La recherche académique française s’attaque à la sécurité informatique

Aux côtés de ses partenaires, l’Inria vient de se doter d’un équipement de recherche inédit :  le LHS (Laboratoire de haute sécurité informatique). Situé au cœur du centre Inria Nancy-Grand Est, il  offre le cadre technologique et réglementaire nécessaire aux avancées scientifiques accompagnant les évolutions de notre société numérique. Ouvert aux partenaires industriels, il représente également un cadre propice aux tests de fiabilité requis avant toute mise sur le marché de différents produits ou solutions technologiques.Placé dans un environnement fermé avec un réseau Internet isolé et des locaux protégés accessibles par reconnaissance biométrique, le LHS permet de mener des expérimentations et manipulations à caractères sensibles. Il est conçu pour garantir la sécurité des données, des phénomènes et des équipements analysés. Le LHS Il est constitué de trois espaces distincts :

  • une salle de travail qui accueille les chercheurs ;
  • une salle de clusters dotée de trois unités : un télescope virtuel qui recueille des codes malveillants, des traces d’attaques et qui permet l’expérimentation de sondes sur l’Internet, un réseau fermé dit « éprouvette » qui permet de mener des expériences sensibles comme l’analyse de codes malveillants sans risque de contamination de l’ensemble du réseau et une unité de production pour distribuer les outils développés au sein du LHS : anti-virus, outils d’analyses…
  • une salle dite « rouge » : non connectée au réseau, elle concerne le traitement d’informations et de données très sensibles. Cette salle permet d’accueillir les équipements ou matériels à étudier en toute confidentialité dans le cadre de partenariats avec les industriels.
Les équipes du laboratoire se sont spécialisés dans trois grands domaines d’expertise : la virologie, l’analyse et protection du réseau, et la détection de vulnérabilités dans les systèmes communicants.

Virologie : comment reconnaître les virus de demain ?
Les chercheurs de l’équipe CARTE analysent des codes malveillants et élaborent les anti-virus du futur. Ils ont mis au point une nouvelle méthode de détection de virus qui prend en compte un paramètre fondamental : la capacité des virus à muter, tout comme des virus vivants. Primée au Concours national d’aide à la création d’entreprises de technologies innovantes 2009 dans la catégorie « Emergence », leur méthode permet d’extraire la signature ou squelette du virus, c’est-à-dire le bout de programme qui ne change pas malgré les mutations. « Ce résultat permet d’envisager des anti-virus plus efficaces puisque capables de reconnaître les virus même lorsqu’ils ont muté. D’autres défis scientifiques sont à relever, par exemple la mise au point de méthodes pour identifier les nouveaux virus, ceux dont on ne connait pas le squelette ! Avec le LHS, nous disposons du cadre nécessaire pour mener nos expérimentations futures », souligne Jean-Yves Marion, directeur de l’équipe CARTE.Par ailleurs, cette groupe travaille sur la neutralisation des botnets, réseaux d’ordinateurs infectés qui servent à envoyer du spam mais qui pourraient aussi servir à attaquer des services Internet. Les chercheurs s’intéressent également à d’autres plate-formes technologiques vulnérables comme les téléphones et les systèmes embarqués (exemple : voiture, …)

Supervision du réseau : comment analyser et sécuriser les échanges ?
Les chercheurs de l’équipe MADYNES étudient, quant à eux, les grands systèmes de communication pour comprendre leur fonctionnement et mettre en place des systèmes d’analyse et de contrôle, notamment pour lutter contre les failles de sécurité.Parmi leur derniers résultats : la conception d’un algorithme permettant de placer des sondes sur un grand réseau pair à pair et d’observer l’activité sur ce réseau. Les chercheurs ont réussi à analyser le trafic sur un réseau de 4 millions de machines, en plaçant une vingtaine de sondes et sans recourir à de grandes capacités de calcul. « Plusieurs domaines d’applications sont d’ores et déjà envisagés notamment dans le cadre du programme ANR MAPE, pour aider les autorités compétentes dans la lutte contre la cybercriminalité », précise Olivier Festor, directeur de l’équipe.

Détection de vulnérabilités dans les systèmes communicants
En phase de conception et de certification, les équipementiers ont besoin de pouvoir tester la fiabilité de leurs équipements, d’évaluer leur résistance à différents types d’attaques ou de menaces. Avec un réseau Internet isolé et des équipements ultrasécurisés, le LHS est un cadre propice pour réaliser ce type de tests.Parmi les risques identifiés figurent notamment les services de téléphonie sur Internet. Dans ce domaine, les chercheurs de l’équipe MADYNES ont mis au point une suite logicielle baptisée KIF qui permet de détecter automatiquement les failles sur la téléphonie sur IP.Par Marc Chabreuil

Durcissement de la Directive sur la performance énergétique des bâtiments

Le Conseil européen avait souligné en mars 2007 la nécessité d’accroître l’efficacité énergétique dans l’Union afin d’atteindre l’objectif visant à réduire de 20 % la consommation énergétique de l’Union d’ici à 2020, et avait appelé à la mise en œuvre complète et rapide des priorités établies dans la communication de la Commission intitulée « Plan d’action pour l’efficacité énergétique: réaliser le potentiel ». Ce plan identifiait les principales sources d’économies d’énergie potentielles rentables dans le secteur du bâtiment qui représente 40% de la consommation énergétique totale de l’Union européenne.A plusieurs reprises, le Parlement européen avait demandé que l’objectif d’efficacité énergétique fixé à 20 % pour 2020 soit rendu contraignant. Finalement, la directive 2002/91/CE du Parlement européen et du Conseil du 16 décembre 2002 sur la performance énergétique des bâtiments a subi des modifications substantielles qui, pour des raisons de clarté, ont nécessité la refonte du texte. La nouvelle directive (2010/31) qui est parue récemment au Journal Officiel d l’Union Européenne. Elle devrait aider l’ensemble de l’Union à atteindre son engagement de réduire, d’ici à 2020, les émissions globales de gaz à effet de serre d’au moins 20 % par rapport aux niveaux de 1990 (et de 30 % en cas de conclusion d’un accord international).La présente directive promeut l’amélioration de la performance énergétique des bâtiments dans l’Union, compte tenu des conditions climatiques extérieures et des particularités locales, ainsi que des exigences en matière de climat intérieur et du rapport coût/efficacité. Elle fixe des exigences en ce qui concerne :

  • le cadre général commun d’une méthode de calcul de la performance énergétique intégrée des bâtiments et de leurs parties et des unités de bâtiment;
  • l’application d’exigences minimales en matière de performance énergétique aux bâtiments neufs et à leurs parties et aux nouvelles unités de bâtiment;
  • l’application d’exigences minimales en matière de performance énergétique des bâtiments existants, unités de bâtiment et éléments de bâtiment lorsqu’ils font l’objet de travaux de rénovation importants, des éléments de bâtiment qui font partie de l’enveloppe du bâtiment et ont un impact considérable sur la performance énergétique de cette enveloppe lorsqu’ils sont rénovés ou remplacés; et les systèmes techniques de bâtiment en cas d’installation, de remplacement ou de modernisation desdits systèmes;
  • les plans nationaux visant à accroître le nombre de bâtiments dont la consommation d’énergie est quasi nulle ;
  • la certification de la performance énergétique des bâtiments ou des unités de bâtiment;
  • l’inspection régulière des systèmes de chauffage et de climatisation dans les bâtiments; 
  • les systèmes de contrôle indépendants pour les certificats de performance énergétique et les rapports d’inspection.
Les exigences fixées par la présente directive sont des exigences minimales et ne font pas obstacle au maintien ou à l’établissement, par chaque État membre, de mesures renforcées.

Bâtiments neufs
Pour les bâtiments neufs, les États membres veillent à ce que, avant le début de la construction, les systèmes de substitution à haute efficacité, s’ils sont disponibles, fassent l’objet d’une étude de faisabilité technique, environnementale et économique et qu’il en soit tenu compte :
  • les systèmes d’approvisionnement en énergie décentralisés faisant appel à de l’énergie produite à partir de sources renouvelables;
  • la cogénération;
  • les systèmes de chauffage ou de refroidissement urbains ou collectifs, notamment s’ils font appel, en partie ou totalement, à de l’énergie produite à partir de sources renouvelables;
  • les pompes à chaleur.
Bâtiments dont la consommation d’énergie est quasi nulle
Les États membres veillent à ce que d’ici au 31 décembre 2020, tous les nouveaux bâtiments soient à « consommation d’énergie quasi nulle » et que, après le 31 décembre 2018, les nouveaux bâtiments occupés et possédés par les autorités publiques soient à « consommation d’énergie quasi nulle ».Les États membres élaborent des plans nationaux visant à accroître le nombre de bâtiments dont la consommation d’énergie est quasi nulle. Ces plans peuvent inclure des objectifs différenciés selon la catégorie de bâtiment. En outre, les États membres élaborent des politiques et prennent des mesures telles que la définition d’objectifs afin de stimuler la transformation de bâtiments rénovés en bâtiments dont la consommation d’énergie est quasi nulle, et en informent la Commission dans leurs plans nationaux.

Certificats de performance énergétique
Les États membres arrêtent les mesures nécessaires pour établir un système de certification de la performance énergétique des bâtiments. Le certificat de performance énergétique inclut la performance énergétique du bâtiment et des valeurs de référence telles que les exigences minimales en matière de performance énergétique, afin que les propriétaires ou locataires du bâtiment ou de l’unité de bâtiment puissent comparer et évaluer sa performance énergétique.Le certificat de performance énergétique peut comporter des informations supplémentaires telles que la consommation énergétique annuelle pour les bâtiments non résidentiels et le pourcentage d’énergie produite à partir de sources renouvelables dans la consommation énergétique totale.

Délivrance des certificats de performance énergétique
Les États membres veillent à ce qu’un certificat de performance énergétique soit délivré pour :
  • tous les bâtiments ou unités de bâtiment construits, vendus ou loués à un nouveau locataire;
  • tous les bâtiments dont une superficie utile totale de plus de 500 m 2 est occupée par une autorité publique et fréquemment visitée par le public. Le 9 juillet 2015, ce seuil de 500 m 2 sera abaissé à 250 m 2 .
Les États membres exigent que, lors de la construction, de la vente ou de la location d’un bâtiment ou d’une unité de bâtiment, le certificat de performance énergétique ou une copie de celui-ci soit montré au nouveau locataire ou acquéreur potentiel et soit transmis à l’acquéreur ou au nouveau locataire.

Inspection des systèmes de chauffage
Les États membres prennent les mesures nécessaires pour mettre en œuvre une inspection périodique des parties accessibles des systèmes utilisés pour le chauffage des bâtiments, tels que le générateur de chaleur, le système de contrôle et la (les) pompe(s) de circulation, dotés d’une chaudière d’une puissance nominale utile à des fins de chauffage de locaux de plus de 20 kW. Cette inspection comprend une évaluation du rendement de la chaudière et de son dimensionnement par rapport aux exigences en matière de chauffage du bâtiment. Les systèmes de chauffage dont la chaudière a une puissance nominale utile supérieure à 100 kW sont inspectés au moins tous les deux ans. Pour ce qui est des chaudières au gaz, cet intervalle peut être porté à quatre ans.Inspection des systèmes de climatisationLes États membres prennent les mesures nécessaires pour mettre en œuvre une inspection périodique des parties accessibles des systèmes de climatisation d’une puissance nominale utile supérieure à 12 kW. Cette inspection comprend une évaluation du rendement de la climatisation et de son dimensionnement par rapport aux exigences en matière de refroidissement du bâtiment

Experts indépendants
Les États membres font en sorte que la certification de la performance énergétique des bâtiments et l’inspection des systèmes de chauffage et des systèmes de climatisation soient exécutées de manière indépendante par des experts qualifiés et/ou agréés, qu’ils agissent en qualité de travailleurs indépendants ou qu’ils soient employés par des organismes publics ou des établissements privés.Certaines dispositions (Bâtiments dont la consommation d’énergie est quasi nulle,  Certificats de performance énergétique,  Délivrance des certificats de performance énergétique, Experts indépendants…)  s’appliqueront  à partir du 9 janvier 2013 au plus tard aux bâtiments occupés par des autorités publiques et à partir du 9 juillet 2013 au plus tard aux autres bâtiments.

Le « paquet énergie – climat » face à la crise

Il y a quelques jours, la Commissaire européenne à l’environnement appelait les responsables politiques et tous les acteurs du secteur de l’énergie à tout mettre en œuvre, malgré la crise, pour atteindre l’objectif de – 20 % de rejets de gaz à effet de serre d’ici 2020. Serait-ce le début de la sagesse ?On se rappelle les objectifs « 3 fois 20 » du « paquet énergie – climat » de 2008 : réduire simultanément de 20 % chacun la consommation d’énergie et les rejets de gaz à effet de serre, et porter à 20 % la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique européen (ce dernier objectif étant porté à 23 % pour la France, sans que l’on explique vraiment pourquoi ce traitement de faveur…).  Or le paquet énergie climat, approuvé par les Chefs d’Etat en décembre 2008 et, en France, rappelé dans la loi Grenelle 1 de juillet 2009, impose des contraintes souvent contradictoires et entraîne parfois des coûts exorbitants. Par exemple, la réduction des rejets de CO2 nécessite souvent de consommer plus d’énergie :

  • Le captage et stockage du CO2 (CCS) produit dans une centrale électrique au charbon fait chuter le rendement de 25 % environ : il faudra donc 25 % d’énergie primaire en plus pour produire 1 kWh électrique.
  • La synthèse de biocarburants à partir de biomasse cellulosique a un rendement proche de 50 % ; autrement dit, il faut 2 tep de biomasse pour produire 1 tep de carburant. La réduction des rejets de CO2 obtenue grâce aux biocarburants ne peut donc être obtenue que moyennant une augmentation substantielle de la consommation d’énergie primaire. Cette augmentation serait encore plus marquée si l’apport d’énergie requis par les procédés de synthèse était assuré par de l’électricité, ce qui permettrait pourtant  de mieux utiliser la ressource biomasse.
La volonté affichée de développer à tout prix les énergies renouvelables a un coût et ne réduit pas toujours les rejets de CO2 :
  • L’objectif de 23 % d’énergies renouvelables accepté par la France devrait conduire, si l’on en croit la loi Grenelle 1, à augmenter de près de 65 TWh la production d’électricité renouvelable (42 en éolien terrestre, 18 en éolien offshore, 5 en solaire photovoltaïque) ; mais ces 65 TWh seront nécessairement pris sur la production nucléaire (ou seront exportés), sans aucune réduction (ou presque)  des rejets de CO2. Pire, leur coût élevé (80 euros/MWh pour l’éolien terrestre, 130 euros/MWh pour l’éolien offshore, plus de 250 euros/MWh pour le solaire – 1) comparé au coût du nucléaire (40 à 50 euros/MWh) va alourdir la facture d’électricité de près de 4 milliards euros/an.
  • Les seuls engagements sur les aides au solaire photovoltaïque d’ici la fin 2012 (12 à 16 euros/Wc installé en additionnant les tarifs d’achat et les aides publiques directes), appliquées à 1GWc, correspondent à un endettement de la collectivité, envers les (heureux) producteurs, de 12 à 16 milliards d’euros. Il suffit de comparer ces ordres de grandeur à celui du « grand emprunt » (30 milliards euros) pour au moins s’interroger sur le caractère raisonnable de cette politique.
Parallèlement, l’ostracisme dont fait l’objet l’électricité même lorsque celle-ci est produite presque sans production de CO2 comme c’est le cas en France, va à l’encontre de l’objectif de réduction des rejets de CO2 : remplacer le chauffage électrique par un chauffage au gaz – à isolation thermique identique 2  – permet de diviser par 2 au moins la consommation d’énergie primaire, mais augmente les rejets de CO2. La loi Grenelle 2, en interdisant pratiquement, dans sa version actuelle, le chauffage électrique, va donc à l’encontre de l’objectif affiché de réduction du CO2.Bref, il est grand temps d’afficher clairement quel est l’objectif principal. Il est également temps, en cette période de crise particulièrement, de rechercher les voies les plus économiques en vue d’atteindre cet objectif. Si, comme l’affirme la Commissaire européenne, l’objectif premier est de diminuer les rejets de CO2, il faut impérativement réduire les consommations de combustibles fossiles et, plus particulièrement en France, celles de pétrole et de gaz. Il se trouve que cette réduction présente d’autres avantages :
  • le pétrole et le gaz étant presque totalement importés, ils grèvent notre balance commerciale , 
  • leurs prix sont extrêmement volatils, comme l’a montré encore une fois la crise de 2008 ,
  • les ressources sont concentrées dans des pays qui présentent des risques géopolitiques importants.
Economiser une tonne équivalent pétrole (tep) de pétrole ou de gaz a cependant un coût plus ou moins élevé qu’il convient d’évaluer avant d’engager des opérations massives. Mais les nombreuses études déjà réalisées (dont certaines citées dans de précédentes tribunes ou articles 3) montrent que :
  • Pour les usages fixes de l’énergie, les voies ne manquent pas à un prix équivalent de la tep compris entre 50 et 100 euros/baril : travaux d’économies d’énergie associés à du chauffage électrique dans l’habitat ancien, chaleur renouvelable associée ou non à des pompes à chaleur dans l’habitat neuf, etc.
  • Pour les usages mobiles de l’énergie, les défis sont plus difficiles à relever, du fait des coûts encore élevés des solutions d’économies d’énergie (le bonus-malus auto instauré en 2008 correspond à un prix équivalent de pétrole proche de 200 euros/baril) et des voies de remplacement du pétrole par un biocarburant ou par de l’électricité. On a, dans ce secteur, besoin de programmes intensifs de recherche et développement, accompagnés d’opérations pilotes permettant de valider telle ou telle voie.
  • Pour faire face aux augmentations prévisibles de la consommation d’électricité, tant pour les usages fixes que pour les usages mobiles, il serait prudent de lancer la construction de quelques centrales nucléaires en plus des deux déjà décidées. En parallèle, la recherche devrait être développée très fortement en vue de réduire les coûts du solaire photovoltaïque.
Espérons donc que l’Europe, et la France tout particulièrement, adoptent enfin les voies de la sagesse.Par Pierre Bacher, Auteur de « L’énergie en 21 questions » – Odile Jacob (2007) et auteur des Techniques de l’Ingénieur 

Notes
1 – En espérant que le coût des installations aura diminué de moitié en moyenne sur la prochaine décennie.2 – Ceci n’est généralement pas le cas, les logements chauffés à l’électricité consomment en moyenne 120 kWh/m², les logements chauffés au gaz (ou au fioul domestique) plus du double.3 – Tribune du 8 décembre 2008 ; Revue de l’énergie n° 582 – Prix du pétrole équivalent, prix du gaz équivalent et coût du CO2 évité (mars-avril 2008)

La modulation de l’écocontribution ouvre la voie à l’éco-conception

En s’engageant, dans le cadre du Grenelle de l’environnement, à moduler l’éco-contribution afin de différencier les produits en fonction de leur impact sur l’environnement, la France a cette fois un temps d’avance. Cette modulation, qui entre en vigueur le 1er juillet 2010, est bien plus qu’une simple contrainte financière pour les consommateurs ou les producteurs. Ces derniers doivent se saisir de cette opportunité pour concevoir et consommer plus écologiquement les produits que nous utilisons.EcoLogic a contribué, en apportant son expertise du traitement des déchets électriques, à la mise en place d’un barème modulé, demandé par les pouvoirs publics, qui récompense les conceptions respectant l’environnement. Si l’impact financier de cette modulation peut, dans certains cas, paraître faible, elle a pour corollaire important de définir un jeu de critères environnementaux concernant la fin de vie des produits, définis par les pouvoirs publics et donc exempts de biais. Ces critères peuvent devenir des axes de différentiation pour les producteurs qui pourront ainsi utiliser leurs efforts d’éco-conception pour vendre leurs produits selon les principes du green marketing.

Pour le consommateur, une écocontribution verte plus intelligente
La modulation de l’éco-contribution, incitera les consommateurs à consommer de façon plus responsable. À partir du 1er juillet 2010, la participation versée pour le retraitement d’un appareil électrique ou électroménager au moment de l’achat d’un nouveau produit ménager sera plus élevée pour les produits plus difficilement recyclables ou qui comportent des substances polluantes. Dans le cadre du Grenelle de l’environnement, le gouvernement a inscrit dans le cahier des charges pour le nouvel agrément des éco-organismes, en charge de la filière des DEEE, la modulation de la contribution en fonction de critères environnementaux afin, selon Chantal Jouanno, Secrétaire d’Etat chargée de l’Ecologie, de « mieux informer les utilisateurs d’équipements électriques et électroniques ménagers sur les impacts environnementaux liés à la fin de vie des équipements qu’ils achètent. » Par exemple, l’écocontribution sera majorée de 100 % pour les téléphones portables ne disposant pas d’un chargeur universel. La présence de polluants, comme les retardateurs de flamme bromés, le mercure, ou encore les fluides frigorigènes à fort pouvoir de réchauffement climatique dans certaines familles de produits pourra conduire à une majoration de 20 % de la contribution initiale. Enfin, les lampes à LED bénéficieront d’une baisse de 20 % par rapport aux lampes fluorescentes contenant du mercure. Si cette modulation de l’éco-contribution reste relativement neutre financièrement, le consommateur sera sans doute particulièrement sensible aux équipements produits de manière plus écologique.

Pour les constructeurs, un barème qui incite à l’écoconception des produits
Le principe de la responsabilité élargie du producteur permet d’intégrer dans le prix des produits de consommation une partie de leurs impacts environnementaux et fait ainsi porter au consommateur la charge financière des coûts d’élimination des déchets qu’il génère lors de l’achat. En modulant l’écocontribution afin de différencier les produits en fonction de leur impact sur l’environnement durant l’ensemble de leur cycle de vie, on favorise de facto l’éco-conception des équipements en termes de réemploi et de recyclage. Cette modulation encourage les bonnes pratiques de conception et de fabrication car elle signifie pour les fabricants une hausse conséquente de leur participation au regard des milliers de tonnes de produits mis sur le marché (1,46 million de tonnes en 2008). L’éco-conception relève d’une véritable volonté de prendre en compte, dans la fabrication des produits, des critères liés au développement durable. Ce principe vertueux accompagne une évolution profonde de la société : son application concrète permet la responsabilisation des entreprises et des consommateurs à l’origine de pollutions ou de gaspillage et encourage les actions et les innovations pour les réduire à la source. Contrairement aux idées reçues, l’éco-conception n’est pas synonyme de coûts de fabrication augmentés. En réduisant la matière de l’appareil ou de son packaging, en améliorant la séparabilité des matériaux, le producteur peut réaliser des économies significatives tout en facilitant le traitement des déchets en fin de vie. Il ressort en effet d’une étude franco-québécoise, basée sur une série d’entretiens réalisés auprès de 30 entreprises ayant mis en œuvre l’éco-conception, que pour 90 % d’entre-elles, cette démarche a contribué à augmenter leurs profits, soit par une augmentation des ventes, soit par une réduction des coûts de production (cf. « L’éco-conception : quels retours économiques pour l’entreprise ? » réalisée par le pôle Éco-conception et Management du cycle de vie de Saint-Étienne, en partenariat avec l’Institut de développement de produit du Québec)Dans une démarche de responsabilisation et de sensibilisation aux enjeux économiques et écologiques de l’éco-conception, l’éco-organisme EcoLogic sensibilise ses producteurs adhérents à ces problématiques. Il a ainsi organisé pour les constructeurs soucieux de mettre en place une démarche environnementale, parmi lesquels Brother, Canon, Epson ou Sharp, une visite sur un centre de démantèlement de ces déchets qui aura permis d’aider les adhérents à prendre en compte la problématique du traitement des déchets avant même que l’appareil ne soit fabriqué et de recueillir des propositions d’amélioration de chaque partie prenante. L’éco-conception a de l’avenir et sera très certainement une opportunité de différenciation et un facteur de compétitivité future. Ces rencontres stimulent les échanges entre opérateurs et producteurs pour aller ensemble vers une fabrication plus raisonnée. 

Par René-Louis Perrier, Président d’EcoLogic

Les rôles complémentaires de l’audit, du pen-test et du WAF

Le Web est un outil majeur des entreprises en termes d’organisation, de communication, d’image et de business. Or son intégration reste délicate. Les applications déployées et mises en œuvre doivent répondre à des besoins de plus en plus stricts :

  • impératif de dynamisme et de souplesse (mise à jour de l’application et/ou du contenu) ;
  • haute disponibilité (clustering/grid/cloud, backup/restore …) ;
  • sécurité des données, de l’applicatif client/serveur et des services mis à disposition.
La pratique sécuritaire préconisée par PCI-DSS (Payment Card Industry Data Security Standard) définit notamment une obligation de moyens basée sur des solutions techniques. La conformité au PCI-DSS formalise les meilleures pratiques de sécurité qui se traduisent par des solutions d’ordre à la fois techniques et organisationnelles avec notamment le contrôle régulier des configurations déployées. Pour répondre aux exigences sécuritaires, trois approches techniques sont généralement employées :
  • l’audit de code (tierce partie ou interne) ;
  • les « pen-tests » (tests de pénétration de systèmes, généralement réalisés par des tiers) ;
  • le WAF (Web Application Firewall).
L’audit de code : forces et faiblesses
Toute la force de l’audit de code réside dans l’approche fine et précise de l’application. Chaque service mis à disposition par l’application doit être testé et analysé pour en déceler les failles. Si cette procédure peut être systématique elle nécessite malheureusement un effort constant (difficilement compatible avec les impératifs de dynamisme attendu pour une application Web) et requiert l’intervention d’experts (expert applicatif et sécurité).De plus, cette approche sera réalisée de manière unitaire, Web Service par Web Service, ce qui ne permet pas toujours d’obtenir une vue globale sur le niveau de sécurité d’une application. Prenons par exemple un simple Web Service d’upload de fichier qui réaliserait une analyse sur le contenu d’un document fourni. De manière unitaire, ce Web Service peut être déclaré comme « sécurisé » à la suite d’une campagne d’audit de code.Qu’en est-il de l’application ? Si cette dernière fournit de nombreux services similaires, il devient évident que le serveur est susceptible d’être vulnérable aux attaques de type DOS (Denial Of Service) si un utilisateur demande en parallèle de multiple traitements de fichiers. Seule une approche globale de l’application peut révéler ce type d’information.

Les tests de pénétration : une approche macroscopique
Les tests de pénétration permettent de pallier cette problématique. Que cela soit réalisé par approche « boîte noire » (application inconnue du testeur) ou par « boite blanche » (le testeur connaît l’application, sa structure ou encore son code source) les tests de pénétrations seront réalisés par approche macroscopique et non plus unitaire.Les failles testées seront celles qui mettent en œuvre plusieurs modules de l’application. Par exemple, pour détecter une faille XSS, on introduira le Javascript frauduleux dans un formulaire d’inscription, puis on testera son activation dans toutes les pages de l’application (qui semblent pourtant « inoffensives ») présentant les informations préalablement saisies.Ces deux approches (audit/pen-tests) sont donc diamétralement opposées en termes de connaissance et de sécurité applicative. Le WAF permet de compléter parfaitement une politique de sécurité en palliant, non seulement les carences de ces deux approches, mais aussi en y apportant de nouvelles possibilités.Au travers d’une analyse continue et transparente du trafic sur une application, le WAF est capable de consolider automatiquement sa politique de sécurité en apprenant et en comprenant le fonctionnement d’une application. Réalisé tout au long du cycle de vie d’une application Web, depuis le développement jusqu’à la mise en production, ce mécanisme d’apprentissage répond totalement aux impératifs de souplesse attendus sans pour autant nécessiter un investissement de ressources important (contrairement aux audits et aux pen-tests).

Une politique sécuritaire efficace et souple avec le WAF
Ainsi, le WAF est capable de déceler de manière transparente toute utilisation frauduleuse de paramètres (XSS, XSRF, SQL injection, altération de paramètres, etc) sans connaissance métier d’une application. Cette approche extrêmement fine peut se révéler trop unitaire dans certains cas. De manière plus macroscopique, le WAF est aussi capable de détecter des couples (clef + valeur) et d’y associer une politique de sécurité en se basant sur des informations statistiques collectées lors de l’apprentissage. On peut, par exemple, déterminer que le paramètre « id » doit être un entier positif de 1 à N pour toute l’application ou pour un ensemble de Web Services donné.Élargissons encore l’angle de vue du WAF sur l’application. Ce dernier peut reconnaître les différents usages d’un script Web et y associer une politique de sécurité stricte. Par exemple, un script de gestion de compte utilisateur peut être utilisé pour ajouter, modifier ou encore effacer un compte. Il peut s’agir d’un seul et unique script dont le comportement (action réalisée) sera variable selon les paramètres donnés en entrée. Le WAF sera capable de déterminer chaque type d’appel et de créer une politique de sécurité différente pour chaque usage. Une création d’utilisateur avec un identifiant de compte fourni serait par exemple détecté comme une tentative d’usurpation d’identité. Inversement, une modification de compte ou un effacement sans identifiant d’utilisateur spécifié serait invalidé et traité comme une erreur.

On voit bien au travers de ces quelques exemples que le WAF permet d’atteindre une politique sécuritaire efficace et souple. Mais ce n’est pas le seul avantage de cette solution. En cas de détection de failles lors de l’étape de production, alors que les audits et les pen-tests ne permettent que de mettre en relief les failles, le WAF permettra pour sa part de sécuriser le service ou l’application (notion de patch virtuel) en attendant le prochain déploiement d’une version corrigeant la faille découverte. Plus qu’un outil passif, le WAF devient alors une part essentielle de la sécurité active d’une application.
Par Philippe Léothaud, directeur de la technologie chez de Bee Ware

L’électrocoagulation, nouvelle piste pour le traitement des effluents ?

L’équipe de recherche du groupement Eau Sol Environnement de l’Ecole Nationale Supérieure de Limoges mène des travaux sur l’électrocoagulation et la coagulation floculation. Ces deux procédés de traitement des effluents industriels ont été comparés par l’équipe de recherche pour un cas précis : l’élimination de l’arsenic présent dans des effluents de tannerie.Le procédé actuel, la décantation, permet d’obtenir des résultats acceptables, c’est-à-dire des effluents suffisamment débarrassés des substances polluantes pour être envoyés en station d’épuration. Cependant, les résultats de cette recherche montrent que les deux procédés utilisés (l’électrocoagulation et la coagulation floculation) permettent d’obtenir des résultats très intéressants. D’abord, les résultats des essais d’adsorption sur des flocs préformés et de coagulation/floculation avec des sels ferreux ont permis à l’équipe de recherche de préciser les mécanismes prédominants dans l’élimination de l’As(III) et de l’As(V). L’étude a également été menée en présence de matière organique, afin d’évaluer son impact sur l’efficacité du procédé. Il a alors été mis en évidence le caractère réfractaire d’une part de la matière organique au traitement, due à son entrée en compétition avec l’élimination de As(V) par adsorption.

l’électrocoagulation diminue la dose de traitement de moitié
Par la suite, l’étude a porté sur le procédé sur l’électrocoagulation, technique présentant l’avantage de générer in situ les réactifs (c’est-à-dire sans apport de coagulant, de floculants, d’acides, de bases…), tout en permettant une autorégulation de pH et une oxydation de l’As(III), diminuant de moitié la dose de traitement. L’application des deux procédés au traitement d’eaux riches en arsenic (cas des effluents industriels) et en matière organique et l’élimination complète de l’arsenic est donc constatée avec les deux procédés. Cependant, le procédé par électrocoagulation présente un avantage concurrentiel en terme d’efficacité, puisque la dose de traitement nécessaire se trouve divisée par deux par rapport à la coagulation/floculation. L’avantage de l’électrocoagulation est aussi qu’elle permet de piéger les métaux.Le principe de base de l’électrocoagulation est assez basique : il consiste à faire passer un courant électrique à travers l’eau à traiter. On se sert d’une anode (électrode négative) en aluminium qui, en se décomposant, produit un coagulant. L’effet du courant électrique est de casser toutes les liaisons chimiques des métaux complexés et également de réaliser une prépolarisation des molécules. A cet effet, il s’agit de systèmes extrêmement performants pour le traitement des effluents contenants des particules métalliques, telles que les eaux de polissage ou les effluents de galvanoplastie.Mais il y a plus. En effet, l’immense avantage de l’électrocoagulation, dans ce cas précis est que, selon les complexants utilisés, cela ne change rien à la qualité du traitement, contrairement aux systèmes physico-chimiques pour lesquels le type d’insolubilisant doit être adapté. Ainsi, si la filtration des boues est réalisée à l’aide d’un filtre-presse, la densité des boues est suffisantes pour éviter l’emploi de réactifs chimiques, appelés floculants, qui sont des produits également chers.

Une solution qui reste à expérimenter sur le terrain
Grâce à l’électrocoagulation, on utilise des floculants uniquement si l’on travaille avec un décanteur centrifuge. Le système d’électrocoagulation est un système automatique. Virginie Pallier, membre de l’équipe de recherche du groupement Eau Sol Environnement travaillant sur la comparaison entre l’électrocoagulation et la coagulation/floculation, nous est persuadé du potentiel de l’électrocoagulation pour le traitement des effluents : « la mise en place de ces systèmes ne demanderait que peu de maintenance. Aujourd’hui, bien que le procédé ne possède pas d’agrément, il est tout à fait possible de l’utiliser pour le traitement des effluents industriels. »Cependant, Virginie Pallier concède la difficulté à trouver un site pour expérimenter cette solution sur le terrain : « il est difficile de trouver un site, les industriels ont déjà leurs traitements, par décantation ou à l’aide de procédés membranaires. Il nous faut au minimum 200 litres d’effluents pour mener nos tests, cela pose des problèmes de volumes. Mais un étude sur site serait très intéressante ». Quoi qu’il en soit, les recherches menées montrent d’ores et déjà que le procédé d’électrocoagulation permet d’obtenir des résultats plus efficaces, en termes d’élimination de la charge polluante des effluents, que les méthodes usuelles.Par Pierre Thouverez

Traiter les eaux par du chitosane : quel intérêt ?

Certes, les procédés physico-chimiques de traitement et d’épuration des eaux usées ont prouvé leur efficacité. Mais ils ne sont pas sans poser de sérieux problèmes environnementaux et de santé. A l’heure où la demande du public en matière de produits renouvelables et biodégradables croît avec la sensibilisation à la protection de l’environnement, les matériaux d’origine biologique comme le chitosane apparaissent porteurs de solutions.Ce biopolymère est aujourd’hui de plus en plus utilisé pour récupérer et éliminer des polluants présents dans les effluents industriels. Il présente, il est vrai, de nombreuses propriétés physiques, chimiques et biologiques qui peuvent être mises à profit dans des procédés de décontamination des eaux comme l’adsorption, la coagulation/floculation et l’ultrafiltration membranaire.Focus sur ce procédé et ses limites avec Grégorio Crini, Pierre-Marie Badot et Nadia Morin-Crini dans l’article intitulé « Traitement des eaux par du chitosane : intérêts, méthodes et perspectives » de la collection Recherche et Innovation des éditions Techniques de l’Ingénieur.Pour lire l’intégralité de l’article « Traitement des eaux par du chitosane : intérêts, méthodes et perspectives » au format PDF , cliquez ici.Les auteursGrégorio Crini est docteur en chimie organique et macromoléculaire de l’université Lille 1, ingénieur d’études habilité à diriger des recherches à l’université de Franche-Comté à Besançon, en activité au laboratoire chrono-environnement, UMR 6249 CNRS/UFC usc INRA.Pierre-Marie Badot est professeur des universités, spécialité biologie environnementale, à l’université de Franche-Comté à Besançon, en activité au laboratoire chrono-environnement, UMR 6249 CNRS/UFC usc INRA.Nadia Morin-Crini est docteur en chimie analytique de l’université de Franche-Comté à Besançon, responsable du département analytique et en activité au laboratoire chrono-environnement, UMR 6249 CNRS/UFC usc INRA. 

Les fonderies ibériques séduites par la simulation numérique

La simulation de procédés de fonderie est une  solution clé qui permet de répondre aux nouveaux défis de diminution des coûts de production, de réduction de mise au point des outillages, d’augmentation des rendements et d’amélioration de la qualité des pièces coulées. Plusieurs sociétés ibériques, aussi bien des fonderies de précision que des fonderies de grosses pièces, qu’elles travaillent la fonte, l’acier ou les alliages de cuivre,  l’ont parfaitement compris et ont choisi d’investir dans les logiciels de simulation.

Moulage sable
La simulation du moulage permet à Suñer et DuritCAST de prédire de façon précise les champs de température et de l’écoulement du métal bien avant la conception de l’outillage. Les ingénieurs méthodes ont ainsi été en mesure de développer avec l’aide de la simulation numérique en très peu de temps de nouveaux systèmes de masselottage permettant de diminuer la mise au mille tout en respectant le cahier des charges défini par le client pour les pièces finales. « Les résultats de simulation obtenus grâce aux solutions de moulage d’ESI nous rendent très confiants », a déclaré Luis Sierra, responsable du contrôle de processus automatique chez DuritCAST. « Nous avons même décidé de refuser de valider les conceptions de nouveaux modèles si une simulation n’était pas effectuée au préalable. »L’un des objectifs de Faed pour les années à venir est d’améliorer sa productivité et de minimiser le nombre de prototypes réels. L’entreprise a donc prévu de simuler la totalité de ses pièces en fonte et en acier. Bien qu’elle coule des pièces massives, de plusieurs tonnes et pouvant mesurer plus de 5 m de long, elle est en mesure d’effectuer des simulations rapides qui ne durent pas plus de quelques heures. En outre, grâce au nouvel outil de visualisation, les techniciens des méthodes peuvent interpréter rapidement les résultats et contrôler de façon précise les cartes de porosité à l’intérieur de la pièce.Grupo Fumbarri coule des pièces en fonte pouvant peser jusqu’à 45 t chacune et mesurer plus de 12 m de long. A l’aide des solutions de simulation des procédés de fonderie, Grupo Fumbarri est aujourd’hui capable de concevoir des formes complexes selon le procédé à modèle perdu (lost foam) car il leur est plus facile de prédire les malvenues et d’optimiser l’écoulement du métal lié à la combustion du polystyrène.San Eloy Fundiciones utilise des machines de type Disamatic pour la réalisation de leurs pièces en fonte. Le remplissage de l’empreinte de chaque motte s’effectue en quelques secondes seulement. Le temps de remplissage reste l’un des paramètres clé à optimiser pour réduire les délais de production. Grace à l’outil de simulation, l’entreprise a pu concevoir de nouveaux systèmes d’alimentation, qui, en limitant les temps de coulée, permettent d’augmenter la productivité sans pour autant augmenter le risque de formation d’oxyde, préservant ainsi l’intégrité de la pièce. 

Moulage sous pression
L’une des principales préoccupations des fonderies utilisant des moules permanents est le contrôle de la température de la coquille pendant la durée d’un cycle de production. CIE Automotive utilise la simulation de manière intensive depuis des années afin de concevoir les circuits de refroidissement de ses outillages de moulage sous pression. L’entreprise utilise désormais le logiciel de simulation de moulage afin de modéliser le procédé SEED développé par Rio Tinto Alcan où  le métal est injecté à l’état semi solide.

Moulage cire perdue
Microfusión ALFA, acteur majeur dans le domaine de la fonderie de précision, a intégré le module thermo-mécanique de ProCAST afin de mieux contrôler non seulement le dimensionnel des pièces brutes de  fonderie mais aussi pour contrôler l’état des contraintes résiduelles après décochage et retour à température ambiante.  Microfusión ALFA est aujourd’hui mieux positionnée pour répondre aux exigences de plus en plus élevées en  matière de tolérance de la part de ses clients.

Fonderies d’alliage cuivre
Les fonderies qui  coulent des alliages en fonte, en acier ou en aluminium  ne sont pas les seules à bénéficier de la simulation. Des fonderies « Cuivres » ont également adopté cette technologie. Ainsi, Casuso Propellers, une société qui fabrique notamment des hélices de grande taille en cupro-aluminium pour le secteur naval ont collaboré avec ESI et Análisis y Simulación, partenaire de confiance d’ESI en matière d’ingénierie pour la vente, le support et la formation sur ProCAST et QuikCAST, afin de caractériser avec précision les propriétés thermiques des matériaux de moulage. Grâce à la méthode inverse de ProCAST, ils ont pu déterminer de manière précise toutes les propriétés physiques nécessaires à une prévision adéquate des retassures.

Les compteurs intelligents, premiers pas vers un logement plus sobre en énergie

L’Europe s’est engagée dans la voie de la sobriété énergétique, avec un objectif de 20 % d’amélioration de l’efficacité énergétique – c’est-à-dire parvenir à utiliser 20 % d’énergie en moins tout en rendant les mêmes services aux usagers. Plusieurs approches complémentaires sont possibles pour atteindre ce but. S’agissant de la consommation des particuliers, on peut utiliser des appareils moins énergivores (électroménagers de catégorie A ou A+), mieux isoler son logement, utiliser des modes de chauffage plus efficaces (pompe à chaleur, plancher chauffant…) ou encore modifier son comportement. C’est à ce dernier défi que s’attaquent aujourd’hui de jeunes sociétés de services telles qu’Edelia (filiale d’EDF) ou Ijenko.Ces sociétés ont en effet mis au point de nouvelles offres qui permettent aux particuliers de connaître en détail et en temps réel leur consommation d’électricité et de pouvoir agir sur celle-ci à distance ou par anticipation. Certaines sociétés proposent également de suivre en temps réel la consommation de gaz et d’eau.Tous ces services reposent sur un réseau d’appareils dont l’élément clé est un boîtier ressemblant à une « box » ADSL. Ce boîtier utilise Internet pour remonter régulièrement les informations qu’il accumule et recevoir des instructions à distance, via une interface dédiée et accessible uniquement par le client. Ce boîtier est relié au reste de l’équipement (capteurs, compteur, prises intelligentes…) par des technologies sans fil.

Les services proposés autour de ces nouvelles technologies
1/ Le suivi de la consommation et les alertes : ce service donne en quasi temps réel une visibilité sur la consommation en énergie (gaz, électricité) et en eau. A intervalle régulier, les informations issues des capteurs et centralisées sur la box sont envoyées vers le serveur de la société prestataire. Ainsi, le particulier peut consulter sur son interface Web l’historique de ses consommations (par heure, par jour, par mois, etc.), la puissance et le débit instantanés (équivalents à la consommation d’essence instantanée en voiture). Ce service permet également d’établir des comparatifs entre les différents modes de consommation afin de réduire sa facture. Le suivi des consommations est associé à un service d’alertes qui permet de recevoir des SMS ou des e-mails en fonction du paramétrage souhaité. Par exemple, le particulier peut être prévenu en cas de consommation anormale d’eau, qui souvent est synonyme de fuite. 2/ Le pilotage à distance et la programmation des appareils : il est possible de piloter à distance des appareils électriques grâce à des prises intelligentes positionnées entre la prise murale et l’appareil visé. Un simple clic sur une interface associée permet de l’activer ou de le désactiver à distance. Ce système est pratique pour remettre en route les radiateurs électriques et préchauffer le logement en rentrant de vacances ! Si le logement est équipé de capteurs de température et d’humidité, le système de chauffage peut être automatisé pour assurer un meilleur confort tout en limitant la consommation d’énergie durant les absences.3/ La sécurité :  « Tous ces services sont intéressants, mais peu de particuliers vont être prêts à payer un abonnement qui peut aller de quelques euros à quelques dizaines d’euros, voire d’acheter l’équipement, sophistiqué et donc coûteux, pour en bénéficier. C’est pourquoi les sociétés qui se positionnent sur ce marché proposent souvent des offres de sécurité complémentaires, qui permettent d’attirer un public plus large », commente Julien Barreteau, consultant chez Alcimed. Une fois que l’élément intelligent – la box – est installé, il est possible d’ajouter d’autres types de capteurs pour fournir des services additionnels tels que des détecteurs de mouvements ou de fumée, etc. Il suffit de paramétrer l’installation via l’interface Web pour être alerté de phénomènes anormaux tels que des mouvements détectés dans le logement lors d’une absence. Grâce au pilotage à distance, le particulier peut aussi programmer l’allumage automatique d’une lampe dans son salon tous les soirs pour donner l’impression que quelqu’un est là alors qu’il est en vacances. Des services plus sophistiqués peuvent également être proposés, mais font appel à un intervenant extérieur : par exemple, dans le cas de personnes âgées et isolées, une alarme préviendra un opérateur dès lors qu’aucun mouvement n’est détecté pendant plusieurs heures en journée. Cet opérateur appellera la personne pour s’assurer que tout va bien. On peut également demander l’intervention automatique d’une société de surveillance en cas de mouvement anormal détecté, de la même manière que dans des offres de sécurité classiques.  4/ La sensibilisation aux bonnes pratiques : au-delà de ces services, l’interface Web permet de sensibiliser le client aux enjeux de sa consommation d’énergie et aux moyens de la réduire, à travers des bilans personnalisés s’appuyant sur des questionnaires, des suggestions de bonnes pratiques ou des informations pertinentes issues de l’actualité. « Au final, ces installations apportent donc de la flexibilité et du confort grâce au pilotage à distance. De plus, pouvoir être prévenu très rapidement en cas de problème, qu’il s’agisse d’une fuite d’eau ou d’une intrusion, offre de la sérénité et limite les risques de déconvenue. Mais c’est bien au niveau des économies réalisées sur le plan de la consommation énergétique et à la sensibilisation que doit se situer la véritable valeur ajoutée de ces systèmes. Malheureusement, à ce stade, les retours d’expérience sont encore trop partiels pour permettre de quantifier les gains », résume Julien Barreteau.

Quelles perspectives pour ces services intelligents ?
1/ Une maison entièrement téléguidée ? A l’ère des objets communicants, la maison du futur permettra de piloter l’ensemble de ses équipements depuis un ordinateur, un smartphone ou sa télévision. Les services déjà disponibles en donnent un avant-goût. 2/ Une offre de services associés au logement totalement intégrée ? Il n’est pas absurde de penser qu’un fournisseur de services qui connaît les profils de consommation de ses clients leur propose un jour de se charger lui-même de trouver le meilleur fournisseur d’eau, de gaz ou d’électricité et les meilleurs offres associées, voire même de se charger des contrats et de ne présenter qu’une seule facture au client. Cela pourrait même aller jusqu’à l’assurance habitation, puisque les installations permettent de réduire les risques d’incendies, de dégâts des eaux ou de cambriolages. Des rapprochements entre assureurs et prestataires de services sont déjà en cours. Dans un avenir proche, ces offres en devenir pourraient même être portées par des acteurs du bâtiment, en intégrant l’ensemble de ces services dès la construction pour offrir des logements « clés en main ». 3/ Une maison qui gère l’énergie toute seule ? Lorsque les énergies renouvelables seront démocratisées et qu’une grande partie de la population pourra produire de l’énergie chez soi et éventuellement la stocker (par exemple dans les batteries d’un véhicule électrique), ces technologies permettront de faire communiquer les appareils de la maison qui assurent la production et le stockage d’énergie et ceux qui l’utilisent, permettant ainsi d’atteindre automatiquement un optimum énergétique et économique pour le particulier.« Reste à savoir comment seront surmontés les deux principaux obstacles au développement à grande échelle de ces services qui sont, d’une part, leur prix élevé, au regard du coût relativement faible actuellement de l’eau et de l’énergie, et, d’autre part, l’acceptabilité sociale liée à la protection et à l’usage possible des données collectées », s’interroge Jean-Philippe Tridant-Bel, Responsable de la BU Energie d’Alcimed.Par Marc Chabreuil

RSDE : un grand chantier encore à ses débuts

RSDE. Ces quelques lettres, qui signifient « recherche et réduction des substances dangereuses dans l’eau », en inquiètent plus d’un. « Les micropolluants vont constituer le sujet qui fâche dans les prochaines années », prévient François Morier, directeur général adjoint de Proserpol dans notre interview.De fait, cette action nationale, qui découle de la directive cadre sur l’eau 2000/60/CE du 23 octobre 2000, s’avère très ambitieuse. Un point positif pour la protection de l’environnement, mais qui risque de coûter cher aux industriels, déjà fragilisés par la crise. En parallèle de la directive sur l’eau, le règlement Reach sur les produits chimiques aura un impact sur les rejets grâce à la limitation ou à la suppression de l’usage de certaines substances. Dans la circulaire du 4 février 2002, le ministère de l’environnement précisait l’objectif « sur une durée de 5 ans, de rechercher les rejets de substances dangereuses pour environ 5.000 établissements, et lorsqu’un rejet présentant un risque pour l’environnement aquatique aura ainsi été identifié, de faire prendre les mesures nécessaires. » La première étape consistait à demander « à chaque exploitant concerné de mener une étude des rejets de substances dangereuses par son établissement, en se conformant au cahier des charges technique. » La circulaire du 5 janvier 2009 ouvre la deuxième phase de l’action nationale de recherche et de réduction des substances dangereuses dans l’eau, dans les rejets des installations classés pour la protection de l’environnement (ICPE) soumises à autorisation. Les objectifs nationaux de baisse des émissions entre 2004 et 2015 sont les suivants :

  • 50 % pour les substances dangereuses prioritaires ;
  • 30 % pour les substances prioritaires ;
  • 10 % pour les autres substances dangereuses.
« Ces objectifs ont été été repris tels quels dans chacun des schémas directeurs et schémas d’aménagement des eaux, explique Gilles Berroir, chef duBureau de la nomenclature, des émissions industrielles, de la pollution des eaux des ICPE au sein du ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement durable et de la Mer (MEEDDM). Dans les programmes de mesure, ne figurent pas non plus d’objectifs individuels et c’est au service de l’inspection des installations classées qu’il appartiendra de bâtir un programme d’actions permettant de contribuer à l’atteinte de ces objectifs de réduction. »
L’industrie française n’est pas prête
Dans le cadre de la RSDE, les prélèvements ont débuté en septembre 2009, mais toutes les DREAL (directions régionales de l’environnement, de l’aménagement et du logement) n’ont pas avancé au même rythme. La surveillance initiale comprend une campagne de 6 mesures, sur une durée de 6 mois, portant sur une liste de substances déterminées a priori en fonction des activités de l’établissement. La surveillance pérenne consiste en une mesure par trimestre pendant au minimum 2 ans et demi sur les substances réellement détectées dans les rejets du site et répondant à des critères définis dans la circulaire. 18 mois après le démarrage de la surveillance pérenne, les industriels doivent lancer une étude technico-économique pour étudier les possibilités de réduction ou de suppression des polluants concernés. Cette étape devrait se terminer en 2015, mais on s’attend à des retards. « Aucun industriel n’est au niveau pour traiter ces molécules, constate Laurent Julvez, directeur de l’agence Ile de France de Guigues environnement. La France est mal positionnée par rapport aux autres pays européens. » « Les coûts vont exploser pour les industriels », complète-t-il. A titre d’exemple une étude de faisabilité, hors analyse, coûte entre 15 et 35.000 euros. Pour certaines substances les coûts prévisibles de la surveillance peuvent avoir un effet incitatif vis-à-vis des industriels qui chercheront ainsi à mettre en œuvre des produits de substitution moins nocifs pour l’environnement », conclut Gilles Berroir. A noter que les agences de l’eau financent 50 % des études et financeront probablement 50 % des investissements également.

Attention aux effets croisés
Pour limiter le rejet de micropolluants, le meilleur moyen revient à intervenir en amont sur les matières premières et sur les procédés, notamment grâce au recyclage de l’eau ou re-use (lire l’article). Mais ce sera plus ou moins compliqué selon les secteurs, pharmacie, pétrole ou encore nucléaire en tête. Une deuxième possibilité consiste à traiter les effluents à la sortie de l’usine, ce qui suppose de construire une installation. « On connaît les solutions de traitement, mais il est difficile de trouver les techniques à coûts raisonnables, en tenant compte de l’installation mais aussi de la maintenance », prévient Laurent Julvez. Différents travaux de recherche sont en cours. Le projet Amperes, qui regroupe le Cemagref,  Suez Environnement, le LPTC Bordeaux et l’Agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse, vise à quantifier les micopolluants dans les eaux usées et à évaluer l’efficacité d’élimination des différentes filières d’épuration. Troisième possibilité, les industriels peuvent envoyer leurs effluents dans un centre de traitement agréé. Pour cela, il faudra que les centres de traitement se mettent à niveau, en étant notamment très précautionneux sur les mélanges qui peuvent intervenir. Laurent Julvez est aussi un des 18 membres du groupe de travail organisé par la Direction générale de la prévention des risques avec la Direction de l’eau du MEEDDM concernant l’élaboration d’un guide les études technico-économiques, qui sera édité fin 2010. Ce guide est principalement destiné à l’administration, mais il intéresse aussi les industriels et les agences de l’eau. Le groupe s’est réuni il y a quelques semaines pour la deuxième fois. D’après les premiers comptes-rendus, a priori, quatre à cinq molécules par site devraient être concernées par la RSDE. « Il faut faire attention à la dimension sous-produits et aux effets croisés », insiste Laurent Julvez. « Les boues constituent un problème. La France n’est pas équipée d’incinérateurs assez importants pour les brûler. » Autre sujet épineux, les résidus médicamenteux ne sont pas encore intégrés dans les RSDE. Corentine GasquetTextes de référence
  • Circulaire du 4 février 2002
  • Circulaire du 5 janvier 2009
Aller plus loin
  • Médicaments dans l’eau : présence, risques et potentialités de traitement (base documentaire Techniques de l’ingénieur)

 

Deux nouveaux brevets vont faciliter la dématérialisation des documents entrants

Factures fournisseurs, bons de commandes, factures clients, lettres de relances, courriers commerciaux et marketing, bulletins de paie… Les entreprises croulent sous le papier. Un employé de bureau utilise en moyenne 10.000 feuilles de papier par an et le coût d’utilisation du papier en entreprise peut être de 13 à 31 fois plus élevé que son coût d’achat. Il n’est donc par surprenant que les sociétés cherchent de plus en plus à automatiser et dématérialiser la réception et l’envoi de leurs documents. L’un des principaux éditeurs de solutions et services de dématérialisation à la demande, Esker, vient de déposer 2 brevets auprès du Bureau Américain des Brevets (U.S. Patent & Trademark Office) qui devraient permettre de réduire considérablement le délai de mise en œuvre d’une solution de dématérialisation des documents entrants et d’accélérer le processus de validation des données.

Le développement de règles métiers intelligentes grâce à la reconnaissance du contenu
La reconnaissance du contenu des documents de gestion non structurés, tels que les factures fournisseurs ou les bons de commande clients, est un véritable défi pour la dématérialisation des documents entrants. Les technologies actuelles impliquent une analyse poussée de la structure de l’original et la création systématique de règles métiers complexes pour identifier les données variables et exploitables propres à chaque type de document. Grâce au premier brevet déposé, Esker innove dans l’univers des règles métiers en permettant d’analyser intelligemment la structure des documents et d’identifier automatiquement les données variables, sans créer de règle ou nécessiter une intervention manuelle.En analysant un par un tous les documents entrants d’un même type, cette technologie établit une cartographie des données variables et des données fixes. Par exemple, sur une facture fournisseur numérisée, les variables telles que la date de paiement, le numéro de facture, le montant total qui changent d’une facture à l’autre, sont détectées automatiquement et directement mises à disposition sous forme de données au sein du workflow de gestion des factures fournisseurs, évitant ainsi de créer des règles métiers au cas par cas. » Cette nouvelle technologie permet aux entreprises de rationaliser leurs processus métiers et de gagner en efficacité. Concrètement, cette innovation élimine les heures consacrées à la création des règles d’extraction des données variables et réduit ainsi considérablement le délai de mise en œuvre d’une solution de dématérialisation des documents entrants « , déclare Jean-Michel Bérard, Président du Directoire d’Esker.

Une validation des documents accélérée grâce à une interface tout en un
Le second brevet déposé permet d’aider les personnes chargées du rapprochement entre factures, bons de commande et données de l’ERP. Dans le cadre de ce processus, le rapprochement entre l’image d’un document numérisé, les données extraites par OCR ainsi que les informations issues de l’ERP est d’une grande complexité technique. Ici, l’ergonomie a un rôle important à jouer afin de simplifier la tâche de la personne en charge de la validation.Cette nouvelle technologie, développée par Esker, accélère ce processus de validation des données et diminue le risque d’erreurs en présentant toutes les données nécessaires sur une seule page Web. L’image du document, les données extraites de l’image numérisée et celles issues de l’ERP sont affichées en temps réel, dynamiquement et distinctement sur le même écran. » Dans cette nouvelle ère du Cloud Computing et plus précisément de dématérialisation des échanges documentaires à la demande, nous sommes convaincus que l’effort porté sur l’ergonomie de nos solutions est une des clés du succès « , conclut Jean-Jacques Bérard, Vice-Président Recherche & Développement au sein d’Esker.

L’énergie, seul secteur à dynamiser l’emploi des ingénieurs

Conséquence de la crise, 2009 aura été une année difficile pour les ingénieurs. Tel est un des enseignements de la 21e édition de l’observatoire des ingénieurs réalisé par l’association Ingénieurs et Scientifiques de France (ex Cnisf). En l’espace d’un an, leur taux de chômage a progressé de 2 points passant de 3,4 % en 2008 à 5,4 % en 2009, ce qui reste toutefois bien en deçà des statistiques françaises (9,6 % de la population active au 4e trimestre 2009). Au total, ce sont pas moins de 18.000 ingénieurs qui ont perdu leur emploi l’année dernière, dont 22 % suite à un licenciement individuel pour motif économique, 22 % suite à la fin d’un CDD et 18 % en raison d’une autre forme de rupture de contrat. Dans ce domaine, ce sont les services informatiques et les services d’information qui ont payé le plus lourd tribut (10,5 %), suivi par la fabrication de produits informatiques, électroniques et optiques (8,4 %) et enfin, la métallurgie et la fabrication de produits métalliques sauf machine et équipements (7,5 %).

Parallèlement, le nombre de recrutements a fléchi. De 71.700 en 2008, il passe à 48.400 un an plus tard, accusant une baisse de 32,5 %. Là aussi, tous les secteurs n’ont pas réagi de la même manière. Cette contraction a été particulièrement sensible dans deux secteurs qui sont traditionnellement très dynamiques en matière d’emploi : les services informatiques et services d’information ainsi que la fabrication de matériels de transport, aérospatial. Tous deux accusent une baisse de 63 % des recrutements entre 2008 et 2009. Des chiffres et une tendance qui ont d’ailleurs été confirmés, pour l’informatique, par le Syntec, mais que Gérard Duwat, responsable de l’Observatoire de l’ISF pondère pour 2010. « Certes, l’année 2009 a été difficile pour les SSII, mais elles recrutent de nouveau en ce début 2010. Et d’ajouter : en matière d’accès à l’emploi, les ingénieurs se retrouvent dans la même situation qu’en 2003-2004. L’année qui vient nous dira si les recrutements repartent effectivement à la hausse. » En fait, seul un secteur a embauché en 2009. Il s’agit de celui de la production et de la distribution d’énergie. Les recrutements d’ingénieurs dans ce segment ont crû de 18 % passant de 2.567 postes en 2008 à 3.030 en 2009.

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Autre indicateur de ce ralentissement du marché de l’emploi des ingénieurs : l’accès au premier poste est de moins en moins facile. Alors qu’en 2008, 56,1 % des jeunes diplômés avaient trouvé un travail avant leur sortie de l’école, ils ne sont plus que 43 % en 2009, soit un recul de 13 points. Pour une part croissante d’entre eux, la durée de recherche d’emploi s’allonge. Alors qu’ils n’étaient que 9,6 % à être à la recherche d’un travail en mars 2009 bien qu’ils aient commencé à prospecter en 2008, ils sont 18 % dans cette situation en mars 2010.

Pour les autres, à savoir les ingénieurs en poste, la crise freine la mobilité. Le nombre d’ingénieurs ayant connu une mobilité géographique ou ayant changé d’employeurs a baissé en 2009 par rapport à 2008. Quant à ceux qui changent de niveaux hiérarchiques ou qui prennent en charge de nouvelles responsabilités, ils restent stables. Un statu quo qui se traduit par la baisse des salaires des 10 % d’ingénieurs les moins bien payés (33.000 euros en 2009 contre 33.464 euros en 2008) et par une hausse sensible du traitement de ceux se situant au dessus du salaire médian (75.000 euros au lieu de 72.651 euros pour le 3e quartile, et 107.000 euros contre 101.000 euros pour le 9e décile). Le salaire médian progresse, quant à lui, de 780 euros à 52.780 euros, tandis que le salaire moyen passe de 61.000 euros en 2008 à 63.014 euros en 2009. « Ce qui signifie, précise Gérard Duwat, que l’effort constaté en 2008 sur les salaires des débutants n’a pas été renouvelé en 2009. La pression s’étant relâchée, ce sont les hauts salaires qui ont été réajustés. Nous sommes passés d’une politique salariale d’attraction à une politique de rétention des talents. » 

Le tableau n’est toutefois pas complètement sombre. La crise a aussi favorisé la création d’entreprises. En 2009, 6.600 nouvelles sociétés ont été fondées par des ingénieurs contre 5.700 en 2008. Et parmi ces créateurs, les jeunes ne sont pas en reste. Autre facteur encourageant : le moral des ingénieurs en poste remonte quelque peu. Alors qu’ils étaient 12 % à craindre pour leur emploi en mars 2009, ils ne sont plus que 9 % en mars 2010. Dans le même temps, ils sont plus nombreux à penser que leur entreprise recrutera davantage (4 % en mars 2009 contre 14 % en mars 2010). Enfin, alors que 56 % des ingénieurs avaient ressenti l’impact de la crise sur leur vie professionnelle en mars 2009, ils ne sont plus que 46 % en 2010. Un impact essentiellement négatif conséquence d’une pression plus forte des clients et des donneurs d’ordre, d’une ambiance de travail détériorée et d’une charge de travail qui s’alourdit. Autres griefs qui remontent : l’association insuffisante des ingénieurs à la gouvernance de l’entreprise et un manque de clarté de la stratégie et de la communication de cette dernière. Deux problèmes récurrents depuis quelques années.

Par Anne-Laure Béranger

La population d’ingénieurs français à la loupe

Pour cette 21 éme enquête des « Ingénieurs et scientifiques de France », près de 44 500 ingénieurs diplômés, âgés de moins de 65 ans, exerçant une activité salariée comme cadres en France métropolitaine issus de 116 écoles, ont répondu au questionnaire mis à disposition sur Internet par le relais des associations d’anciens élèves des écoles d’ingénieurs.

A la fin 2009, le nombre des ingénieurs diplômés de moins de 65 ans était estimé à 702 300, 26% d’entre eux ayant moins de 30 ans. Entre la fin 2008 et la fin 2009, le nombre des ingénieurs actifs, y compris les demandeurs d’emploi, (664 900) a progressé de moins de 10 000 unités. Le nombre des ingénieurs ayant le statut cadre et travaillant en France dans des fonctions techniques est, lui, stable (58%).

Très net recul des recrutements

Par rapport à l’an passé, les grands changements enregistrés en 2009 consistent en la légère diminution du nombre des ingénieurs en activité (599 400 vs. 601 000 en 2008) et à la forte diminution de la part des mobilités internes (34 % vs. 38 % en 2008). En 2009, on a compté 48 400 recrutements en France, tous secteurs et toutes activités confondus, soit un recul de 32 % par rapport à 2008 qui a enregistré 71 700 recrutements.

En fonction des classes d’âges, la distribution est identique à celle de 2008 : les jeunes de moins de 30 ans représentent 58 % des recrutements, les 30-44 ans 34 % et les 45-64 ans 8 %. Avec 78 % (contre 83 % en 2008), les entreprises du secteur privé restent de loin les plus grands recruteurs d’ingénieurs en France. Les entreprises nationales (EDF, SNCF…), d’économie mixte, EPIC ont recruté 10 % des ingénieurs en 2009 (7 % en 2008) ; l’Etat, les collectivités territoriales et le secteur public hospitalier 9 % (5 % en 2008). Les recrutements se font d’abord pour les fonctions d’études et cette prédominance est plus marquée pour les premiers emplois que pour le reste des recrutements : 46 % au lieu de 36 %. Les emplois en production viennent en deuxième rang avec 20 % du total, suivis de très près par l’informatique.

Forte progression des ex-apprentis

Si tous les ingénieurs formés dans les écoles habilitées par la Commission des Titres d’Ingénieurs en sortent au niveau Bac+5, ils ont généralement eu des parcours préalables très variés. 84 % des ingénieurs diplômés sont issus de la formation initiale (vs. 90,1 % en 2008). La proportion de ceux issus des classes préparatoires passe de 53,4 % en 2008 à 52 % en 2009.

Introduit en 1989, l’apprentissage connaît une forte progression : estimée à 1,7 % du total des diplômés en 2008, la part des ex-apprentis passe à 5,5 % du total des diplômés en 2009. Ces apprentis sont deux fois plus nombreux parmi les ingénieurs de moins de 30 ans : 12 %. Comme en 2008, les disciplines regroupées dans le vaste ensemble des STIC  représentent 22,3 % du total des formations d’ingénieurs (vs. 23,5 % en 2008). Les ingénieurs généralistes ou à spécialités  multiples représentent 19 %, les ingénieurs spécialisés en mécanique, production et productique, 15,2 %.

Le difficile premier emploi

Alors que depuis 2006 plus de la moitié des étudiants trouvaient un premier emploi avant la remise du diplôme, cette proportion tombe à 43 % en 2009 (vs. 56 % l’an dernier). 18 % des jeunes ayant commencé à chercher en 2009 étaient toujours en recherche de leur premier emploi en mars/avril 2010. Ils étaient 10 % l’an dernier, 4 % il y a deux ans. Dans chacune des dix dernières promotions, 14% des ingénieurs affirment avoir trouvé leur premier emploi suite à une formation complémentaire (vs.15 % en 2008). 

Si les sociétés de services en informatique ou en ingénierie perdent chacune, avec 14,3%,  près de 3 points dans le total de l’emploi, on voit aussi apparaître un poste « autres » dans le secteur tertiaire qui – vu son importance – doit rassembler les réponses d’ingénieurs employés dans les sociétés de services. L’énergie et le matériel de transport voient aussi leur poids dans les premiers emplois diminuer entre 2008 et 2009 avec un peu moins de 8%. Un nouvel item « Recherche-développement scientifique » regroupe 4,1% des emplois.

Légère progression du « turn over »

Cette année encore, l’enquête confirme que c’est en capitalisant sur ses acquis que l’on a le plus de chances de faire progresser sa carrière. Ainsi, 59 % d’ingénieurs pensent augmenter leurs responsabilités sans changer d’activité dominante.
En cinquante ans, la proportion des ingénieurs de moins de 35 ans qui ont eu un seul employeur a diminué de 10 points, signe d’un turn-over un peu plus important. La part des ingénieurs qui terminent leur carrière dans la même entreprise est de 5 point inférieure en 2009 à celle de 1958, passant de 22 % à 17 %.

Le nombre moyen d’employeurs selon les classes d’âge corrobore le constat précédent : les ingénieurs et les entreprises tendent à conclure des engagements de longue durée. La connaissance de l’entreprise, de ses équipements, de ses clients et partenaires participe de l’efficacité des ingénieurs et des performances de l’entreprise.

Contestation du style de management

La satisfaction professionnelle des ingénieurs ayant le statut cadre est en léger recul par rapport à 2009, passant de 47 % à 44 %.Comme par le passé, les écarts entre classes d’âge sont limités, les jeunes se montrant le plus souvent satisfaits. Une majorité d’indicateurs, source de forte satisfaction en 2009, le restent en 2010, mais à un niveau plus faible. Comme l’an dernier, ils ont trait à l’intérêt, à l’autonomie et à la diversité du travail. Comme par le passé, les principales sources d’insatisfaction portent sur l’organisation générale de l’entreprise. Des éléments essentiels comme « la pertinence de la stratégie » ou « le style de management » enregistrent une forte augmentation du taux d’insatisfaits (de l’ordre de +4 à +5 %) qui laisse présupposer d’un décalage grandissant entre les ingénieurs et la politique de leur entreprise.

Majorité d’emplois pour l’industrie

En toute logique, ce sont dans les régions les plus industrialisées ou celles qui regroupent les sièges sociaux que se situent les entreprises employant le plus d’ingénieurs en France. C’est donc dans la région parisienne qu’est concentrée la plus forte proportion de ces emplois avec 44 % (vs.44,4 % en 2008 et 45 % en 2007), suivie de Rhône-Alpes 12,3 % (vs. 11,3 % en 2008 et 11,7 % en 2007), Midi-Pyrénées 6,4 % (vs. 6,8 % en 2008 et 6,0 % en 2007) et Provence-Alpes-Côte d’Azur-Corse 5,6 % (vs. 5,4 % en 2008 et 2007).

Alors que l’emploi en France se maintient à un niveau analogue à celui de 2008 pour les ingénieurs avec le statut cadre (529 000), la part des emplois industriels baisse de 1,6 points (- 7600 emplois). Si l’on ajoute les 36 800 ingénieurs qui ont travaillé pour l’industrie tout en étant employés par une société de services, la part de l’emploi pour l’industrie atteint 54,6 %, ce qui est très supérieur à la part de l’emploi industriel pour les salariés français.

Une profession touchée par la crise

Les résultats de la crise sont indéniables : en 2009, le taux de chômage (à 3,4 % dans cette population fin décembre 2008) a augmenté de 2 points. Dans le même temps, les recrutements sont en net recul par rapport à 2008 : 48 400 en 2009 vs. 71 700 en 2008. Si les ingénieurs sont plus nombreux que l’an dernier à penser que leur entreprise recrutera davantage en 2010 (14 % vs. 4 %), on note également un taux supérieur d’indécis (27 % vs. 14 %). On  vérifie encore cette année que la crise touche les différents secteurs de façon inégale. Dans les secteurs qui fabriquent des produits informatiques, électroniques et optiques, dans les télécommunications et dans l’industrie pharmaceutique les ingénieurs se sentent presque deux fois plus exposés que la moyenne. A l’inverse, les ingénieurs qui sont deux fois moins inquiets que la moyenne, sont en poste dans l’administration, la production ou distribution d’électricité, de gaz, de vapeur et d’air, le raffinage, le transport et les industries extractives.

De plus en plus de demandeurs d’emplois

La proportion des demandeurs d’emploi chez les ingénieurs a enregistré une forte croissance de 2 points en 2010 où on compte 5,4 % de demandeurs d’emploi en moyenne parmi les actifs, au lieu de 3,4 l’an passé, soit +58 %. L’augmentation de la présence des demandeurs d’emploi se fait particulièrement sentir parmi les « moins de 30 ans », qui rencontrent plus de difficultés pour accéder à leur premier emploi, et chez les « 45-49 ans », où le taux passe de 2,8 à 5,2 %. 35 600 ingénieurs ont répondu qu’ils étaient sans activité professionnelle et en recherche d’emploi au 31 décembre 2009. Parmi eux : 11 000 (31 %) étaient des jeunes diplômés à la recherche de leur premier emploi et 24 600 (69 %) étaient en recherche d’un nouvel emploi, dont 18 000 environ avaient perdu ou quitté leur emploi en 2009.

Parmi les 18 000 ingénieurs ayant perdu ou quitté leur emploi en 2009, la proportion des départs non choisis prédomine. En effet, les motifs les plus souvent cités sont le licenciement individuel pour motif économique (22 %), la fin d’un CDD (22 %) ou encore un autre type de rupture de contrat (18 %). 4 400 d’entre eux (soit 25 %) exerçaient une activité de production et fonctions connexes au moment où ils ont perdu ou quitté leur emploi. 5 430 (31 %) travaillaient dans le secteur Etudes, recherche et conception.  Les services informatiques et services d’information ont été les plus touchés (10,5 % soit 1 860 personnes), la fabrication de produits informatiques, électroniques et optiques (8,4 %, 1 490 personnes) et la métallurgie et fabrication de produits métalliques sauf machines et équipements (7,5 %, 1 330).

Première mondiale pour un électrolyseur PEM

L’hydrogène occupe une place prépondérante dans l’activité industrielle mondiale. Ce gaz est utilisé en grande quantité par l’industrie pétrochimique principalement pour la désulfurisation des carburants et par l’industrie chimique pour la synthèse de l’ammoniac, pour la production de méthanol et d’acide chlorhydrique. L’industrie l’agroalimentaire (hydrogénation des graisses et des huiles), l’électronique (semi-conducteurs), la métallurgie sont également de grandes consommatrices d’hydrogène. Sans compter que, pour palier à l’épuisement des combustibles fossiles, l’hydrogène est désormais amené à devenir un vecteur énergétique en complément de l’électricité.

Aujourd’hui, 90 % du gaz hydrogène est produit de manière industrielle soit par vaporeformage de méthane (craquage du gaz naturel par la vapeur d’eau à haute température), soit par oxydation partielle (production de l’hydrogène à partir d’hydrocarbures lourds et de dioxygène). Deux procédés qui émettent d’importantes quantités de CO2 : la production d’une tonne d’hydrogène par vaporeformage du gaz naturel génère ainsi 9 tonnes de CO2 et 18 tonnes de CO2 par oxydation partielle.

Un troisième procédé, l’électrolyse de l’eau, constitue la solution la plus « durable » de production d’hydrogène. Moyen de production d’hydrogène propre qui ne génère ni gaz à effet de serre (GES) ni CO2 pouvant être alimenté en énergie électrique d’origine renouvelable, il permet de stocker de l’électricité sous forme chimique.

Deux technologies d’électrolyse sont actuellement utilisées : l’électrolyse alcaline avec l’utilisation comme électrolyte, d’une solution alcaline conductrice d’ions pour la dissociation de l’eau et l’électrolyse PEM qui utilise un électrolyte solide à membrane polymère échangeuse de protons (Proton Exchange Membrane) à la place d’un électrolyte liquide (électrolyse alcaline).

C’est cette dernière que la Compagnie Européenne des Technologies de l’Hydrogène (CETH), spécialisée dans la conception et la fabrication de systèmes de production et de purification de l’hydrogène, a utilisé pour mettre au point la première solution mondiale d’électrolyseur PEM multistacks à régulation de charge. Conçu et développé dans le centre de recherche de la société, l’électrolyseur PEM GENHY multistacks à régulation de charge produit de l’hydrogène pur à plus de 99,5 % de manière continue et en quantité industrielle.

La CETH devient ainsi la première société au monde à avoir développé cette solution industrielle permettant, à la fois, une production d’hydrogène décarbonée et sans émission de gaz à effet de serre, tout en offrant une disponibilité très élevée de la production d’hydrogène sur des sites industriels décentralisés. Cet électrolyseur ayant été conçu pour fonctionner avec une alimentation intermittente, il est parfaitement adapté au stockage des énergies renouvelables.

Assemblage en parallèle de plusieurs stacks pour produire 8 Nm3/h d’hydrogène

La production de quantités importantes d’hydrogène et d’oxygène par électrolyse de l’eau nécessite l’association de plusieurs cellules individuelles PEM en empilement. Ces cellules jouent le rôle de séparateur physique des produits de l’électrolyse. A l’anode, l’eau se dissocie en oxygène et en protons. A la cathode les protons se recombinent aux électrons pour former l’hydrogène. L’empilement de ces cellules PEM est appelé stack. La CETH a développé une solution novatrice portant sur l’intégration de plusieurs stacks de cellules PEM, assemblés en parallèle avec régulation de charge.

Cette technologie propriétaire repose sur l’intégration de plusieurs stacks de cellules PEM avec régulation de charge. Ce procédé facilite la gestion des délestages internes sans interrompre le fonctionnement du générateur. La production d’hydrogène reste constante et continue 24h sur 24h. La maintenance peut être programmée en fonction des exigences du procédé industriel. Par ailleurs, il s’agit d’une solution compacte : pour une production équivalente au système alcalin, les électrolyseurs de la gamme GENHY sont trois fois moins volumineux.

Actuellement, la société CETH qui, en avril dernier, avait réalisé le premier prototype mondial de reformage à membrane de bioéthanol de deuxième génération permettant une production d’hydrogène de haute pureté sans recours à l’électricité, finalise dans ses locaux l’assemblage du premier pilote industriel d’une capacité de production de 8 Nm3 d’hydrogène par heure sous 16 bars de pression. En mode sans régulation de charge, ce pilote industriel est également dimensionné pour une production opérationnelle d’hydrogène de 12 Nm3 /h, ce qui représente un niveau de production d’hydrogène encore jamais atteint par un électrolyseur de type PEM multistacks.

Ce procédé de CETH s’adresse tout particulièrement aux différentes applications industrielles nécessitant un hydrogène d’une grande pureté (les seules impuretés contenues dans l’hydrogène sont de l’humidité et de l’oxygène, lui-même utilisable pour d’autres applications, comme les piles à combustible), permet une réduction des phases de maintenance des unités de production de 30 à 40 % par rapport aux procédés alcalins, et ne requiert pas l’utilisation de solution caustique ou de liquide corrosif (KOH pour l’électrolyse alcaline). Enfin, ses modules se corrodent moins vite que ceux utilisés pour les technologies alcalines et les dépenses d’exploitation sont inférieurs de 20 à 30 % par rapport aux procédés alcalins.

Par Marc Chabreuil

La combinaison VDI-SBC, la meilleure approche de la virtualisation

La virtualisation de poste de travail ou autrement dénommé VDI (Virtual Desktop Infrastructure) est la solution technologique dont tout le monde parle actuellement. Les plus grands analystes internationaux comme le Gartner ont tracé la voie et présenté tous les avantages de cette approche :

  • les systèmes d’exploitation et les applications ne sont plus installés directement sur les postes des utilisateurs mais sur des serveurs ;
  • la direction informatique d’une entreprise peut gérer simplement et complètement son infrastructure en allégeant, notamment, les opérations de maintenance ;
  • l’utilisateur, au démarrage de son ordinateur, a l’impression d’être sur son poste de travail habituel, rien ne change, mais, en fait, il accède à une image, une représentation virtuelle de son système (Windows Seven par exemple), image reliée au data-center qui héberge réellement son système.

Par exemple, si j’ai un parc de 1.000 PC classiques avec Windows Vista, comment puis-je basculer facilement vers la nouvelle version du système de Microsoft ? En évoluant vers une infrastructure VDI, mon déploiement des 1.000 systèmes d’exploitation Microsoft Seven se réalise en quelques clics sur mon infrastructure serveurs. Les utilisateurs, à la connexion suivante, voient sur leurs postes de travail, la mire Vista remplacée par celle de Seven. La solution ultime étant de substituer aux postes de travail PC, des clients légers, moins onéreux et radicalement moins consommateurs d’énergie. Le client léger ne contient rien, en dehors de la partie exécutant l’image virtuelle.

VDI et virtualisation d’applications : quelle différence ?

Tout ceci est parfait, mais plusieurs zones d’ombres, susceptibles de freiner considérablement son adoption, apparaissent sur ce schéma. Au premier abord, la technologie évoquée ressemble sensiblement à la technologie largement plus ancienne qu’est la virtualisation d’applications SBC (Server-Based-Computing ou publication d’applications). Cette dernière consiste à faire fonctionner les applications à distance sur des serveurs et à renvoyer leur image ou représentation virtuelle à l’utilisateur sur son poste de travail. Seules les applications sont  virtualisées et non l’ensemble du système d’exploitation-applications, comme c’est le cas avec le VDI. La différence est fondamentale : le SBC est conçu pour gérer la vie des applications, en particulier, l’instantanéité de leur mise à jour, là, où le VDI aura tendance à figer les applications embarquées dans le système d’exploitation. Combien de clients nous expliquent que bien qu’ils aient été séduits et même impressionnés par la technologie du VDI, ils l’abandonnent après un premier test parce qu’ils ont les pires difficultés à maintenir les applications ou obtenir un niveau de service équivalent à celui qu’ils connaissaient avec leur « vieille technologie » SBC.

Un autre point défavorable est le coût de cette infrastructure VDI, lié à la migration du système d’exploitation. Sans entrer dans le détail, la différence majeure tient au coût du stockage qui est particulièrement élevé pour le VDI et nul pour le SBC. Pour un environnement bureautique typique avec 200 à 300 utilisateurs, pas moins de 10 GB d’espace disque et 1GB RAM sont nécessaires pour chaque utilisateur. En comparaison, la virtualisation d’applications ne requière que 200 MB RAM et aucun espace de stockage sur le poste.

Les directions informatiques déjà inquiètes par la manière dont elles devaient revoir le cycle de vie des applications avec le VDI, toussent fortement quand elles reçoivent le devis de l’architecture complète. Certes, le coût d’acquisition et de gestion sera inférieur au coût d’une infrastructure classique sans virtualisation, mais, globalement, un écart substantiel apparaît au profit du mode SBC.

Le VDI ne serait-il qu’une belle promesse sans lendemain ?

Le VDI  a, au contraire, toute sa place dans un mode combiné avec le SBC où il est capable de répondre parfaitement aux besoins, sur deux points principaux :

  • la capacité de plus grande personnalisation de l’environnement offerte à l’utilisateur (importante pour certaines catégories d’entre eux) ;
  • une totale adéquation avec le système pour faire fonctionner certaines applications, là, où le SBC exécute l’application directement sur un serveur créant des incompatibilités.

Ce mode combiné, associant  VDI et SBC, consistera pour un directeur informatique,  gérant 1.000 postes de travail, à sélectionner et à faire évoluer sa virtualisation suivant les besoins et usages de son entreprise. Ainsi, il commencera par centraliser et virtualiser ses applications. Il pourra ensuite décider de virtualiser les postes de travail, au cas par cas, lorsque la virtualisation d’applications n’est pas adaptée. Et même en utilisant la virtualisation de postes de travail, il utilisera la technologie de virtualisation d’applications pour faire vivre (et notamment maintenir) les applications au sein du bureau virtualisé. Une combinaison des deux technologies est donc la meilleure approche possible pour répondre aux attentes des utilisateurs de plus en plus variées.

En conclusion, adoptez la meilleure démarche pour le VDI : virtualisez vos applications dès que possible et, pour vos postes de travail, faites-le, en fonction de vos besoins spécifiques.

Par Marion Gravot, responsable marketing produit chez Systancia

Le difficile choix d’un système de pompage

À l’initiative des organisateurs du salon Pumps et Valves, qui se tiendra en octobre à Antwerp Expo, et du département Mécatronique de la fédération belge de l’industrie technologique Agoria, un groupe composé essentiellement d’utilisateurs industriels s’est penché sur le recyclage et les économies d’énergie dans le domaine des systèmes industriels de pompage. Hans Vogelesang, expert indépendant en matière de pompes, professeur, consultant et auteur d’articles parus notamment dans World Pumps, résume les conclusions cette table ronde.

Le recyclage est rarement prévu
Premier constat : les utilisateurs constatent que la plupart des pompes ne sont toujours pas conçues en vue de leur recyclage. Différents matériaux sont souvent combinés : la paroi intérieure des pompes est revêtue de téflon ou un stator en caoutchouc est associé à un rotor en acier sur les pompes rotatives centrifuges, par exemple. Ces matériaux sont, à l’exception de certains produits d’un fabricant, très difficiles à séparer en vue du recyclage à la fin de leur cycle de vie. Toutefois, de plus en plus de pompes étant proposées en leasing par les fabricants, lubrifiants et entretien inclus, il devient de ce fait plus rentable de concevoir des produits selon le principe  » cradle-to-cradle  » (littéralement  » Du berceau au berceau « , concept qui consiste à récupérer les matières pour les réutiliser à l’infini) puisque le surcoût du recyclage lié à une conception médiocre devra ainsi être supporté par le fournisseur. Entre-temps, certaines pompes sont déjà construites de manière à favoriser la facilité d’entretien, ce qui permet de procéder à leur maintenance sans être obligé d’engager de grands travaux de démontage.

L’optimisation systématique, clé de l’efficacité énergétique
Il existe un point sur lequel les utilisateurs sont unanimes : tout commence par le choix d’un système peu gourmand en énergie. Pour Roland Frateur (Lanxess et membre du comité de De Pompenkring), la bonne pompe est souvent choisie pour une application donnée, ce qui signifie que le modèle de pompe et les matériaux sont appropriés mais souvent la pompe est trop puissante, soit parce que l’entreprise anticipe un développement de ses activités, soit pour des raisons de sécurité. En outre, une pompe est choisie  en tenant compte d’une certaine durée de vie, généralement 20 ans dans le secteur chimique. Or, au cours de ce laps de temps, toutes sortes de changements sont susceptibles d’intervenir : augmentation ou diminution du rendement, modification du produit, évolution des normes de sécurité, augmentation du  prix de l’énergie, amélioration des performances des nouvelles pompes… Afin d’illustrer ce dernier point, Marc Van de Leur (Umicore) cite le cas d’une pompe de déchargement qui, utilisée initialement pour un débit  de 10 m³/h,  tourne depuis ces dernières années à une moyenne de 35 m³/h.Pour sa part, Paul Vanderstraeten (Energik) mentionne le concept de l’obsolescence énergétique. Aujourd’hui, le coût énergétique des pompes est de plus en plus souvent calculé. Si le délai d’amortissement est suffisamment court (moins de 5 ans), elles sont remplacées. Toutefois, de nombreux utilisateurs sont encore assez conservateurs, affirme Bart De Witte (ITT Water et Wastewater). Ainsi, ils rechignent à remplacer une pompe à boue classique par un nouveau modèle qui consomme 50 % d’énergie en moins et dont le montant de l’investissement est récupéré en 3 ans, pour la seule raison qu’ils n’ont pas l’habitude d’utiliser ce type de pompe.Autre exemple donné par Petran van Hugten (Telecity) qui gère un data  center stratégique où un grand nombre de serveurs sont  refroidis d’une manière efficace, la chaleur étant évacuée par le toit. Après neuf ans d’utilisation, l’installation de refroidissement du site de la Gyroscoopweg (Amsterdam 3) a été entièrement revue en collaboration avec un spécialiste indépendant des pompes, qui a notamment proposé certaines adaptations des clapets d’équilibrage, ce qui a permis d’améliorer considérablement l’efficacité énergétique du système. Pour le nouveau site Amsterdam 4 de TelecityGroup réceptionné en 2008, Telecity envisage de mettre la chaleur de l’eau de refroidissement à la disposition de l’une des entreprises voisines mais, pour l’instant, la décision n’a pas encore été prise.Toutefois, dans certain cas, une réduction du coût énergétique de l’installation de pompage peut se traduire par des frais d’entretien plus élevés. Afin d’éviter une telle situation, les départements d’ingénierie et de maintenance d’Umicore ont été conduits à collaborer. L’étape suivante, à savoir le rapprochement de la production, de la conception et de l’entretien, s’est elle aussi avérée être une réussite, témoigne Marc Van de Leur. Même soucis pour Hans Vogelesang de Pump Support qui cite l’exemple d’Arcelor pour lequel tous les projets sont examinés à la loupe et font l’objet d’une optimisation systématique qui s’est traduite par des gains importants.Par Hans Vogelesang, expert indépendant

Réutilisation des eaux de process grâce à l’oxydation

Alternative efficace à l’utilisation de charbon actif ou encore à la pré-chloration, la technologie HiPOx repose sur la formation du radical hydroxyle, un puissant oxydant qui réagit chimiquement avec toutes sortes de micro-contaminants tels que les PCB, les dioxanes ou bien les composants classiques du goût et de l’odeur. Développé par Applied process technology Inc. et distribué par Air products, ce procédé d’oxydation avancée (ou POA) offre aux industriels de la chimie, de la pétrochimie, de la pharmacie ou encore de l’agro-alimentaire, la possibilité d’économiser l’eau.Il présente plusieurs avantages :

  • sa simplicité : le procédé pourrait se résumer à une pompe, un flux continu d’eau, le dosage et l’injection directe de faibles doses d’ozone et de peroxyde de façon simultanée en de multiples points. Entre chaque injection, un faible temps de séjour est accordé à la réaction d’oxydation pour lui permettre de se finaliser. La dissolution des oxydants est assurée par des mélangeurs statiques ;
  • son efficacité : il permet, grâce à une dissolution de 95 % à 100 % du mélange oxydant, la destruction des micro-contaminants tels que les perturbateurs endocriniens (phtalates, bisphénols, HBCD, TEPF issus de l’industrie), les perturbateurs œstrogéniques (hormones naturelles ou synthétiques), les contaminants “émergents” (PCB, HAP), les pesticides (Triazines, Glyphosate, AMPA d’origine agricoles) et les antibiotiques (fluoroquinones par exemple, d’origine pharmaceutique). Le procédé HiPOx permet en outre de désinfecter les eaux souterraines ou de surface en vue de leur potabilisation (lutte contre les agents pathogènes biologiques tels les mycobactéries environnementales pathogéniques ou PEM) et de répondre aux problématiques concernant le traitement de la DCO dure ou l’élimination de la couleur, du goût et des odeurs ;
  • son innocuité : il minimise en effet la formation de sous-produits tels que les bromates. En fait, l’action combinée du peroxyde et de l’ozone au travers de la technologie HiPOx élimine l’hypobromite (produit intermédiaire précédant la formation des bromates) ;
  • sa flexibilité : le réacteur, d’un faible encombrement au sol, peut fonctionner à l’ozone seul ou en mode d’oxydation avancée en fonction des besoins. On peut aussi alterner les deux méthodes ;
  • sa fiabilité : la maintenance est réduite à sa plus simple expression.

Article initialement paru dans Instantanés techniques, décembre 2009, n°56

Le re-use, la meilleure alternative pour l’industrie

Prenez une navette spatiale. L’eau circule dans un circuit complètement fermé, avec des recyclages à l’infini, ou presque. Des rejets liquides quasi-inexistants, un appoint très limité. « C’est un système ultime d’un circuit complètement bouclé », explique Jean-Louis Roubaty, professeur associé des universités. En théorie, ce fonctionnement idéal peut très bien s’appliquer à une usine, avec à la clé une réduction de la consommation d’eau et surtout des rejets. C’est la grande tendance selon les professionnels du secteur, qui l’appelle le « re-use », ou recyclage de l’eau (lire l’interview de François Morier, Proserpol). Le phénomène lui n’est pas nouveau. « Cela concernait surtout des sites très particuliers », explique Bernard Gély, directeur du pôle eaux industrielles de Guigues environnement. Et de citer l’exemple d’une raffinerie de pétrole en région parisienne dont la seule eau accessible était la nappe de Champigny, qui alimente notamment les parisiens et qui baissait en quantité et en qualité. Située à 17 km de la Seine, elle ne pouvait rejeter ses effluents que dans ce cours d’eau. Il y a 30 ans, une première en France, cette raffinerie a mis en place un système de séparation des eaux salées et des eaux non salées, avec deux réseaux d’égouts et un traitement séparé, l’eau moins saline étant recyclée en réfrigération. En France, des projets plus ambitieux de re-use sont étudiés, par exemple pour une autre usine toujours à proximité de la Seine. Le Japon est très en pointe sur le sujet. Le Canada s’y intéresse aussi de près, notamment dans l’industrie pétrolière. Il dispose en effet de la deuxième réserve de pétrole derrière l’Arabie saoudite, mais il est difficile à exploiter, car très visqueux. « L’exploitation se fait en injectant de la vapeur dans le sol pour réchauffer le pétrole, commente Bernard Gély. On obtient un mélange pétrole eau. L’eau est ensuite traitée pour la recycler dans les chaudières. Il s’agit de débits très importants, de l’ordre de 1.000 à 2.000 m3/h. » De grands investissements sont en cours en Chine, en Inde ou au Brésil. Ces pays en forte croissance intègrent le re-use dès la conception. De tels projets sont plus difficiles à mener pour des installations existantes.

Bien définir les spécifications de l’eau
Le re-use suppose un investissement conséquent, avec des technologies nouvelles et éventuellement des changements de procédés de fabrication. Il se fait donc le plus souvent sous la contrainte, comme dans le cas de cette raffinerie de région parisienne citée ci-dessus. Les évolutions en cours au niveau réglementaire vont dans ce sens : réduction des  prélèvements dans la nappe phréatique pour certains sites et surtout limitation voire réduction des polluants dans les rejets (lire l’article). « Quand on veut recycler, il faut pour l’instant un traitement encore plus sévère que pour le rejet dans le milieu naturel », précise Bernard Gély. Si les contraintes deviennent plus fortes pour le rejet, il deviendra plus avantageux de recycler. Au niveau technologique, il existe deux grandes familles : l’évaporation et l’osmose inverse. Ces technologies sont déjà bien au point. « L’enjeu pour les techniques membranaires, commence par une parfaite connaissance des effluents à traiter, condition indispensable à la fiabilité des dimensionnements et à la pérennité des installations », précise Bertrand Garnier, directeur technique d’Ondeo industrial solutions (Suez Environnement). A moyen terme, l’utilisation de nanoparticules dans les technologies membranaires devrait permettre de nouvelles avancées. Pour mener au mieux un projet de re-use, il faut avant tout bien connaître les eaux disponibles sur le site. « Il faut définir des spécifications de l’eau comme matière première dans un procédé donné », explique Jean-Louis Roubaty. Les spécifications seront très différentes selon les procédés et plus ou moins complexes selon les secteurs industriels, la pharmacie et l’électronique figurant parmi les plus complexes. « Pour optimiser le re-use, il faut éviter la ‘surqualité’, préconise-t-il. Il faut notamment éviter les blocages psychologiques. Un atelier va vouloir de l’eau de rivière purifiée alors que ce n’est pas forcément nécessaire. » Par ailleurs, il faut veiller à ne pas provoquer d’autres formes de pollution, avec des rejets sous forme physique (boue) ou gazeuse. Il faut aussi veiller à prendre en compte la réglementation sur les légionelles et les systèmes de refroidissement. Par Corentine Gasquet

Les technologies de l’eau : situation et développements

Par Sylvie Baig, Responsable Scientifique Innovation à la Société Degrémont, groupe Suez Environnement, et Michel Roustan, Professeur Émérite de Génie des Procédés à l’Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse.L’eau est essentielle à la vie et a toujours constitué un facteur clé du développement de l’activité humaine d’où l’intérêt de la protéger. Son usage s’est d’ailleurs intensifié et les volumes d’eau utilisés par l’homme ont décuplé depuis le début du XXe siècle. L’agriculture consomme près de 70 % de l’eau utilisée, l’industrie 20 % et l’utilisation domestique 10 %. La consommation varie selon les pays car elle dépend notamment du climat, du mode d’agriculture, du niveau d’industrialisation des pays et des secteurs, du niveau d’accès à l’eau potable et des pratiques domestiques. Bien que l’eau soit la ressource la plus abondante sur Terre, l’eau douce accessible ne compte que pour moins de 1 % de la ressource totale mondiale et est inégalement répartie. Au plan mondial, l’essor démographique, l’urbanisation croissante, le développement économique s’accompagnent d’une hausse de la consommation en eau et d’une dégradation accrue de la qualité des ressources naturelles. Résultat : l’eau représente l’un des enjeux majeurs du XXIe siècle. Pour y faire face, la réglementation ne cesse de se renforcer visant une meilleure gestion des ressources en eau pour préserver la santé des consommateurs et, au-delà, assurer un usage raisonné et durable de l’eau. Ce contexte imprime un fort dynamisme dans le développement des technologies de l’eau.

Les technologies de traitement de l’eau
L’eau pure n’existe pas dans la nature. Elle contient diverses substances provenant soit du milieu dans lequel elle a évolué, soit des rejets d’activités humaines. Il est donc nécessaire de la traiter afin d’éliminer les polluants qu’elle contient jusqu’à atteindre une qualité conforme à son utilisation ultérieure : eau de consommation ou eau de procédé industriel. L’eau usée est épurée avant recyclage dans le procédé industriel, réutilisation ou rejet dans le milieu naturel ou recyclage (Fig. 1 et 2).

Figure 1 : Cycle Urbain de l’eau
 

Figure 2 : cycle de l’eau – usage industriel
La nature des polluants et le débit d’eau à traiter déterminent les opérations unitaires de traitement à mettre en œuvre en filière pour atteindre les objectifs de traitement réglementaires (cas de l’eau de consommation, de certaines eaux de procédé industriel, de l’eau restituée au milieu naturel) ou fixés par cahier des charges (cas de l’eau de procédé, de l’eau recyclée ou réutilisée dans l’industrie).

Les opérations unitaires – procédés industriels
Les différentes opérations unitaires couramment utilisées dans les procédés industriels de traitement de l’eau sont récapitulées à la figure 3 en fonction du type de pollution à laquelle elles s’adressent. L’élimination des matières colloïdales et des matières en suspension impliquent des techniques de séparation. Le principe du traitement des matières solubles est plus varié : conversion par réaction chimique ou biologique, transfert de phase, concentration…D’autres opérations unitaires concernent le traitement des déchets du traitement des eaux usées urbaines ou industrielles :
  • les boues produites : leur traitement consiste soit à réduire leur volume en séparant les phases liquide et solide (épaississement, déshydratation, séchage), soit à dégrader leur contenu organique par voie biologique (digestion, compostage) ou par voie chimique (oxydation par voie humide), et/ou à inhiber sa fermentation (stabilisation chimique ou biologique) ;
  • l’air vicié malodorant : il est collecté sur les ouvrages et épuré par absorption avec réaction chimique, adsorption, oxydation chimique ou biologique.

Figure 3 : opérations unitaires du traitement de l’eau selon la nature et la forme de pollution
Pour chaque opération, différentes techniques de mise en œuvre existent. Description détaillée est faite dans les différents articles des Techniques de l’Ingénieur.

Les filières de traitement
Les différents procédés unitaires sont intégrées en filières sur la base de :
  • leur domaine particulier d’application (débit, nature du polluant, concentration, performances, coûts d’investissement et d’exploitation) ;
  • leur besoin en terme de prétraitement en vue d’optimiser les performances et le dimensionnement de l’installation (matières en suspension, toxicité…) ;
  • leur impact sur le traitement aval (sous-produits, biodégradabilité et toxicité induites, conditions du milieu en pH et température) ;
  • le traitement des déchets issus du traitement de l’eau : air, concentrats ou saumures, effluents de lavage, boues.
La filière débute généralement par l’élimination des matières insolubles, se poursuit avec l’élimination des polluants solubles et s’achève sur la désinfection lorsque nécessaire. Elle est plus ou moins complexe selon les flux de pollution à abattre et de la variabilité journalière et saisonnière de ces derniers.

Orientations récentes et éléments prospectifs
L’ensemble s’articule autour de deux axes : filière de traitement et technologies.

Au niveau filières de traitement : une vision globale eau, énergie, matière, environnement
Le panorama des technologies du traitement de l’eau est vaste et s’accorde à l’utilisation de plus en plus fréquente de ressources alternatives aux ressources naturelles que sont les eaux de surface et les eaux naturelles moyennant l’adaptation des filières de traitement :
  • le dessalement de l’eau de mer et des eaux saumâtres par filière osmose inverse connaît une forte croissance devant la filière distillation pour la production d’eau potable. Elle est portée par la fiabilisation du prétraitement pour un meilleur contrôle des problèmes de colmatage, de la réduction des consommations énergétiques permise par les nouveaux matériaux membranaires et par la maîtrise de l’impact du captage et des rejets sur l’écologie marine (Fig. 4) ;

Figure 4 : exemple de filière de dessalement d’eau de mer en vue de la production d’eau potable (cas de l’usine LLobregat de Barcelone)
 
  • en complément au recyclage de l’eau dans une étape particulière du procédé, l’industrie adopte franchement la réutilisation des eaux usées avec des débits plus importants en boucle au niveau d’un site ou en cascade au niveau d’un parc industriel. Poussé à l’extrême, le rejet zéro est atteint. Les filières de traitement associent les technologies rustiques aux techniques avancées avec comme principaux critères de choix, les performances attendues, les coûts, la facilité de conduite, les contraintes d’exploitation, l’évaluation des risques encourus au regard du gain sur le prélèvement (Fig. 5 par exemple) ;

Figure 5 : stratégie d’optimisation de la réduction de production de boues en industrie
 
  • l’industrie s’intéresse également à l’utilisation des eaux pluviales. Les techniques de traitement adaptées exploitent le caractère particulaire des polluants comme dans le cas des rejets urbains par temps de pluie.
Les nouvelles filières assimilent les eaux résiduaires à une source d’énergie et visent au minimum l’autosuffisance assortie d’un bilan carbone optimisé : l’énergie thermique et hydraulique des eaux usées est récupérée, la digestion des boues est poussée à l’extrême souvent grâce à une pré-hydrolyse et le biogaz produit permet de co-générer de la chaleur ou de l’électricité. La stratégie de gestion des boues s’intègre alors complètement dans l’optimisation de la filière de traitement d’eau (Fig. 6).

Figure 6 : vue d’ensemble de l’installation ultrafiltration – osmose inverse pour la réutilisation en cascade de 70 % des eaux usées de la raffinerie de Taranto (Italie) en tant qu’eau déminéralisée de centrale d’énergie.

Au niveau technologies et procédés : intensification de procédé, ouverture de champ d’application, approche globale
L’intensification de procédé passe par l’optimisation de la conception des équipements et de leur dimensionnement, ce qui a pour conséquence d’augmenter les performances et ainsi d’améliorer la compétitivité : aération dans les procédés biologiques, mise en œuvre de bioréacteur à membranes, développement de systèmes à biofilm, application de pression de sélection dans les procédés biologiques, réduction de la production de boues par découplage du métabolisme…L’ouverture du champ d’application répond aux nouvelles réglementations en terme de désinfection et d’élimination de polluants organiques persistants. Elle concerne principalement les technologies de désinfection (UV en particulier) pour l’inactivation de parasites (Fig. 7), d’oxydation chimique (AOP), de séparation membranaire.

Figure 7 : exemple de filière de la production d’eau potable à partir d’eau de surface (cas de l’usine de Joinville).
Enfin, l’approche globale des procédés favorise l’émergence de nouvelles voies de valorisation matière pour les coproduits de traitement d’eau : biogaz sous forme d’hydrogène, cendres d’incinération des boues en matériaux de construction…

En transversal, une démarche scientifique concentrée à deux niveaux
Il s’agit :
  • d’accroître les connaissances fondamentales par une approche mécanistique : analyse multi-échelle (de la molécule au procédé), compréhension des phénomènes aux interfaces (capture de particules, émulsions, séparation membranaire), structuration de matrices biologiques et réactivité, sélectivité des espèces réactionnelles, utilisation d’outils de caractérisation (CFD…), de modélisation, d’analyse de cycle de vie.
  • de concevoir des réacteurs plus performants : multifonctionnels ; sélectifs vis-à-vis des polluants, intégrés dans une filière globale eau, énergie, matière.
 Les directives européennes et l’eauLa politique communautaire de l’environnement est née en 1972 avec l’eau dans les premiers champs d’intervention de la la Communauté européenne : la première directive dans ce domaine date de 1975 et traite de la qualité des eaux potabilisables. À ce jour, plus d’une vingtaine de directives européennes concernent plus ou moins directement le cycle de l’eau (eaux destinées à la consommation humaine, ressource en eau, milieux naturels : eaux douces souterraines ou superficielles, eaux marines, eaux estuariennes).La directive cadre sur l’eau 2000/60/CE établit un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l’eau. Elle impose des objectifs environnementaux ambitieux :
  • l’atteinte, en 2015, du “bon état pour toutes les masses d’eau” (cours d’eau, lacs, eaux souterraines, eaux côtières et de transition) et la non-détérioration des ressources en eau ;
  • la réduction ou la suppression de la pollution par les substances prioritaires et les substances dangereuses prioritaires.
Elle complète les directives européennes déjà en vigueur (directive Nitrates issus de l’agriculture 91/676/CE, directive Eaux résiduaires Urbaines 91/271/CE, directives 91/414/CEE et 98/8/CE relatives à la mise sur le marché des produits phytopharmaceutiques et des biocides respectivement, la directive IPPC 96/61/CE sur la prévention et la réduction intégrées de la pollution et la directive 99/31/CE concernant la mise en décharge des déchets. Des directives “filles” clarifient certains objectifs de la DCE : directive 2006/118/CE sur la protection des eaux souterraines contre la pollution et la détérioration, directive 2007/60/CE relative à l’évaluation et à la gestion des risques d’inondation incluant les risques de pollution environnementale et les installations visées par la directive IPPC, directive 2008/105/CE établissant des normes de qualité environnementale des substances prioritaires et certains autres polluants dans le domaine de l’eau.Les États membres sont responsables de la mise en œuvre de la DCE au niveau national. Le texte a été transposé en droit français en particulier par la loi sur l’eau et les milieux aquatiques du 30 décembre 2006.Voir aussi :
  • Protection juridique et réglementaire des milieux aquatiques
  • RSDE : un grand chantier encore à ses débuts

Cet article a été initialement publié dans Instantanés Techniques, décembre 2009, n°56       

Médicaments dans l’eau : quels risques et quels traitements ?

A l’instar d’autres micropolluants comme les détergents, les produits de nettoyages, les additifs des plastiques, les hydrocarbures, les pesticides, etc… les médicaments, sous une forme inchangée ou sous la forme des métabolites actifs, se retrouvent aujourd’hui dans l’eau. Leur présence dans les effluents des stations d’épuration a d’ailleurs été rapportée dans plusieurs études depuis les années 70. D’abord traitée avec une certaine légèreté, ce type de pollution des milieux aquatiques est désormais considéré avec beaucoup plus de sérieux. Il est vrai qu’au niveau européen, ce sont des milliers de tonnes de médicaments humains et vétérinaires qui sont excrétés, chaque année, et qui se retrouvent ainsi dans les eaux usées.Mais quels sont les composés pharmaceutiques que l’on retrouve dans les eaux usées et potables ? Quels sont les risques réellement encourus ? A quelle dose sont-ils toxiques ? Et quels sont les voies possibles de leur élimination ? Autant de questions auxquelles Luis Fernando Delgado Zambrano et Claire Albasi tentent de répondre dans l’article intitulé « Médicaments dans l’eau : présence, risques et potentialités de traitement » de la collection Recherche et Innovation des éditions Techniques de l’Ingénieur.Pour lire l’intégralité de l’article « Médicaments dans l’eau : présence, risques et potentialités de traitement » au format PDF , cliquez ici.Les auteursLuis Fernando Delgado Zambrano est doctorant au laboratoire de génie chimique, UMR CNRS 5503, université de Toulouse.Claire Albasi est chargée de recherche CNRS au laboratoire de génie chimique, UMR CNRS 5503, université de Toulouse.

Un composite renforcé de fibres de verre participe à l’esthétique d’un hôtel

Prévu pour être inauguré en juillet 2010, le nouvel hôtel Sheraton de l’aéroport de Malpensa, à Milan, est un ouvrage résolument moderne, à la fois de par son design, ainsi que par les technologies et les matériaux utilisés. Le corps du bâtiment s’étend sur 450 m de large et 14 m de haut. Ses trois étages abritent des locaux de bureau, 420 chambres, des cafés, des restaurants et un centre de conférences de 2.000 m². Selon l’architecte Riccardo Roselli,  » le concept de cet hôtel repose sur l’idée d’un fardelage à un pli entourant les modules qui contiennent les chambres. Toutes les installations sont masquées derrière l’habillage et sont ventilées par l’intermédiaire de diverses ouvertures. Globalement, la structure ressemble davantage à un objet de design qu’à un  bâtiment. « Une caractéristique essentielle de la conception réside dans la forme englobante réalisée par application d’un bardage en composite renforcé de fibres de verre. Le matériau a été transformé par la société italienne Progettazione Costruzione Ricerca (PCR Srl) qui a utilisé un procédé de pultrusion dans lequel des profilés sont extrudés en tirant les fibres de renfort de 3B à travers une résine thermodurcissable. La peau obtenue présente un fini de type quartz, hydrofuge, réalisé à l’aide de la technologie Qflex de PCR. La face extérieure est revêtue d’un film de couleur blanc-gris.Ce matériau renforcé de fibres de verre a été sélectionné après avoir été comparé avec d’autres matériaux de bardage de type membrane liquide ou en polycarbonate.  » Si certains de ces matériaux étaient aptes au thermoformage, leurs solutions de collage étaient limitées et ils ne remplissaient pas toutes les conditions du cahier des charges fonctionnelles. L’habillage par une membrane liquide appliquée par projection aurait pu être une solution, mais pas pour un ouvrage de cette taille « , précise Riccardo Roselli. » Dans des applications comme celles-ci, la fibre de verre, résistante à la corrosion, est de plus en plus utilisée en remplacement du métal car elle s’accompagne d’un certain nombre d’avantages décisifs. Grâce à ce matériau, les architectes et les designers en quête de solutions nouvelles peuvent créer des surfaces à la fois durables et d’une esthétique originale dans une grande diversité de formes, tandis que les installateurs apprécient la légèreté des éléments qui peuvent ainsi être posés plus facilement et en moins de temps « , affirme Hugues Jacquemin, Chief Executive Officer de 3B. Outre sa légèreté, ce matériau renforcé de fibres de verre de 3B présente d’excellentes propriétés mécaniques par rapport au métal. De plus, il résiste à la corrosion et agit comme isolant électrique et thermique. Enfin, fabriqué en bandes de 20 m de long par 1 m de large et léger, il est facile à manutentionner, ce qui est appréciable dans une ambiance de chantier. Par Marc Chabreuil

Wô, un nouveau concept de recyclage des eaux industrielles

Si l’eau est l’or bleu de demain, nul doute que le recyclage est la clé d’une gestion durable de la ressource. Or, la logique actuelle de la gestion de l’eau est inadaptée aux industries, fortes consommatrices d’eau dans leur process. Les solutions proposées ne répondent pas, en effet, aux exigences des performances économiques et environnementales. Elles présentent trop de gâchis et de pertes : seuls 1 à 2 % des eaux usées sont recyclées pour être réutilisées, les 98 à 99 % restants étant traitées puis rejetées dans le milieu naturel. Résultat, le prix de l’eau a augmenté en moyenne de 80 % en 10 ans en raison, entre autres, de la complexité des traitements à mettre en place. Face à ce constat, Cédric Fontaine et William Maufroy, co-fondateurs de 2 ô Innovation, ont développé un nouveau concept qui repose sur une nouvelle approche “intellectuelle” de la gestion des eaux : le procédé Wô qui permet de fonctionner en circuit fermé en réutilisant l’eau à l’infini.

Contrairement aux systèmes d’épurations classiques fonctionnant sur la base du traitement et de la suppression des polluants, le Wô a pour principe de séparer et concentrer le polluant et d’extraire l’eau pure à partir de l’effluent traité. Il s’agit d’un procédé d’ultra-filtration qui recycle l’eau usée en la faisant passer par des membranes en céramique. Grâce à leur porosité, l’eau va traverser la membrane, tandis que la majorité des polluants comme les hydrocarbures, les produits lessivants et les solvants va se concentrer et être stockée dans une cuve de 10 à 120 m³, voire plus.

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Résultat des premiers tests du concept Wô : la qualité des eaux traitées est inférieure à 5 ppm, ouvrant ainsi ce procédé à 99 % des processus industriels et supprimant le rejet d’eaux usées – © 2 ô innovation

Avec jusqu’à 0 % de rejet d’eaux usées, 95 % des eaux de process réutilisées et une qualité des eaux traitées inférieure à 5 ppm, Wô qui est utilisable dans 99 % des processus industriels pourrait aussi être embarqué sur des navires ce qui permettrait le nettoyage des cuves en mer. Il pourrait même être intégré dans un processus de traitement de la pollution, en amont de l’osmose, par exemple dans les stations d’épuration de l’agroalimentaire.

D’une capacité de 500 à 5.000 litres d’eau pure/h, Wô qui a exigé 2 ans de recherche, développements et tests, est décliné en plusieurs versions en fonction du secteur utilisateur : mécanique, stations de lavage automobiles, traitement de surface, blanchisseries industrielles, transport maritime, agro-alimentaire… Autant d’entreprises gourmandes en eau pour lesquelles un investissement limité (en moyenne 70.000 euros) permettrait de concilier économie et écologie. Car peu consommateur d’énergie, Wô qui fait réaliser des économies d’eau pouvant aller jusqu’à 100 % et permet de réduire fortement les taxes d’assainissement, offre un retour sur investissement compris entre 2 et 4 ans, voire moins. À titre d’exemple, une station de lavage pourrait économiser près de 3 .600 m³ d’eau par an, tandis qu’une usine chimique verrait sa consommation réduite par un facteur 10. Sans compter que la solution du recyclage pour un réemploi en circuit fermé pourrait, à terme, réduire le prélèvement des eaux souterraines de 60 % à 70 %. En attendant, les six premières installations Wô devraient être mises en service d’ici la fin de l’année.

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Installation Wô – © 2 ô innovation

Article initialement paru dans Instantanés techniques, décembre 2009, n°56

3 mini-méthaniseurs semi-industriels pour optimiser la production de biogaz

Lancé en 2008, le projet CODIMETH a pour ambition de « piloter la co-digestion des matières organiques pour la production optimisée de biogaz et la réduction des coûts d’exploitation. » Labellisé par le pôle de compétitivité Industries et Agro-Ressources et financé par le Conseil régional de Picardie, il est mené par 3 acteurs : la société Fertigaz, basée à Passel, tout près de Noyon, qui dispose d’un méthaniseur de 4.000 m3  capable de traiter 38.000 tonnes de déchets par an, l’Université de Technologie de Compiègne (UTC) et l’école d’ingénieurs LaSalle Beauvais. Un projet qui vient de changer d’échelle : les essais, effectués jusqu’à présent en laboratoire, vont prendre une dimension pré-industrielle.En effet, la seconde étape du projet CODIMETH vient de se réaliser avec l’installation de mini-fermenteurs sur un site-test. C’est aux abords immédiats de l’atelier laitier robotisé de la ferme de LaSalle Beauvais que cette plate-forme de démonstration et de faisabilité a vu le jour. Equipée de 3 mini-méthaniseurs de 2 m3 (volume utile : 1,5 m3), fournis par l’entreprise Biogaz PlanET France, elle doit permettre de tester la co-digestion de déchets agroalimentaires, une année durant.Quels sont les déchets qui ont le temps de dégradation le plus rapide ? Faut-il mélanger différents déchets pour la production d’un biogaz de qualité ? Dans ce cas, quels sont les mélanges de déchets les plus appropriés ?… Autant de questions auxquelles les essais à venir – menés par un étudiant en thèse de l’UTC, David Bassard, et un enseignant-chercheur du département Sciences et techniques agro-industrielles de LaSalle Beauvais, Thierry Ribeiro, doivent permettre de répondre, avant le transfert des procédés validés à l’échelle industrielle.En fait, l’école a déjà une forte expérience dans ce domaine. Elle a déjà participé à un consortium piloté par la CUMA du Pays Sud Oise, près de Chantilly, pour la production de biogaz et de substrat pour champignonnières, à partir de fumier de cheval, et, lors du  dernier Congrès  » Biogas Offenbourg « , qui s’est tenu en octobre 2009, en Allemagne, elle a fait une intervention remarquée sur le prétraitement de la matière organique, par micro-ondes ou par ozonation, visant à améliorer son potentiel méthanogène.Si le projet CODIMETH est focalisé sur la co-digestion de déchets issus de l’industrie agroalimentaire, l’école d’ingénieurs beauvaisienne envisage de mener des études par la suite sur le traitement d’autres déchets et sur l’utilisation du biogaz produit (brûlé pour le moment). Dans le cadre du projet  » La Ferme du Futur  » et s’appuyant sur le potentiel qu’offrent à la fois le campus et la ferme de LaSalle Beauvais, des essais pourraient être conduits à partir de déchets verts (tontes, branches…), de déchets alimentaires (déchets du restaurant universitaire), d’effluents d’élevage (fumier, lisier) et de coproduits agricoles (déchets de bio-raffinerie par exemple), le tout avec tests de branchement sur une chaudière et/ou sur un co-générateur à l’appui. Et, à terme, si les résultats s’avéraient concluants, un méthaniseur en grandeur réelle pourrait voir le jour à LaSalle Beauvais.

Look Voyages utilise ses clients pour optimiser son site Web

Sur un marché hautement compétitif tel que celui du voyage, la capacité à comprendre les attentes d’un client ainsi que ses comportements d’achat est essentielle pour pouvoir offrir aux internautes une expérience de navigation online pertinente, significative et intéressante. Ceci permet de les fidéliser plus aisément et aussi d’augmenter les taux de transformation. Dans le but de dynamiser l’engagement client, d’optimiser les taux de conversion de son site Web et de trouver la combinaison contenu web/layout qui plairait le plus à ses visiteurs, le troisième voyagiste français, Look Voyages qui enregistre plus de deux millions de visiteurs uniques chaque mois, a opté pour la technologie de testing multivariable (dite aussi de MVT) d’Autonomy Optimost. A l’inverse du marketing traditionnel qui, pour déterminer les préférences clients ou intentions, a tendance à se baser sur des métriques souvent mal définies ou sur des choix purement suggestifs, la solution Autonomy Optimost réalise automatiquement ses tests et analyses en temps réel et ce, auprès de véritables internautes. Ceci permet de mettre à jour la ou les configurations qui ont un réel impact positif sur les taux de conversion des différentes landing pages testées : formulaires Web, pages  » panier  » et bannières publicitaires. Ainsi, Look Voyages, en présentant aux internautes différentes versions du site, a pu identifier les combinaisons contenu/layout les plus performantes en termes de conversion. Il a constaté une amélioration considérable des achats en ligne, notamment en ce qui concerne les offres promotionnelles, le nombre de clics, le nombre d’inscriptions et de pages vues. Damien Poulain, Directeur eCommerce et B2C chez Look Voyages se réjouit :  » Après seulement quelques semaines de tests, nous avons pu identifier exactement le contenu et le layout capables d’augmenter l’engagement client et les taux de conversion. Des changements tels que la couleur, l’emplacement d’un bouton, ou la couleur de fond d’une page promotion qui, a priori, semblent sans conséquences font finalement une énorme différence. La solution Autonomy Optimost nous a permis d’accéder à des informations précieuses et par conséquent d’améliorer la navigation du site Web pour nos internautes. Par ailleurs, la création Web ne fait plus partie des responsabilités du département informatique. Elle est désormais plus proche du terrain, dans un espace dans lequel nos clients nous dévoilent, via leurs clics, le contenu et la présentation qu’ils préfèrent. « Certes, investir dans l’achat de trafic Web apportera probablement des visiteurs sur un site Internet.  » Cependant, encourager les internautes à agir une fois qu’ils sont sur le site reste un très grand défi pour les eCommerçants. Trouver et agir sur le contenu qui motivera les internautes à acheter est donc essentiel pour rentabiliser les investissements d’achat de trafic Web. Look Voyages a été convaincu de l’importance de cette démarche dès lors qu’elle a vu une nette progression de ses taux de conversion « , explique Greg Kelton, Vice Président EMEA d’Autonomy Optimost.Par Marc Chabreuil

Les systèmes récupérateurs d’énergie deviennent économiquement rentables

Les lois de la thermodynamique ne sont pas près d’être détrônées. Cependant, des dispositifs capables de récupérer l’énergie ambiante et de la transformer en énergie utile arrivent de plus en plus souvent à nous en donner l’illusion. Les capteurs qui génèrent de l’énergie électrique à partir d’une source physique latente, comme la différence de températures (générateurs thermoélectriques, piles thermiques), les vibrations ou les contraintes mécaniques (capteurs piézoélectriques et électromécaniques) ou encore la lumière (cellules photovoltaïques) sont devenus viables pour de nombreuses applications, complétant et, dans bien des cas, remplaçant l’alimentation secteur et les batteries.Augmentation de la sûreté et de l’accessibilité, diminution des coûts de maintenance, amélioration de l’efficacité énergétique et de la flexibilité système…, tels sont quelques-uns des bénéfices que l’on peut tirer de la récupération d’énergie. Cette technologie alimente une grande variété de systèmes de mesure, de contrôle et de surveillance déportés, autonomes et sans fil, dans diverses applications comme les infrastructures de transport, l’automobile et l’avionique, les compteurs déportés, le contrôle de processus industriel et l’automatisation des bâtiments. Mais jusqu’où peut-on aller ?

Une technologie en rapide évolution
Sur le plan électrique, les capteurs d’énergie se classent en deux grandes catégories. La première délivre au circuit de conditionnement d’énergie une tension de sortie et une impédance relativement faibles. Les générateurs thermoélectriques (TEG) et les cellules solaires en sont des exemples. Le circuit de conditionnement d’énergie doit alors fonctionner à partir d’une tension d’entrée de l’ordre de quelques dizaines ou de quelques centaines de millivolts (1). La seconde catégorie de capteurs présente une tension et une impédance un peu plus élevées. Un capteur piézoélectrique par exemple génère typiquement une tension en circuit ouvert de 5 à 40 V, et un courant de court-circuit de 10 à 50 µA (2).Parallèlement aux progrès technologiques réalisés par les capteurs d’énergie, un catalyseur essentiel de leur adoption commerciale est la disponibilité de circuits de gestion d’alimentation adaptés. L’énergie ambiante et les niveaux d’énergie des capteurs pouvant être très faibles, un système de gestion d’alimentation doit présenter plusieurs attributs critiques pour être efficace. Tout d’abord, un courant de repos (circuit actif, sans charge) faible est un point clé de sa performance de récupération d’énergie. Avant que l’énergie en excès ne puisse être appliquée à l’application, la sortie du capteur doit fournir le courant de fonctionnement requis par le circuit de gestion d’énergie (3). Deuxièmement, l’extraction de quantités d’énergie utiles de ces capteurs demeure un défi, en raison du régime de fonctionnement à faible puissance. C’est pourquoi un objectif clé de conception est d’obtenir un haut rendement de conversion d’énergie pour une très large plage de conditions de charge (4). Troisièmement, la capacité à gérer et à stocker l’énergie récoltée est aussi critique que le rendement de conversion d’énergie. Ce qui est particulièrement vrai quand la source d’énergie n’est pas disponible en continu, ou dans les applications où les besoins en énergie concordent en moyenne avec le capteur d’énergie, mais comportent des appels de puissance crête dépassant les capacités du capteur. Citons par exemple les capteurs déportés ou les balises de suivi de stock, qui sont habituellement dans un mode veille à faible consommation puis se réveillent pour récupérer et transmettre des données de télémétrie, en générant un pic de consommation relativement élevé. Dans ce cas, les fonctions de gestion d’alimentation entre l’entrée primaire et un élément de stockage ou réservoir d’énergie sont précieuses. Il est particulièrement intéressant de pouvoir employer des supercondensateurs de stockage, pour leur haute densité d’énergie et leur charge de longue durée (5).Finalement, le dispositif de gestion d’alimentation doit pouvoir fournir des sorties régulées standard répondant aux besoins de tous les capteurs, convertisseurs de données, processeurs, émetteurs-récepteurs radio et autres circuits composant la charge de l’application. Et, bien sûr, des solutions bien intégrées optimiseront la fabricabilité, la fiabilité et la performance tout en simplifiant la conception et en accélérant le développement. Grâce à de nouveaux circuits de gestion d’énergie, conçus pour s’interfacer efficacement avec les capteurs et rendre l’énergie récupérée utilisable, de grandes avancées en performance ont été réalisées, ce qui aboutit à l’émergence de produits et systèmes alimentés par récupération d’énergie économiquement viables, dans un grand nombre de marchés très divers. La reconnaissance et l’accueil favorable réservé à ces nouveaux produits apporteront d’excellentes opportunités de croissance en 2010 et au-delà.Par Donald E. Paulus, Vice-président et directeur général, Produits Alimentations, de Linear Technology Corporation 

Notes
(1) Le convertisseur,  élévateur et gestionnaire d’alimentation LTC3108 fonctionne  à partir d’entrées aussi faibles que 20 mV, ce qui l’adapte aux TEG réagissant à des différences de température de seulement 1 à 2°(2) Le convertisseur d’énergie piézoélectrique LTC3588 inclut un redresseur en pont double alternance à faibles pertes assurant une connexion optimum avec ce type de capteur. Sa tension d’entrée maximum de 20 V lui permet de fonctionner tout près du pic de transfert de puissance des capteurs piézoélectriques, avec des réservoirs de haute densité énergétique utilisant des condensateurs de 25 V de tension nominale.(3) Les circuits LTC3108 et LTC3588  présentent des courants de repos ultra faibles, allant de 6 µA à moins de 500 nA.(4)  La topologie avancée de régulateur-abaisseur à découpage à hystérésis LTC3588 autorise un rendement approchant 90% pour une charge pouvant aller de 60 µA à 100 mA à 3,3 Vout – soit une plage de courant de charge de l’ordre de 1 à 3 en échelle logarithmique.(5) Le gestionnaire d’alimentation LTC3108 apporte cette possibilité en autonome aux systèmes thermiques ou solaires, en demandant un minimum de composants externes. 

 

Le prototypage virtuel fait progresser les piles à combustible automobiles

Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM) peuvent servir de source d’énergie zéro émission pour de nombreuses applications embarquées. Toutefois, il subsiste des défis techniques qui gênent la commercialisation des véhicules équipés de cette technologie. Les plus critiques sont les suivants : la réduction des coûts, la durabilité, la gestion de l’eau, la tolérance au gel et la densité de puissance.

Des améliorations significatives en matière de simulation du rendement des piles à combustible automobiles ont été présentées, aux Etats-Unis, à la réunion annuelle d’examen du mérite et d’évaluation par les pairs des programmes Hydrogène et Technologies Automobiles du Département de l’Energie (DOE). Ces derniers visent l’utilisation de la simulation pour réaliser une étude détaillée des diverses structures et propriétés des composants affectant le transport du gaz et de l’eau dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons.

Les activités présentées couvraient les résultats d’une validation expérimentale des modèles de transport d’eau, faite par l’ESI North America via des interfaces informatiques, dans les couches diffusionnelles et dans les canaux d’alimentation des gaz. Cette meilleure compréhension du transport de l’eau a permis d’évaluer de nouveaux concepts pour éliminer l’eau et contrôler sa répartition. Une intégration ultérieure des simulations de gestion de l’eau aux modèles électrochimiques et de transfert thermique existants a également été effectuée, créant une solution pour étudier des densités de puissance plus importantes et le fonctionnement transitoire.

 » Le prototypage virtuel s’appuie sur une simulation multi-physique avancée afin de comprendre les interactions complexes d’un phénomène physique. Ceci est une technologie requise pour livrer au grand public des véhicules à pile à combustible rentables, a déclaré Joseph Strelow, directeur et ingénieur en chef des programmes gouvernementaux d’ESI North America. Les réactions électrochimiques, les concentrations de polluants nuisant au rendement, et leur impact sur la durabilité des composants de la pile ne peuvent pas être mesurés directement dans une pile à combustible en fonctionnement. Les options de simulation disponibles ne permettaient pas jusqu’à présent de représenter la physique précise nécessaire pour réaliser de nouveaux progrès en matière de rendement. Nous sommes fiers de collaborer avec nos partenaires sectoriels et universitaires, avec l’appui du Département de l’Energie, en vue de résoudre ces problèmes fondamentaux.  »

Ce projet d’une durée de 4 ans, qui a débuté en 2007 avec un budget total de 6,4 millions dollars US, est mené en collaboration avec 7 partenaires technologiques, industriels et universitaires. Après l’examen final de mi-programme qui vient d’avoir lieu, le projet devrait être complété en mai 2011.

Spectro-imagerie térahertz : pourquoi et comment ?

Terahertz. Aujourd’hui, ces ondes électromagnétiques suscitent à la fois la curiosité et l’engouement de la part des scientifiques et des industriels. Toutefois, cette partie du spectre, qui comprend les ondes millimétriques (30 à 300 GHz) et submillimétriques (300 GHz à 3 THz), reste relativement inemployée en raison, notamment, d’une technologie très délicate et pas toujours maîtrisée. Pourtant, la spectro-imagerie Térahertz offre un potentiel applicatif important, ce qui en fait une technologie très prometteuse. Elle apporte notamment une potentialité de contraste optique novateur, sensible aux niveaux vibrationnels et rotationnels des matériaux. L’aspect spectroscopique dans ce domaine de fréquence peut dès lors mener à une caractérisation très large bande et à une identification unique des matériaux ou des échantillons. De plus, le très fort pouvoir pénétrant de ces ondes permet d’envisager une visualisation d’objets invisibles en surface, en volume ou opaques dans le visible. Ce qui ouvre, en complément des technologies existantes, de nouvelles perspectives dans des domaines aussi variés que la biologie, la sécurité ou encore l’environnement. C’est ce domaine en pleine émergence que Patrick Mounaix, chargé de recherches CNRS au Centre de physique moléculaire optique et hertzienne à Talence (33) nous propose de découvrir au fil de ce nouvel article intitulé « Spectro-imagerie térahertz : voir autrement » de la collection Recherche et Innovation des éditions Techniques de l’Ingénieur. Il y décrit :

  • Les caractéristiques de ce rayonnement et l’intérêt qu’il représente, y compris pour l’industrie ;
  • Les moyens de le générer et de le détecter ;
  • La mise en place d’une technique de spectro-imagerie térahertz bidimensionnelle ;
  • et enfin, son application à la visualisation d’objets opaques grâce à de nombreuses illustrations.
Autant d’éléments qui dressent un état des lieux précis des progrès technologiques réalisés et qui permettent d’envisager des transferts vers l’industrie en complément des techniques existantes. Pour lire l’intégralité de l’article « Spectro-imagerie térahertz : voir autrement » au format PDF, cliquez ici.Sur ce sujet également, le cahier innovation d’Instantanés Techniques « Terahertz, à la conquête d’un nouveau monde« .

Le fonctionnement des céramiques piézoélectriques enfin expliqué

La piézoélectricité est la propriété que possèdent certains corps de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et, réciproquement, de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. Les deux effets sont indissociables. Cette propriété trouve un très grand nombre d’applications dans l’industrie et la vie quotidienne. L’allume-gaz est parmi les plus familières. Dans un allume-gaz, la pression exercée produit une tension électrique qui se décharge brutalement pour former une étincelle.
Les Dans la seconde partie du XXème siècle, les recherches se sont orientées vers des céramiques titanate de baryum (BaTiO3) puis, un peu plus tard, de titano-zirconates de plomb PbZrxTi1-xO3. En effet, leurs propriétés sont globalement bien meilleures que celles des cristaux naturels ; ils présentent des coefficients piézoélectriques environ 100 fois supérieurs.
La solution solide de zircono-titanate de plomb, notamment la composition PbZr0.52Ti0.48O3 (PZT), est une céramique qui convertit jusqu’à 70 % de l’énergie mécanique qu’elle reçoit lorsqu’elle est déformée en énergie électrique (et réciproquement). Cette propriété exceptionnelle est exploitée depuis plus de 50 ans dans de nombreuses application technologiques : sonars, sondes échographiques, injecteurs des moteurs diesels, capteurs divers…. Malgré les nombreuses études expérimentales et théoriques menées sur cette céramique, aucun modèle à l’échelle atomique n’a jamais été proposé afin d’expliquer pourquoi sa réponse piézoélectrique de PbZr0.52Ti0.48O3 est environ 15 fois plus forte que celle du composé sans Zirconium : PbTiO3.
Une équipe de chercheurs de l’Institut Charles Gerhardt (CNRS / Université Montpellier II) ont utilisé la spectroscopie d’absorption des rayons X afin de :

  • clarifier le rôle du zirconium, à l’échelle atomique, dans les propriétés piézoélectriques de ce matériau ;
  • mesurer ses déplacements polaires associés à une transition électrique (ferroélectrique-paraélectrique).

Ils ont ainsi montré que, contrairement aux liaisons Ti-O fortement polaires, les atomes de Zirconium vont produire une faible polarisation. Une telle configuration atomique pour un type d’atome implique un basculement de polarisation très facile, c’est-à-dire qu’un faible champ électrique est nécessaire pour ce basculement, ce qui va créer une situation énergétique favorable pour le basculement coopératif des dipôles Ti-O fortement polaires et expliquer ainsi les fortes propriétés piézoélectriques de PZT. Dans PZT, les petits déplacements (Zr) entraînent les gros (Ti) sous champ électrique !

La fibre optique est plus rapide mais aussi plus écologique

Fracture numérique, grand emprunt, mutualisation, zones blanches, grises, noires… il ne se passe pas une semaine sans que plusieurs articles ne parlent des réseaux de télécommunication, et surtout aujourd’hui du Très Haut Débit, autrement dit l’accès à un Internet plus rapide, principalement au moyen de la fibre optique. Les questions les plus fréquentes sont pour beaucoup d’ordre économique, les uns rappelant le coût très élevé du remplacement ou du déploiement des nouveaux réseaux à fibres optiques, les autres rappelant, parfois grâce aux outils juridiques, que l’accès au THD doit être ouvert, et que l’abonné doit avoir le choix. Malheureusement, fort peu de foyers utilisent aujourd’hui la fibre optique, et son déploiement ne s’effectue pas aussi vite que sont publiées les diverses annonces et communiqués de presse des opérateurs. Selon l‘ARCEP, au 31 décembre 2009, la France compte environ 20 millions d’abonnements haut et très haut débit, mais seulement 70.000 abonnements à la fibre optique.

Si la plupart retiennent que la fibre optique, « c’est plus rapide », il y a pourtant un enjeu majeur dans le déploiement de ces nouveaux réseaux : c’est la protection de l’environnement et de la planète. Comment ? L’empreinte carbone de la fibre optique est bien meilleure que celle des réseaux ADSL classiques, circulant au moyen des câbles en paires de cuivre. Cette contribution au développement durable des réseaux en fibres optiques se décline de différentes manières.

Une contribution sociétale

En offrant plus de débit, de surcroît bidirectionnel, la fibre optique permet une meilleure répartition et décentralisation du travail. En apportant le haut débit dans les petites villes et en permettant la création de centres de télé présence en zones rurales et semi-rurales, de nombreux déplacements seront évités. La technologie actuelle et le THD permettent aujourd’hui de réaliser des visioconférences en haute ou très haute définition, voire même en 3D, rendant caduque la nécessité de déplacements longs, fatigants et souvent très polluants.

Dans le domaine médical, à Arras par exemple, le réseau THD de l’agglomération permet désormais d’échanger toute sorte d’informations médicales de manière très rapide, rendant inutile l’impression des radios, scanners et autres clichés médicaux à fort impact carboné (encres et produits d’impression, consommation des matériels de restitution, films et supports…). Ailleurs en milieu rural, ce sont des boitiers de télédiagnostic médical qui permettent par exemple à des médecins de proximité de réaliser des analyses commentées en ligne par des spécialistes ou des permanents du SAMU. Ainsi, grâce à la technologie et au THD, l’accès à certains soins de qualité peut être identique, que l’on habite en grande agglomération où en grande ruralité, ceci encore sans nécessiter de transports de personnes polluants et ruineux pour notre système de santé.

Enfin, conséquence plus ou moins directe de la dernière crise économique, des systèmes de téléconférence de plus en plus réalistes sont mis sur le marché, fruit de collaboration efficace entre des équipementiers et des spécialistes de la vidéo tel le dernier rachat de Tanberg par CISCO. Cette croissance de l’offre est motivée par de nouveaux usages permettant de travailler efficacement sans avoir à se déplacer, économisant ainsi temps et émission de CO2. Le tout n’est pas d’avoir seulement des tuyaux, mais également de bien savoir où ils se trouvent, et ce qu’il est possible d’en faire. C’est tout cela qui construit un patrimoine d’infrastructure.

Une contribution énergétique

Dans les réseaux ADSL, où les supports de transport de l’information sont en fils de cuivre, circule un courant électrique. Même s’il est très faible, un fil de cuivre consomme de l’énergie, et le signal numérique est très vite affaibli (donc le débit) dès lors que le câble mesure quelques kilomètres, ce qui est très souvent le cas en zone rurale.

Au contraire, la fibre optique, grâce à la nature lumineuse du signal véhiculé, ne consomme pas d’énergie entre le centre technique (répartiteur ou sous-répartiteur) et l’abonné. De plus, même si une atténuation du signal reste mesurable, une bien plus grande distance peut être couverte. Ainsi, ce nombre d’équipements actifs consommateurs d’énergie est moindre et de plus faible puissance pour les réseaux à fibres optiques, notamment lorsqu’on la rapporte au débit, comme l’explique Alcatel-Lucent dans son étude « Eco-efficiency in action : Alcatel-Lucent sustainability solutions for access networks ».

Il reste que la montée en puissance et la multiplication des Data Centers, ainsi que la multiplication des terminaux ADSL chez les abonnés a tendance à augmenter la production indirecte de gaz à effet de serre. Les solutions techniques permettant la mise en veille des équipements actifs, sans perturbation du fonctionnement global du réseau, et l’usage de composants moins gourmands en énergie vont là aussi minimiser l’impact environnemental.

Une contribution propre

A l’heure actuelle, le cuivre est extrait principalement en Amérique du Sud (plus de 40% de la production mondiale) par des procédés souvent fortement polluants, du moins destructeurs de l’écosystème naturel. Puis, il est transporté en Chine par bateau où le minerai est transformé en produit fini, dans des centrales dont l’énergie provient du charbon, et est transporté de nouveau vers les pays qui le consomme.La fibre optique est produite à partir de matériaux simples, dont la production peut être réalisée de bout en bout en Europe, avec une empreinte carbone très faible en regard du cuivre. De fait, sa production est aussi moins sujette aux variations du cours mondial du cuivre.

Une contribution économique

Le principal frein au déploiement des réseaux THD réside dans les coûts inhérents au génie civil nécessaire pour déployer les câbles en fibre optique. Toutes les études montrent que les coûts liés à l’installation d’un réseau représentent jusqu’à 80 % pour le seul Génie Civil nécessaire à l’enfouissement du réseau.Il existe en France 450.000 km de fourreaux France Telecom par où passent les câbles de cuivre. Bien évidemment, il n’est pas prévu de rouvrir 450.000 km de routes et de trottoir à grand renfort de machines fortement polluantes pour installer les nouveaux câbles THD ! Economiquement et écologiquement, l’équation carbone devenant fortement négative.

De nombreuses astuces techniques sont néanmoins trouvées ici et là pour réduire ces coûts et améliorer le bilan carbone : retrait des câbles et remplacement par des fibres optiques, pose en micro-tranchée, réutilisation des fourreaux non occupés, pose de fourreaux de réserve lors des travaux d’enfouissement des autres réseaux (comme l’éclairage publique), pose de fibre le long des lignes électriques grâce à son insensibilité diélectrique, technologies hertziennes voire satellite pour les abonnés les plus reculés…

Encore faut-il que la connaissance technique des infrastructures souterraines actuelles et de leur état réel permette de choisir de façon pertinente les meilleures options, économiques et environnementales, parmi toutes les opportunités techniques proposées par les installateurs de réseaux et fournisseurs de matériel.

Une contribution humaine

En définitive, relativement peu d’opérateurs s’intéressent à cet aspect sous-jacent du déploiement des réseaux THD. Cet état de fait est regrettable : lorsqu’un réseau THD est mis en service, que ce soit en zone rurale ou en zone urbaine, des emplois directs et indirects sont créés, et de nouveaux services apparaissent, en général portés par des initiatives locales ou régionales : il y a là une contribution significative et conséquente au désencombrement et à la déconcentration des villes, tout en freinant la désertification rurale.

Les nouveaux réseaux sont-ils plus verts ?

Plusieurs études le prouvent, telle celle réalisée par EcoBilan citée ci-dessous, aller vers le THD et la fibre optique est indéniablement plus « écologique ». Son impact environnemental, autre manière de désigner la signature carbonée, est rapidement compensé par les économies réalisées en regard de celles provoquées par les technologies actuelles. Pour illustrer et conclure, il faut nécessairement citer cette étude réalisée par Ecobilan / PriceWaterhouseCoopers pour le FTTH Council Europe en 2009, sur le sujet, qui a abouti à un outil présenté lors de la conférence européenne de Copenhague, et permettant à tout opérateur de télécommunication d’évaluer, selon divers critères le bilan carbone lié au déploiement de son propre réseau. Les variables sont nombreuses : architecture retenue, type d’habitat, moyens de pose… Le modèle permet de choisir le meilleur compromis entre la performance, les coûts et la protection de l’environnement.

Par Pierre Pigaglio, Président de P&T Consulting France

5 méthodes pour sécuriser un réseau virtuel

Selon l’entreprise américaine de conseil et de recherche dans le domaine des techniques avancées Gartner, d’ici à 2012, 60 % des serveurs virtualisés seront moins sécurisés que les serveurs physiques qu’ils sont censés remplacer. Actuellement, la plupart des entreprises déploient sur leur réseau des technologies de virtualisation sans impliquer les équipes réseau et de sécurité des systèmes dans les phases de planification. Ainsi, la majorité des entreprises se contente donc de moderniser les réseaux virtuels, en y appliquant les politiques de sécurité réseaux physiques existantes. Ce manque de préparation et de perspective affaiblit considérablement la sécurité du réseau, cette dernière étant l’élément essentiel de la mise en place réussie du cloud computing au sein des très grandes entreprises. Pour appuyer cette communication de Gartner, l’éditeur finlandais Stonesoft, fournisseur de solutions intégrées de sécurité réseau et de continuité de service, a identifié cinq façons pour les équipes informatiques de se prémunir des menaces et attaques survenant dans le cloud, tout en assurant la bonne mise en œuvre de leurs politiques

1 – Regrouper les identités (Federated ID) : le besoin pour les collaborateurs de se connecter à de multiples applications et services est inhérent à tout environnement de type cloud. La possibilité d’assurer l’authentification forte de l’utilisateur risquant d’échapper aux entreprises représente donc un danger considérable en termes de sécurité. Pour réduire ce risque, les entreprises doivent mettre en place des technologies de Single Sign-On (SSO) qui permettent aux utilisateurs d’accéder, via un login unique, à de multiples applications et services, y compris ceux localisés en dehors de la société, dans le cloud public. Le SSO permettra aux entreprises d’harmoniser l’administration de la sécurité et d’assurer une authentification forte, même dans le cloud.

2 – Assurer une connectivité permanente : lorsque la plupart des données sensibles d’une entreprise est stockée dans le cloud, la moindre panne réseau risque d’interrompre les opérations commerciales. Les services du cloud doivent être constamment accessibles, et ce même pendant les opérations de maintenance. Des fonctionnalités de haute-disponibilité comme le clustering actif/actif, un serveur dynamique de répartition de charge, ainsi qu’un répartiteur de chargeur ISP doivent donc être mis en place au sein de l’infrastructure réseau. Il est préférable pour les entreprises de choisir des technologies déjà intégrées à l’infrastructure réseau, plutôt que d’investir dans des versions autonomes de solutions afin d’assurer l’efficacité, la facilité d’administration mais également, de réduire les coûts.

3 – Mettre en place une inspection multi-couches : de l’augmentation du nombre d’environnements cloud computing et de la multiplication de menaces toujours plus évoluées découle le besoin de créer une protection couche-par-couche, comprenant la protection périmétrique, la prévention et la détection d’intrusions sur le réseau. Au lieu de mettre en place des firewalls de première génération visant à protéger le cloud et son périmètre, Stonesoft prône le déploiement d’appliances firewalls virtuelles de nouvelle génération qui intègrent un firewall et un IPS pour une inspection en profondeur du trafic. Ainsi, les entreprises pourront analyser tous les types de trafic : de la navigation Web, aux applications peer-to-peer en passant par le trafic Web chiffré transitant dans le tunnel SSL. Des appliances IPS supplémentaires devront aussi être installées afin de protéger les réseaux des attaques internes qui menacent l’accès au cloud.

4 – Exiger une administration centralisée : l’erreur humaine reste toujours la menace la plus considérable pesant à la fois sur les réseaux virtuels et physiques. A mesure que les entreprises déploient des dispositifs réseaux supplémentaires afin de sécuriser leur réseau virtuel, le risque devient plus grand. En effet, la gestion des périphériques, la surveillance et la configuration deviennent plus complexes et totalement désorganisées. C’est pour cette raison que Stonesoft recommande aux entreprises l’utilisation d’une seule console d’administration pour gérer superviser et configurer l’ensemble des dispositifs réseau, qu’ils soient physiques, virtuels ou tiers.

5 – Protéger les postes de travail virtuels : de plus en plus d’entreprises décident de déployer des postes de travail virtuels afin de bénéficier des avantages de cette nouvelle technologie, notamment en ce qui concerne l’administration et les coûts. Cependant, ces postes de travail sont tout autant, et si ce n’est plus, vulnérables que leurs homologues physiques. Pour protéger les postes de travail virtuels de façon adéquate, les entreprises devront les isoler des autres segments du réseau et mettre en place des processus d’inspection profonde pour prévenir les attaques internes et externes. Ces entreprises devront adopter une approche multi-niveaux de la sécurité en mettant notamment en place une technologie IPS qui empêchera les accès internes non autorisés, protègera les postes clients des serveurs malveillants et délivrera également des fonctionnalités d’accès distants via l’IPsec ou le SSL VPN qui protège contre les accès externes non autorisés.