Oxydation et réduction appliquées au traitement de l’eau – Principes généraux). Un second article (Oxydation et réduction appliquées au traitement de l’eau – Oxygène, chlore et dérivés) a été consacré aux oxydants les plus traditionnels.
Dans le présent article, sont examinés :
les autres oxydants (dont l’ozone) ;
les procédés d’oxydation dite « avancée », associant l’ozone et/ou le peroxyde d’hydrogène et/ou les rayons UV et/ou des catalyseurs… ;
les réducteurs, d’usage courant mais plus restreint que les oxydants.
Les principales applications et modalités de mise en œuvre de l’oxydo-réduction dans les technologies de l’eau seront enfin développées dans un dernier article en liaison avec les articles du traité Environnement :
Traitement des eaux avant utilisation. Substances dissoutes [G 1 171] ;
Traitement des eaux avant utilisation. Filière et applications [G 1 172] ;
Traitements physico-chimiques de la pollution soluble [G 1 271] ;
Traitements tertiaires des effluents industriels [G 1 310] ;
Lutte contre la pollution des eaux. Finitions à haute performance [G 1 330].
Les produits chimiques utilisés pour le traitement des eaux ne sont pas tous des inhibiteurs de corrosion. On utilise également des inhibiteurs d’entartrage, des produits modifiant sensiblement le milieu (pH et conductivité principalement) et des biocides. L’emploi de ces produits a souvent un effet direct ou indirect sur les processus d’inhibition de la corrosion. Leurs rôle et mode d’action seront présentés aux paragraphes correspondants.
Parmi les installations traitées, on distingue :
les générateurs de vapeur et circuits annexes (vapeur, condensats) ;
les circuits de refroidissement ;
les circuits d’eaux fermés (chauffage, froid) ;
les réseaux d’eaux chaudes et froides sanitaires ;
les réseaux d’eau potable.
Enfin, l’emploi d’un inhibiteur doit être conforme à la législation en vigueur. Nous préciserons chaque fois que nécessaire les textes à consulter.
Des robots, des caméras, des plantes et… l’agriculture durable
On se croirait dans un film d’anticipation. Imaginez une sorte de grand bâtiment, renfermant notamment des serres modulables et des chambres climatisées en confinement à l’intérieur desquelles les parties aériennes et racinaires de milliers de plantes, dont certaines convoyées depuis les lieux de culture par des robots, sont filmées par des caméras dans différentes longueurs d’ondes ! Bienvenu à l’intérieur de la Plateforme de Phénotypage Haut Débit (PPHD) de Dijon qui sera inaugurée le 6 juillet prochain. Unique en son genre, celle-ci permettra aux chercheurs de l’Unité Mixte de Recherche Agroécologie (INRA/CNRS/Université de Bourgogne/AgroSup Dijon), et plus largement à la communauté scientifique nationale et internationale de disposer d’un équipement « high-tech » pour produire, dans des conditions parfaitement contrôlées, et caractériser, à l’aide de moyens non-destructifs, du matériel végétal.
Le développement d’une agriculture dite « durable », autrement dit qui respecte davantage l’environnement, exige un renouvellement des systèmes de cultures basé sur l’exploitation accrue de la variabilité génétique des plantes et celle des interactions entre organismes. « Il est donc nécessaire de caractériser les phénotypes de plantes cultivées, de focaliser sur les interactions plantes – microorganismes telluriques pathogènes/mutualistes et l’effet de l’environnement abiotique », explique Christophe Salon, Directeur de recherche à l’INRA et Directeur scientifique de la PPHD. Or cela implique de pouvoir réaliser l’exploration systématique intra ou inter spécifique de la diversité génétique naturelle ou induite des plantes et de leur adaptation à des conditions environnementales fluctuantes, contraintes, voire stressantes. D’où la nécessité de disposer de plateformes phénotypiques en conditions contrôlées associant un haut débit et une mesure précise et continue de l’environnement des plantes et de leur phénotype.
Une serre où les plantes sont sous l’oeil de caméras
La PPHD qui sera inaugurée le 6 juillet prochain à Dijon est l’aboutissement d’un projet qui a commencé dès 2006 et dont le développement a été financé par l’INRA, le Conseil Régional de Bourgogne, les fonds européens FEDER, le plan de relance 2010, et pour une partie, dans le cadre des investissements d’avenir via le projet PHENOME qui fédère toutes les compétences françaises en matière de phénotypage des plantes. Déjà impliquée dans plusieurs projets Européens comme ABSTRESS, ARIMNET et European Plant Phenotyping Network (EPPN), cette plateforme dijonnaise est dotée d’un certain nombre de dispositifs innovants parmi lesquels deux systèmes de phénotypage, basés sur l’analyse d’images dans différentes longueurs d’ondes, qui représentent des outils phares. Ils permettent en effet de caractériser différentes unités biologiques à l’aide de moyens non-destructifs automatisés. « Ce phénotypage pourra être mené soit sur un très grand nombre de plantes sur lesquelles nous effectuerons un nombre limité de mesures, soit sur un nombre réduit de plantes, caractérisées plus fréquemment au quotidien », résume Christophe Salon.
Ainsi le premier système de phénotypage, adapté aux unités de petite taille que sont les graines en boîte de pétri, les plantules ou encore les colonies de microorganismes, est équipé d’une caméra mobile capable de balayer la zone de mesure. Destiné davantage aux grosses unités telles les plantes en pots et les rhizotrons, le second de ces systèmes de phénotypage est doté de caméras fixes devant lesquelles les plantes seront amenées depuis les zones de cultures via des convoyeurs. Les caméras fonctionnent évidemment dans le visible, mais aussi le proche infrarouge, certaines d’entre elles utilisant même la fluorescence, ce qui permet de suivre, via une « protéine rapporteur », le niveau, la fréquence ou le site d’expression in situ d’un gène d’intérêt.
Autre dispositif particulièrement original de cette plateforme, les fameux rhizotrons dont elle va pouvoir être dotée grâce aux investissements versés dans le cadre de PHENOME. Constitué de deux lames de verres entre lesquelles sont placés la terre et le système racinaire de la plante cultivée, ce type de dispositif permet en particulier de visualiser l’interaction entre la plante et les microorganismes telluriques, résultant par exemple dans la formation de nodosités chez les légumineuses. « Ce travail est d’autant plus important que le système racinaire, auquel les chercheurs s’intéressent pourtant depuis longtemps, a été délaissé de part sa difficulté d’accès », rappelle Christophe Salon. Plus d’un millier de rhizotrons vont être ainsi progressivement mis en place au sein de la PPHD qui, dans quelques mois, pourra alors se targuer d’être la seule au monde à disposer d’un système d’une telle ampleur.
Innovation, un mot qui résume parfaitement la PPHD
Des rhizotrons particulièrement innovants conçus dans le cadre d’un partenariat entre l’INRA et Inoviaflow, une PME bourguignonne. « Ces rhizotrons nous permettront en effet de cultiver des plantes en conditions stériles, ce qui est une première. Nous pourrons ainsi sélectionner un type de plante et un microbe ou une collection de microorganismes et les combiner dans ce type de rhizotron pour observer comment ils se comportent », s’enthousiasme le Directeur scientifique de la PPHD. Autant d’innovations qui permettront, à terme, de déboucher sur la création et la sélection de nouvelles variétés de plantes. A l’aide d’une telle plateforme, les chercheurs vont pouvoir en effet combiner plus rapidement les vitesses de phénotypage et de génotypage et progresser plus vite dans la compréhension du génome des plantes. « Notre objectif est de trouver les génotypes qui correspondent le mieux à nos besoins et sont les plus aptes à s’adapter aux conditions environnementales dans lesquelles nous souhaitons les développer », indique Christophe Salon qui ne cache pas que les industriels qui pratiquent la sélection variétale, en particulier les semenciers, sont très intéressés par les travaux qui seront développés au sein de cette plateforme. Un outil exceptionnel, qui n’a pas d’équivalent, dont vont pouvoir bénéficier certains projets labellisés par le pôle Vitagora impliqué pleinement dans le développement de la PPHD, en particulier via le projet PHENOME.
Sept instituts de recherche pionniers dans le domaine de la durabilité en Allemagne ont récemment uni leurs forces pour former un réseau de recherche écologique : Ecornet. Principale organisation, hors réseau universitaire, d’instituts de recherche allemands axés sur la durabilité, la mission d’Ecornet repose sur la mise en place des bases scientifiques nécessaires à la réussite d’une transformation sociale pour construire une société et une économie durables post-combustibles fossiles.
Changement climatique, destruction de l’environnement, sécurité alimentaire ne sont que quelques-uns des domaines de recherche dans lesquels les instituts Ecornet [1] sont engagés. Ils ambitionnent de relever ces défis grâce au large spectre de compétences qu’ils réunissent, allant de la recherche appliquée en durabilité, à l’étude des politiques internationales climatique et environnementale et l’utilisation efficace des ressources, jusqu’à l’intégration de l’éducation environnementale et de conseils stratégiques auprès des autorités compétentes. Ecornet rassemble les leaders de divers domaines de recherche devenus aujourd’hui des thèmes incontournables, tels que la sûreté des réacteurs et la sortie du nucléaire, l’évaluation des bilans énergétiques, la protection du climat, les transports, la gestion durable des entreprises, et le développement de méthodes de recherche transdisciplinaires.
Dans le cadre de l’Année de la Science 2012 dédiée à la recherche pour le développement durable, le réseau écologique mettra en place des événements de différents formats pour échanger autour des thèmes et des défis à affronter sur le chemin d’une société durable.
Les sept membres d’Ecornet sont les suivants : – l’Institut écologique de Berlin – l’Institut de recherche sur l’énergie et l’environnement de Heidelberg (IFEU – Bade-Wurtemberg) – l’Institut d’étude économique d’écologie de Berlin (IOW) – l’Institut de recherche socio-écologique de Francfort-sur-le-Main (ISOE – Hesse) – l’Institut d’écologie appliquée de Fribourg (Bade-Wurtemberg) – l’Institut indépendant des questions environnementales de Berlin (UfU) – l’Institut pour le climat, l’environnement et l’énergie de Wuppertal (Rhénanie du Nord-Westphalie)
Une part importante des eaux servant à l’irrigation sont non renouvelables
Environ 20% de l’eau utilisée pour l’irrigation n’est pas renouvelable. C’est ce que les hydrologues de l’Université d’Utrecht et de Deltares ont calculé. Leurs recherches montrent également que la consommation d’eau souterraine non renouvelable a triplé depuis 1960. « Cela conduit dans de nombreux endroits à l’épuisement des réserves d’eau souterraine et pourrait présenter à l’avenir un danger pour la production de nourriture » a déclaré Marc Biekens.
Environ 40% de la nourriture consommée dans le monde est cultivée en utilisant une forme d’irrigation. C’est notamment le cas dans les régions où la pluie ne peut suffire à l’agriculture. L’eau servant à l’irrigation est la plupart du temps issue des cours d’eau ou des réservoirs. Comme ces réserves d’eau sont limitées ou trop éloignées des cultures, les agriculteurs utilisent souvent des eaux souterraines avec un système de pompage.
La taille des cercles indique la quantité d’eau utilisée pour l’agriculture. Les couleurs utilisées sont le vert ( l’eau de pluie), le bleu (l’eau provenant des réservoirs et des cours d’eau), le bleu foncé (l’eau issue de réserves souterraines non renouvelables). Le reste présente les autres sources (telle que l’eau issue du dessalage ou importée). Les tableaux indiquent pour chaque pays le pourcentage d’eau non renouvelable utilisée pour l’irrigation. Les couleurs à l’arrière plan montrent l’état d’épuisement des réserves souterraines.
L’eau souterraine non renouvelable
Une équipe d’hydrologues dirigée par Marc Bierkens, professeur d’hydrologie géographique à l’Université d’Utrecht, a calculé à l’aide d’un modèle hydrologique global la recharge des eaux souterraines mondiales : quelle part de l’eau de pluie, sur les différents endroits du globe, rejoint une nappe phréatique ? Les chercheurs ont estimé à l’aide de modèles statistiques la quantité d’eau utilisée pour l’irrigation et son origine (lacs et réservoirs, ainsi que les nappes phréatiques). De cette manière, les scientifiques d’Utrecht peuvent déterminer combien d’eau souterraine peut être utilisée pour que les nappes puissent se reconstituer naturellement.
L’eau souterraine devient rare
« Le problème de ces extractions d’eau souterraine, c’est l’épuisement des ressources » explique Bierkens. « Aujourd’hui, on produit de plus en plus de nourriture avec de l’eau qui sera bientôt épuisée ou plus difficilement accessible. Si vous devez nourrir une population croissante dépendante des réserves en eau souterraine, cela risque de conduire à des pénuries alimentaires « . Dans le nord de l’Inde par exemple, on pompe plus d’eau qu’il n’en tombe durant la période des pluies. Cela entraîne une diminution du niveau des nappes phréatiques, qui baissent jusqu’à un mètre par an.
Les grands utilisateurs mondiaux
Les résultats de l’étude montrent qu’entre 1960 et 2000, la consommation d’eau non renouvelable a augmenté de 75 à 234 km3 par an (par rapport au 3,4km3 de l’Ijsselmeer, le lac le plus important des Pays-Bas). Ces 20% d’eau souterraine utilisée pour l’irrigation servent à produire 8% de la nourriture mondiale. Les principaux utilisateurs de ces réserves d’eau souterraine sont l’Inde (68km3 par an), le Pakistan (35km3 par an), les Etats-Unis (30km3 par an), l’Iran (20 km3 par an), la Chine (20km3 par an), le Mexique (10km3 par an) et l’Arabie Saoudite (10km3 par an).
Publication :
Y. Wada, L.P.H. van Beek en M.F.P. Bierkens (2012), Nonsustainable groundwater sustaining irrigation: A global assessment, Water Resources Research 48, W00L06, doi:10.1029/2011WR010562.
La réalité virtuelle au service de la formation : un outil prometteur
Au sein du Département Intelligence Ambiante et Systèmes Interactifs (DIASI) du CEA/LIST, les chercheurs du Laboratoire de Simulation Interactive (LSI) développent des travaux autour de la simulation. Autrement dit, ils reproduisent des phénomènes physiques de manière interactive, l’objectif étant de permettre à un opérateur humain non seulement de visualiser ces phénomènes mais de pouvoir interagir avec eux. Aussi la simulation interactive présente-t-elle un grand intérêt dans le domaine de la réalité virtuelle. C’est ainsi que dans le cadre du projet Descartes, piloté par Thales, labellisé par le pôle de compétitivité Systematic Paris Région et financé en partie par le Fonds Unique Interministériel (FUI), un projet d’une durée de 42 mois qui vient de s’achever, les chercheurs du LSI ont développé, en collaboration les pompiers du centre CEA de Fontenay-aux-Roses, un outil qui permet à celui qui l’utilise d’être en immersion dans une rame de RER accidentée, et de s’y déplacer à la lueur de la lampe frontale fixée sur son casque afin d’effectuer une reconnaissance. Outil idéal pour la formation des pompiers, un système similaire pourrait à terme séduire également d’autres secteurs, et en particulier l’Education nationale.
« Imaginez que l’on simule un écoulement de fluide. On souhaitera alors pouvoir y plonger une main afin d’observer comment celle-ci perturbe cet écoulement », déclare Philippe Gravez, chercheur au sein du Laboratoire de Simulation Interactive du CEA/LIST. Eh bien l’exercice auquel se sont livrés les chercheurs du CEA dans le cadre du projet Descartes, c’est un peu la même chose, à la seule différence que là, c’est un être humain, en l’occurrence un pompier, qui a été immergé dans un environnement virtuel, à savoir l’intérieur d’une rame de RER qui vient d’être l’objet d’un attentat. Un observateur extérieur verra ce pompier, dans une pièce, équipé de capteurs grâce auxquels le système informatique va être capable de suivre tous ses mouvements. « Ce vrai pompier et les mouvements qu’il effectue servent à animer un pompier virtuel, l’avatar du premier, qui, lui, se déplace dans un environnement virtuel en prenant en compte toutes les contraintes de ce dernier », explique le chercheur du CEA. Autrement dit, pas question pour le pompier de ne pas tenir compte des obstacles, comme la paroi de la rame du RER ou encore les sièges qui s’y trouvent. Ainsi, chaque fois qu’il se produit un contact entre le pompier virtuel et un élément de son environnement, il doit être aussitôt géré, ce qui n’est pas sans difficulté quand on sait qu’un modèle de rame de RER représente des centaines de milliers de polygones. « Il faut donc disposer d’algorithmes suffisamment rapides et d’une puissance de calcul importante pour détecter tous les contacts entre les polygones qui représentent l’humain virtuel et ceux qui représentent la rame dans laquelle il se déplace », précise-t-il.
Notre pompier réel est également équipé d’un casque de vision doté de deux petits écrans qui lui permettent de voir ce que verrait son avatar s’il était projeté dans cet environnement virtuel, les mouvements de ce casque étant traqués par rapport à la scène virtuelle. « Le casque est parfaitement adapté à la situation. En effet, il n’est pas trop lourd. Par ailleurs, les pompiers sont habitués à en porter un. Quant au champ de vision limité qu’il offre, ce n’est pas un problème puisque le pompier ne voit l’environnement que dans le faisceau de sa lampe frontale », indique Philippe Gravez. Ainsi équipé, celui-ci perçoit donc l’environnement virtuel et voit les contacts de ses mains. Grâce à cette vision 3D, il est par conséquent capable d’estimer les distances et de prévoir les contacts. Qui plus est, il ressent ces derniers, des vibreurs ayant été installés dans ses mains. Et que celui-ci vienne à ne pas tenir compte de cet avertissement sensoriel, de toute façon son avatar ne passera jamais à travers les obstacles et ne suivra pas alors tout à fait la progression du pompier.
Fruit d’un véritable partenariat entre les chercheurs du LSI et les pompiers du CEA – « dans ces domaines très appliqués, il n’y a pas de bons résultats sans partenariat fort « , tient à souligner Philippe Gravez – ce projet désormais achevé devrait connaître une suite. Aujourd’hui, les chercheurs s’orientent dans deux directions. La première a pour objectif de trouver une entreprise prête à investir dans le développement de ce produit. D’ores et déjà des discussions sont en cours avec certains partenaires. La seconde part du constat que le rendu des contacts à l’aide de vibrations n’est pas pleinement satisfaisant. D’où l’idée de faire appel à une autre technologie, la réalité augmentée qui, même si le concept sur lequel elle repose est connu depuis déjà longtemps, a enregistré quelques avancées notoires au cours de ces dernières années. « L’idée de la réalité augmentée c’est de pouvoir ajouter des objets virtuels dans un environnement réel », précise le chercheur du LSI. L’objectif de ces chercheurs serait alors d’utiliser une vraie rame de RER, voire une maquette réelle, et d’y recréer certaines conditions, par exemple une fumée virtuelle, un feu virtuel, des bruits virtuels, autrement dit combiner une situation totalement virtuelle à une rame bien réelle. « Le pompier aura alors de vrais contacts avec la rame. En revanche, si un siège brûle à l’intérieur, ce sera virtuel. Or dans ce cas, il semblerait que le potentiel pour un pompier soit beaucoup plus important », observe le chercheur du CEA qui indique que ce type d’applications fait déjà l’objet de travaux mais cette fois-ci pas pour les pompiers.
La réalité virtuelle dans l’Education nationale : bientôt une réalité ?
Car si ce type d’applications pourrait permettre aux pompiers d’appréhender des situations exceptionnelles auxquelles il leur est difficile d’être confronté hormis dans le cadre d’interventions sur le terrain, elle intéresse aussi de vastes secteurs comme l’Education nationale. Des appels d’offres sont en cours dans le cadre des Investissements d’Avenir, ceux-ci visant à développer des outils numériques pour les classes. « Les élèves pourraient alors laisser libre cours à leur imagination puisqu’ils se trouveraient plonger dans un univers virtuel », estime Philippe Gravez. Ce serait pour eux la possibilité de travailler à des échelles qui ne sont pas toutes accessibles, comme celle de l’Univers ou encore celle de l’atome et du monde quantique, mais aussi de manipuler des bâtiments complets dans le cadre de formations aux métiers de ce secteur. « Nous avons d’ores et déjà rencontré des équipes d’enseignants très enthousiastes pour développer ce genre d’outils du futur ». Les chercheurs du LSI sont allés jusqu’à proposer un projet, en collaboration avec les fameux Compagnons du Devoir, visant à développer une formation pour les tailleurs de pierre, « avec la possibilité de pouvoir tester son geste en fonction des propriétés du matériau choisi. Cette démarche présente un intérêt pédagogique considérable puisqu’elle permet un lien fort entre le cours théorique et la partie pratique ». Preuve que l’aventure ne fait que commencer tant les applications potentielles sont immenses.
L’université de Lund dirige une étude sociologique sur les internautes partageant et téléchargeant des fichiers en ligne à partir du site « The Pirate Bay ». Plusieurs chercheurs s’intéressent aux relations parfois conflictuelles qui existent entre la diffusion de la culture sur Internet et les réglementations nationales qui encadrent le partage des fichiers.
L’étude s’appuie sur les activités du site « The Pirate Bay » afin de connaître le contenu des fichiers téléchargés et d’étudier le rapport à l’anonymat qu’entretiennent les internautes au cours des téléchargements de fichiers. L’université de Lund a déjà mené une étude similaire en 2011, 75.000 réponses ont été reçues en seulement 72 heures. Cette année, l’université de Lund effectue la même opération pour observer d’éventuels changements et les analyser.
Cette étude s’appuie également sur la décision des fournisseurs Internet britanniques de supprimer l’accès au site « The Pirate Bay ». Le débat sur le partage de fichiers est relancé ainsi que sur les comportements des internautes. Les chercheurs considèrent qu’il s’agit d’une opportunité pour connaître et étudier les dispositifs mis en place par certains internautes pour poursuivre les téléchargements illégaux. L’université de Lund rendra publique cette étude et mettra l’accent sur les différences de pratiques selon les pays.
Un modèle informatique pour améliorer la capture et stockage du carbone
Les technologies de capture et de stockage du carbone suscitent l’intérêt chez de nombreux industriels et législateurs, qui considèrent que le futur énergétique des Etats-Unis ne peut que rester étroitement lié à l’exploitation des énergies fossiles à grande échelle – notamment du charbon pour la production d’électricité, et cherchent à limiter l’impact environnemental des énergies fossiles. Cependant, l’utilisation à grande échelle de ces technologies est encore lointaine, puisque celles-ci sont bien trop coûteuses à l’heure actuelle pour être rentables économiquement sur des installations industrielles.
Le principal problème est que le procédé de capture et de stockage du carbone nécessite beaucoup d’énergie, ce qui fait chuter le rendement et augmente les coûts de la production électrique. Dans cette optique, une équipe de chercheurs de l’Université de Californie Berkeley (UC Berkeley) a conçu un modèle informatique avec pour but d’aider les chimistes à choisir de meilleurs matériaux, plus efficaces et meilleur marché, dans leurs tentatives d’améliorer le rendement énergétique du procédé de capture et stockage de carbone, une priorité de la recherche dans ce domaine.
La capture et le stockage du dioxyde de carbone reste pour l’heure limité à quelques projets pilotes, mais il existe néanmoins plusieurs procédés jugés fonctionnels à l’échelle industrielle. Quelle que soit la voie choisie pour le traitement du dioxyde de carbone (CO2) – pré-combustion, post-combustion ou oxy-combustion, cela implique un traitement supplémentaire ultérieur des rejets de CO2. Les gaz résiduels de la combustion sont ainsi envoyés dans un bain d’amines qui capture le CO2 et le sépare des autres gaz. Les amines sont ensuite portées à ébullition pour récupérer le CO2 et régénérer le solvant. Enfin, le CO2 est compressé et acheminé vers son lieu de stockage. Si ce procédé est relativement efficace pour capturer le CO2, il est en revanche extrêmement coûteux sur le plan énergétique, pouvant consommer jusqu’à un tiers de l’énergie produite par une centrale électrique. « Le procédé actuellement disponible de capture et stockage du carbone présente des problèmes, y compris au niveau environnemental, si vous l’exploitez à grande échelle » déclare Berend Smit, professeur d’ingénierie chimique et biomoléculaire à UC Berkeley, « senior scientist » au Lawrence Berkeley National Laboratory et co-auteur de l’étude.
S’il existe potentiellement des millions d’autres matériaux capables de capturer le CO2, il convient d’évaluer leur efficacité réelle au sein d’un procédé industriel de capture et de stockage de carbone, et il est physiquement et économiquement inconcevable d’envisager tester toutes les possibilités. Le modèle informatique conçu par les chercheurs d’UC Berkeley a pour ambition de faciliter la tâche des chercheurs dans ce domaine.
En 2007, une équipe de chercheurs menée par Michael Deem, professeur de bioingénierie, de physique et d’astronomie à l’université de Rice (Texas) et co-auteur de l’étude, a calculé la structure atomique de millions de zéolites – des composés de dioxyde de silicium poreux – et de structures d’oxyde métalliques, et a rassemblé ses résultats sous forme d’une base de données qui compte aujourd’hui près de 4 millions de structures différentes.
L’équipe du professeur Smit a analysée cette base de données à l’aide de son modèle informatique pour faire ressortir les matériaux les plus adaptés à la capture du carbone. En particulier, les chercheurs ont voulu établir une formule permettant de calculer la consommation d’énergie totale d’un matériau au sein du procédé de capture de carbone, en se basant sur ses coûts énergétiques de capture, de libération et de compression du dioxyde de carbone.
Par cette méthode, l’équipe de recherche a déterminé que des dizaines de zéolites étaient capables de capturer le dioxyde de carbone plus efficacement que les amines actuellement employés. De manière générale, les matériaux solides ont un meilleur rendement énergétique au sein de procédé de capture du carbone, puisqu’ils libèrent le CO2 capturé à une température moindre que les amines. Cependant, il existe de grandes différences parmi les matériaux entre leur capacité à capturer le CO2 et celle à le restituer. Les procédés les plus efficaces devront employer les matériaux ayant le meilleur compromis capture/libération de CO2, déclare Smit. « Nos calculs montrent qu’il est possible de réduire de 30% les pertes d’énergie du procédé en utilisant ces matériaux, ce qui devraient encourager les industriels et les chercheurs à leur accorder de l’intérêt » ajoute-il.
La base de données a été mise en ligne et est accessible aux autres chercheurs [3]. Ces derniers peuvent soumettre la structure d’un matériau qui sera analysée par le modèle informatique de l’équipe du professeur Smit, et qui déterminera si ce matériau offre un avantage en terme énergétique par rapport à ceux utilisés à l’heure actuelle dans le procédé de capture du carbone. Cette base de données devrait également être associée à des logiciels de conception de centrales électriques, afin de pouvoir mieux analyser l’efficacité de certains matériaux novateurs au sein du procédé global.
« Ce qui rend ce modèle unique est que, pour la première fois, il est possible d’orienter la recherche dans le domaine des matériaux et de dire « voici les propriétés que nous voulons, même si nous ne savons pas quel sera le matériau final » déclare Adhoyjit Bhown, cadre technique au Electric Power Research Institute (EPRI) et co-auteur de l’étude. « Auparavant, les chercheurs essayaient de deviner quels matériaux ils devaient étudier, et il n’avait pas de réponse à cette question ».
Prévu pour une durée de trois ans et demi, ce projet est mené dans le cadre du Programme d’innovation en matériaux pour l’industrie et la société (WING) [1] du BMBF. Il associe des chercheurs de l’Institut des sciences et technologies des matériaux (IWW) et du Centre en technologies des matériaux (CZM) de l’Université technique de Clausthal (Basse-Saxe), de l’Université d’Erlangen-Nuremberg (Bavière) ainsi que des entreprises Rolls-Royce Deutschland, ThyssenKrupp VDM, Otto Fuchs KG, et Dyconn GmbH.
Les alliages de nickel sont utilisés dans les ensembles disque-aubes des compresseurs de réacteurs d’avion en raison de leur stabilité à haute température. Néanmoins, de nouveaux alliages de titane résistants à la chaleur, de masse plus légère, peuvent remplacer les alliages de nickel dans certains segments de la pièce. De plus, des alliages de titane distincts peuvent être introduits le long des éléments, en fonction des différences de contraintes subies. Ces combinaisons multi-matériaux exigent de nouvelles technologies d’assemblage, telles que le soudage par friction multi-orbitale. Outre une réduction des coûts de production, ce dernier permet la production de concepts de refroidissement innovants, améliorant le rendement des réacteurs. Pendant la période du projet, l’Université technique de Clausthal disposera d’une installation de soudage par friction multi-orbitale afin de mener à bien ses recherches.
La plateforme Nano-Rennes, créée en 2001, consiste en la mutualisation des moyens technologiques et humains des laboratoires IETR-GM et FOTON-INSA de Rennes.
Pour la première fois, elle ouvre ses portes au public pour présenter ses équipements. Suite à cette exhibition, les visiteurs pourront découvrir les différents projets portés par Nano-Rennes.
Sa particularité est de regrouper sur un même site un fort savoir dans la croissance et la technologie associée aux filières Silicium et III-V (principalement InP). Les domaines d’excellence sont la microtechnologie pour la réalisation de capteurs (MEMS, bio-chimiques), la croissance de nanostructures quantiques (puits, fils et boîtes quantiques), la croissance de composés silicium basse température (applications TFT, MEMs), la microtechnologie photonique (lasers, micro-cavités, VCSELs), et l’intégration hétérogène et/ou homogène des filières optoélectroniques et microélectroniques (hétéroépitaxie de composés III-V sur Si) pour le développement de nouvelles fonctionnalités sur Si (lasers, MOS à forte mobilité (III-V), cellules photovoltaïques à grande efficacité).
Pour tout renseignement sur cette journée portes ouvertes : [email protected]
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