Techniques de l’Ingénieur : quel est votre rôle et quels sont vos missions au sein de Veolia Environnement ?

Je fais partie de la direction Recherche et Innovation de Veolia Environnement. Cette entité est découpée en 7 programmes de recherche, dont un est consacré à l’eau potable. Je suis directeur de ce programme depuis 6 ans. Mon rôle est de définir, organiser, suivre tous les programmes de R&D qui sont en lien avec le métier de la production et de la distribution d’eau potable de Veolia.  Cela comprend aussi une activité plus spécialement dédiée au dessalement, qui est l’une des méthodes de production d’eau potable à partir d’eau de mer.

En quoi consiste le dessalement de l’eau ?

Aujourd’hui, deux grandes techniques permettent de dessaler l’eau. La première est le dessalement thermique. Schématiquement, on fait bouillir de l’eau, on récupère la vapeur, on recondense la vapeur, et on obtient ainsi de l’eau débarrassée de ses sels. C’est une technique ancienne, qui s’est perfectionnée depuis maintenant 40-50 ans, avec notamment les techniques multiples effets type MSF ou MED.

La deuxième grande famille de techniques concerne le dessalement par membranes, de type « osmose inverse ». Ce sont des membranes très fines, semi-perméables, au travers desquelles l’eau a naturellement tendance à passer avec un phénomène d’osmose lié à la différence de salinité. L’eau douce traverse la membrane et vient diluer la partie salée. En appliquant une pression sur la partie salée pour repousser l’eau douce de l’autre côté de la membrane, on contrarie le phénomène d’osmose naturelle en faisant de l’osmose inverse.

En quoi sont constituées les membranes ?

Principalement à base de matériau polymère issu de la chimie du pétrole.

Quels sont les avantages et les inconvénients de ces techniques ?

Le dessalement par membranes date d’il y a 40 ans. Ces dernières années, il s’est fortement développé alors que le dessalement thermique a plutôt lui ralenti. Aujourd’hui, on observe une très forte croissance du nombre d’installations qui sont construites selon le procédé d’osmose inverse.

Ce qui a fait la différence dans le temps, c’est la performance de consommation énergétique des membranes. Au départ, elles consommaient beaucoup, entre 10 et 15 kWh par m³ d’eau dessalée. En 20 ou 25 ans, nous avons réussi à descendre à 3,5 kWh par m³.

Quand l’unique besoin est de produire de l’eau sur un endroit donné, le procédé osmose inverse est plus économique, car c’est une technique qui coûte moins cher en énergie.

Par contre, s’agissant de projets où les besoins sont à la fois de produire de l’électricité et de l’eau douce, le procédé thermique peut être plus approprié car l’usine de dessalement thermique est associée à une usine de production d’énergie. Mais aujourd’hui, de moins en moins d’usines fonctionnent comme cela, bien qu’il s’enconstruise encore d’importantes, notamment en Arabie Saoudite.

Quels sont les pays où la production de dessalement d’eau est importante ?

Les pays du Golfe, l’Australie. Ce sont les deux marchés les plus matures. On travaille aussi un peu en Espagne, aux États-Unis et en Chine où cela commence à se développer beaucoup, principalement pour le marché industriel. Il faut rappeler qu’en Chine, les eaux douces sont réservées en priorité à la production d’eau potable. Les entreprises situées en zone cotière et qui ont des besoins d’eau supplémentaire doivent avoir recours au dessalement.

Quels sont les critères pour mesurer la potabilité d’une eau ?

En Europe, les critères sont régis par la directive européenne de 1980 qui définit la qualité minimale de l’eau. Même si certains pays dans le monde y font quelques entorses, la plupart sont alignés sur ces standards européens assez proches de ceux de l’OMS.

De quelle nature sont ces standards ?

Il y a des critères physico-chimiques et des critères microbiologiques (on cherche à retirer les micropolluants, les nitrates, toutes les sources de contamination, les bactéries, les virus, etc.)

Dans le dessalement de l’eau de mer, le principal élément à retirer est le sel. Même si l’eau de mer est beaucoup moins polluée que l’eau des rivières, il y a quand même besoin de procéder à un prétraitement avant d’envoyer l’eau sur les membranes, afin que l’installation fonctionne correctement.

Sur quels projets travaillez-vous actuellement ?

En R&D, nous travaillons sur les meilleures techniques pour prétraiter l’eau de mer, avant de l’envoyer sur les membranes. Cela permet d’allonger la durée de vie des membranes et de réduire la consommation d’énergie. Le deuxième axe de recherche concerne le développement de procédés les moins énergivores possibles. Enfin, le troisième sujet de recherche a trait aux procédés ayant le moins d’impact environnemental possible, tant au niveau des rejets en mer (l’eau rejetée étant plus salée que celle extraite) que des gaz à effet de serre liée à la consommation d’énergie utilisée pour les usines de dessalement.

Pourriez-vous nous parler d’une avancée récente réalisée par vos équipes ?

Actuellement, nous sommes en train de mettre sur le marché de nouvelles membranes développées en collaboration avec une start-up californienne, NanoH₂O, et qui permettent d’avoir des flux plus importants pour une consommation énergétique plus réduite.

Qui sont vos partenaires ?

Nous collaborons avec des fabricants de membranes, les plus grands étant les américains et les japonais. Nous nouons aussi des collaborations avec des starts-up qui sortent des procédés innovants et qui nous demandent de les aider à les développer et à les industrialiser. Il peut s’agir par exemple de membranes ou de procédés de dessalement hybrides, à mi-chemin entre le dessalement thermique et le dessalement membranaire.

Par ailleurs, nous collaborons aussi avec des universités renommées. Pour bien connaitre la qualité des eaux de mers, nous travaillons notamment avec l’Observatoire océanologique de Banyuls, rattaché à l’Université de Paris-La Sorbonne. Nous travaillons aussi avec l’Ifremer et des universités étrangères comme l’université du Queensland en Australie ou le KAUST, une grande université nouvellement créée en Arabie Saoudite qui réfléchit entre autres au dessalement de demain, et de laquelle nous sommes partenaires.

Quels sont les différents objectifs auxquels répond le dessalement  de l’eau ?

Aujourd’hui encore, le dessalement coûte cher. Mais c’est parfois l’unique solution pour amener de l’eau à des populations vivant dans des zones où les ressources en eau douce sont insuffisantes. D’un autre côté, le dessalement se développe plus facilement dans des zones plus riches, car c’est une technologie coûteuse.

Une de nos problématiques actuelles : comment faire du dessalement à partir d’énergies renouvelables ? Cela pourrait être ainsi la solution pour dessaler de l’eau dans les pays à faible revenu. Nous travaillons en ce moment sur le développement d’unités de dessalement solaire.

Quel est le besoin des pays riches en dessalement ?

Si l’on regarde le développement des Émirats Arabes Unis, on s’aperçoit que le développement des villes importantes est totalement lié au développement des capacités de production en eau. Là où il n’y a pas d’eau, vous ne pouvez pas développer de vie. Et si des villes comme Dubaï ou Abu Dhabi se sont étendues ces vingt dernières années, c’est en raison de la construction d’importantes usines de dessalement.

Ce qui freine le développement dans d’autres pays, c’est le coût de l’énergie, et c’est pourquoi notre principal axe de travail porte sur la réduction du coût énergétique du dessalement. C’est le challenge à relever si l’on veut pouvoir alimenter en eau potable des millions de personnes demain, qui vivent dans des zones à déficit hydrique.

Actuellement, nous assistons  à un phénomène de déplacement progressif  des populations vers les côtes. 60 % de la population mondiale habite à moins de 60 km du littoral. Pour alimenter demain toutes ces populations en eau potable, le dessalement représente vraiment l’une des solutions, à combiner bien sûr avec le recyclage des eaux usées.

Dans quelques pays du monde, en Australie et aux États Unis par exemple, des détracteurs du dessalement reprochent à cette technologie d’engendrer beaucoup de pollution. Mais ce qu’il faut bien savoir, c’est que quand les collectivités décident de procéder au dessalement de l’eau, c’est parce que c’est la solution d’ultime recours. Dans les périodes d’intense sécheresse, comme en Australie, ou dans les zones qui sont chroniquement en déficit d’eau, il n’y a bien souvent plus d’alternative possible à part dessaler.

Propos recueillis par Carole Hamon

Les critères correspondant à la dénomination « Petites et  Moyennes Entreprises » ont été édictés avec la loi de modernisation de l’économie. Ainsi, la catégorie des PME est constituée des entreprises qui d’une part, occupent moins de 250 personnes et, d’autre part, ont un chiffre d’affaires annuel n’excédant pas 50 millions d’euros ou un total du bilan n’excédant pas 43 millions d’euros. Les entreprises de moins de 5.000 salariés qui ne sont pas des PME sont des ETI (Entreprises de taille intermédiaire). Enfin, la catégorie des microentreprises est incluse dans la catégorie des PME. Elle est constituée des entreprises de moins de 10 personnes avec un chiffre d’affaires annuel ou un total du bilan n’excédant pas 2 millions d’euros.

Le Comité Richelieu regroupe aujourd’hui 299 PME adhérentes et 4.027 PME associées, regroupant près de 100.000 collaborateurs. La mission du Comité Richelieu est de représenter les Petites et Moyennes Entreprises innovantes, notamment par des actions de lobbying auprès des pouvoirs publics et des acteurs économiques, ainsi que d’aider ses membres à se développer, par la mise en place de services communs (hotlines en propriété intellectuelle et en droit fiscal, place de marché du Pacte PME, portage à l’international, tarifs négociés auprès de loueurs de voitures, d’assurances ou de compagnies aériennes…).

Ainsi, par exemple, en octobre 2010, le Comité Richelieu, à travers un communiqué, critiquait directement le projet de loi de finances 2011 touchant au statut de la jeune entreprise innovante (JEI).

Agir sur les marchés publics

Mais ce n’est pas tout. Emmanuel Leprince, délégué général du Comité Richelieu, milite férocement pour un plus grand accès des PME aux marchés publics de l’état : « Rappelons que seuls 12 % des marchés publics de l’Etat sont attribués à des PME. A l’échelle européenne, les marchés publics représentent un montant de 1.500 milliards d’euros annuels attribués aux entreprises, soit autant que le PIB de la France. Nous ne demandons pas de passe-droit mais des moyens de rééquilibrer la concurrence pour que les meilleurs gagnent.

Qu’il soit grand ou petit, l’obstacle principal sur la voie du développement reste l’accès au marché. La concurrence entre les jeunes entreprises en développement et les entreprises établies est inégale et la globalisation de l’offre et de la demande a réduit comme peau de chagrin les marchés auxquelles les PME peuvent prétendre. Il ne suffit pas d’être le meilleur pour gagner, il faut aussi être le plus gros et le plus ancien. Le chemin vers la taille critique est ainsi devenu à la fois plus difficile et plus long. Les jeunes entreprises souffrent donc de discrimination dans l’accès à leur marché et c’est ce verrou qui explique leur incapacité à se développer… »

Ces entreprises en voie de développement n’ont donc pas besoin de d’avantage d’aides mais de moins de barrières. L’agence des PME devrait avoir pour mission de faire tomber ces barrières afin de permettre aux meilleures PME de se développer. Le premier champ d’action est celui des marchés publics. L’enjeu est considérable : dans les domaines de l’innovation et de la technologie, ceux où le potentiel de croissance est le plus grand, on peut estimer à 10 milliards d’euros pour la France et à 100 milliards d’euros pour l’Europe le montant annuel des marchés supplémentaires qui seraient attribués aux PME si les conditions de concurrence étaient rééquilibrées. Et l’on serait alors encore loin des 40 % de marchés publics dont bénéficient les PME américaines.

Un espace de revendication et de dialogue

Le Comité Richelieu a également un rôle d’échange. Ainsi, l’agence organise des réunions plénières au cours desquelles ses adhérents peuvent échanger entre eux et dialoguer avec des personnalités extérieures, par exemple des acteurs de l’innovation tels qu’Oséo.

C’est ainsi que le Comité Richelieu a contribué à la mise en place du Pacte PME, contrat d’intention par lequel les grandes entreprises, les agences publiques et les pôles de compétitivité s’engagent à renforcer leurs relations avec les PME innovantes. Le Pacte PME a mené à la création de l’aide à l’innovation Passerelle, un dispositif destiné aux projets associant une PME et un grand compte.

« Tant l’ouverture de la gouvernance que le niveau de participation des PME aux projets collaboratifs nous semblent encore insuffisants. Cela peut s’expliquer pour de très bonnes raisons : les dirigeants de PME ont rarement la disponibilité nécessaire pour représenter leurs pairs dans les instances des pôles. De même, les PME n’ont pas vraiment la surface suffisante pour assumer une participation dans de grands projets stratégiques qui se déploient sur une période longue » commente Emmanuel Leprince.

Par ailleurs, le Comité Richelieu publie des prises de position et des analyses relatives aux politiques de l’innovation : réaction aux rapports du MEDEF et de la Cour des Comptes sur le Crédit d’Impôt Recherche, statut de la PME de croissance, renforcement des aides financières à l’exportation… Ses analyses résultent du travail des commissions thématiques, respectivement dénommées ‘Grands comptes’, ‘Aides à la R&D’, ‘Financement’, ‘Exportation’, ‘Laboratoires’ et ‘Ressources humaines’.

P.T

L’Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (INRIA), établissement public scientifique et technologique placé sous la tutelle des ministères de la recherche et de l’industrie, relève au quotidien les défis posés par les STIC (Sciences et Technologies de l’Information et de la Communication). Organisé autour de cinq domaines de recherche de prédilection, « STIC pour les sciences de la vie et de l’environnement », « Mathématiques appliquées, calcul et simulation », « Perception, cognition, interaction », « Réseaux, Systèmes et services, calcul distribué » et « Algorithmique, programmation, logiciels et architectures », l’INRIA compte 214 équipes de recherche répartis dans toute la France dans 8 centres de recherche (Rocquencourt, Rennes, Sophia Antipolis, Grenoble, Nancy, Bordeaux, Lille et Saclay).

Le projet REACTIVE

L’équipe de recherche MINT (Méthodes et Outils pour l’Interaction à gestes) qui étudie l’utilisation à gestes pour l’interaction homme-machine et ses problématiques du point de vue cognitif, numérique/algorithmique et hardware, s’est impliquée dans un projet de réalité virtuelle appliquée à la rééducation : le projet « REACTIVE ». Tout en associant sciences du numérique et recherche médicale, REACTIVE a pour objectif de permettre aux patients souffrant de troubles cognitifs suite à un accident vasculaire cérébral (AVC), de pouvoir s’exercer dans une série d’environnements virtuels interactifs. Ces environnements sont alors des scénarios dans lequel le sujet va évoluer.

Des situations « en extérieur »

Suite à des enquêtes internes menées par Hopale, établissements hospitaliers spécialisés du Nord-Pas de Calais, démontrant une bonne adaptation du patient à son domicile lorsqu’il quitte l’hôpital,  mais également son appréhension vis-à-vis de l’extérieur,  les environnements virtuels développés sont des situations en extérieur.

Alliant travail moteur et travail cognitif dans un milieu sécurisé et écologique, ces situations d’extérieur offrent des interactions pourvoyant à la rééducation et représentent alors un réel dispositif de mesure pour le personnel soignant.

Les paramètres de ces situations diffèrent selon les capacités motrices et cognitives du patient. Devant s’adapter à celui-ci, le dispositif conçu par l’équipe REACTIVE comprend deux ordinateurs, l’un à destination du patient lui permettant l’exécution de l’exercice et la gestion des différents périphériques et l’autre, connecté en réseau avec le premier ordinateur, laissant au thérapeute le bénéfice de modifier l’exercice selon le profil du patient.

Ce dispositif, mis au point par un ingénieur spécialisé dans la gestion des univers virtuels, est régie par différents paramétrages permettant :

• l’identification de la chaîne des actions demandées au patient ;
• l’ajout de messages d’information textuels, vocaux, sonores, graphiques ou tactiles au patient ;
• la dimension réaliste des objets virtuels implémentés ;
• l’administration et la personnalisation du dispositif intégrant des options de personnalisation de l’environnement virtuel à destination du thérapeute.

D’autres technologies innovantes  

Outre le projet REACTIVE, d’autres technologies développées avec la collaboration de l’INRIA, se sont démarquées par leur caractère novateur.

La technologie QuiXProc

Du point de vue logiciel, la société Innovimax a étroitement collaboré avec l’équipe de recherche MOSTRARE (Modèles de structures arborescentes, apprentissage et extraction d’information) – spécialisée dans le développement de nouvelles techniques de recherche et d’extraction d’information utilisant la structure arborescente des documents – dans le développement de la technologie QuiXProc. Celle-ci permet la compilation et la restitution rapide des données échangées par le web dans le standard XML.

Le projet i3DMusic

Du point de vue sonore, l’équipe de recherche METISS (Modélisation et expérimentation pour le traitement des informations et des signaux sonores) a débuté un partenariat avec Audionamix, fournisseuse de services audio pour le milieu du spectacle, dans un projet baptisé i3DMusic centré sur le mixage et la spatialisation du son en qualité 3D.  

« L’objectif est de produire des algorithmes pour permettre une meilleure séparation en temps-réel d’un enregistrement, mais aussi pour optimiser la spatialisation », explique le chercheur Emmanuel Vincent, chargé des recherches au centre INRIA Rennes. « Les algorithmes temps-réel utilisés pour l’instant demeurent assez simplistes. Ceux que nous allons concevoir se révéleront sans nul doute plus performants. Cependant, nous ignorons s’ils parviendront au niveau unique de qualité exigé. Nous attachons donc une grande importance à la phase d’évaluation de ces travaux qui sera menée par les spécialistes en psycho-acoustique de l’École polytechnique fédérale de Lausanne. Si la contrainte de temps-réel s’avère trop forte, nous nous tournerons vers d’autres scénarios applicatifs où la qualité sera au rendez-vous grâce à une séparation préalable en temps différé, tout en gardant la possibilité de spatialiser en temps réel les sources ainsi séparées.»

Une technologie innovante de réalité mixte ou augmentée

L’équipe de recherche WAM (Web, adaptation et multimédia) se centralisant sur le développement et l’utilisation des contenus et applications multimédia sur le web, a développé l’application de réalité mixte.

Au mois de mars dernier, la ville de Grenoble a pu être l’objet d’une expérimentation, « Grenoble Ville Augmentée » laissant aux bénéficiers de la visite touristique l’usage des données web géolocalisées, sonores ou visuelles, superposant ainsi la réalité et le monde virtuel en temps réel.

Cette technologie de type navigateur de points d’intérêts avec contenu HTML5, proposant ainsi une visite libre à distance avec des objets virtuels en 3D, a permis de coupler un gestionnaire de positionnement (GPS des mobiles et centrale d’inertie), un gestionnaire de rendu audio et une cartographie précise intérieure et extérieure.

Avec le développement d’applications pour les nouveaux smartphones, il va de soi de se demander si la réalité augmentée pourrait devenir le nouveau média de masse de demain. A suivre…

Par A.T.C

Certificats d’Economies d’Energie : une réponse à l’insuffisance des mesures actuelles ?

La Commission européenne vient de présenter ce 22 juin une proposition de directive sur l’efficacité énergétique. CertiNergy – première entreprise conseil dans le dispositif des certificats d’économies d’énergie (CEE) – se réjouit que le modèle des CEE ait été retenu comme l’un des outils clé pour permettre d’atteindre les objectifs Européen d’économies d’énergie. Selon Frédéric Utzmann, président de CertiNergy : « Cette proposition de directive est une véritable reconnaissance des CEE. Elle démontre l’efficacité d’un dispositif innovant, qui, en permettant de mesurer et chiffrer les économies d’énergie, leur donne une valeur ». En présentant cette directive, le commissaire européen à l’énergie Günther Oettinger a notamment reconnu que les certificats d’économies d’énergie avaient « fait leurs preuves ».

La France fait partie des pays pionniers puisqu’elle s’est dotée depuis 2006 du dispositif des CEE. Il s’agit d’un outil d’une efficacité redoutable pour inciter l’ensemble des acteurs économiques à la maîtrise de l’énergie, sans pour autant peser sur les finances publiques.

« La Commission européenne dresse un constat d’insuffisance des dispositifs classiques face aux objectifs d’efficacité énergétique qu’elle s’était fixés, et confirme que la transposition du dispositif des CEE dans le droit communautaire permettrait d’impulser des actions efficaces d’économies d’énergie », ajoute Frédéric Utzmann.

En effet, si l’Union européenne continue au rythme actuel, elle ne réalisera au mieux que 9% d’efficacité énergétique d’ici 2020 alors qu’elle s’est fixée un objectif de 20%. La Commission a d’ailleurs calculé que les CEE pourraient délivrer 6,4%, soit plus de la moitié des 11% d’économies d’énergie encore nécessaires pour atteindre son objectif. Frédéric Utzmann déclare : « L’obligation d’économiser 1,5 % par an des volumes de vente est très ambitieux. Ce serait une rupture dans l’histoire de la consommation énergétique européenne ». Les obligations sur les fournisseurs d’énergie étaient déjà présentes dans le Plan pour l‘efficacité énergétique du 8 mars 2011, et renforcées dans le projet de directive jusqu’au 21 juin au soir…

Cependant, à la surprise générale, le texte final de la directive a été modifié dans la nuit. « Il est clair que les angles ont été arrondis notamment sous la pression des énergéticiens allemands, mais tout reste à jouer au Parlement ! », conclut Frédéric Utzmann.

Estimation du niveau sonore d’un insecte aquatique pygmée !

L’éolien offshore en perpétuel mouvement…

Assystem a annoncé s’associer avec Atkins pour se positionner sur le marché en pleine expansion des éoliennes offshore en France. Le gouvernement français a mis en place un important plan d’investissement dans le domaine des infrastructures offshore afin de développer l’énergie éolienne et de créer une véritable filière nationale. Ensemble, Assystem et Atkins conjuguent leurs savoir-faire en matière d’ingénierie afin de relever les défis de cette industrie.

La France a lancé un plan d’investissement de 20 milliards d’euros dans le secteur des énergies renouvelables, avec la volonté spécifique d’accélérer le développement de l’énergie éolienne en mer et des énergies marines. Les estimations portent sur une production de 6000 MW d’ici à 2020, ce qui correspond à 1200 éoliennes et à 3,5% de la consommation d’électricité du pays, contribuant à respecter les engagements du Grenelle de l’Environnement.

Un tel programme requiert une expérience nourrie de compétences très spécifiques et exigeantes en matière d’ingénierie des infrastructures complexes, de production et distribution énergétique, ainsi que la prise en compte des contraintes environnementales.  Assystem, avec le soutien d’Atkins, apporte une offre de conception et bureau d’étude mais également de maîtrise d’uvre ou d’assistance à maîtrise d’ouvrage, associée à une capacité à créer et piloter des alliances entre partenaires.

Assystem s’appuie sur une expérience de plus de 40 ans en ingénierie et exploitation des infrastructures complexes, couplée d’une forte culture de la sûreté, particulièrement dans le domaine de l’énergie, ainsi que sur sa bonne connaissance du marché français. Atkins apporte de solides références en conception et ingénierie des infrastructures éoliennes offshore.  Les deux entreprises ont déjà eu l’occasion de s’associer sur des projets majeurs, tels que la maîtrise d’oeuvre des bâtiments d’ITER. Elles ont récemment formé une joint-venture dans l’ingénierie nucléaire, n.triple.a, afin de prendre en charge des projets internationaux.

« Assystem possède un savoir-faire en matière d’énergies renouvelables et de grands  projets de développement que nous sommes heureux de partager et faire grandir,  » commente Stéphane Aubarbier, membre du Directoire d’Assystem. « Fort de la qualité de notre relation avec Atkins, nous avons confiance en notre capacité commune à pouvoir aider la France à atteindre ses objectifs en matière d’énergie renouvelable ».

Le Directeur de l’Energie d’Atkins, Martin Grant, ajoute être  « impatient de partager l’expertise d’Atkins acquise au Royaume-Uni dans le secteur éolien afin d’aider à la construction des infrastructures qui permettront un développement accéléré de la filière éolienne en France ».

Zoom sur la Chine

La Chine considère comme réalisables ses objectifs en termes de nucléaire

LES BILANS :

• Bilan Environnement / Sécurité /Energie du mois de Mai

• Bilan Environnement / Sécurité /Energie du mois d’Avril

• Bilan Environnement / Sécurité /Energie du mois de mars

• Bilan Environnement / Sécurité /Energie du mois de février

• Bilan Environnement / Sécurité /Energie du mois de janvier