Pour notre dossier du mois de juillet, « Salon du Bourget 2023 : ça plane pour le secteur aéronautique », voici les thèses sélectionnées par le REDOC SPI. Retrouvez le résumé de ces thèses ainsi que les thèses des mois précédents sur le site de notre partenaire.
Les carburants alternatifs ont certaines caractéristiques qui les distinguent des carburéacteurs fossiles. Ainsi, ils ne contiennent pas de soufre (ou à des teneurs inférieures à 1 mg/kg) et très peu d’hétéro-atomes (O, N…), de métaux dissous et de contaminants. Ces carburants possèdent d’excellentes propriétés de combustion et de stabilité à l’oxydation à haute température, mais également à froid avec une viscosité faible à basse température (-20 et -40°C). De plus, ils ne craignent pas la corrosion, leur acidité totale étant faible, voire très faible. En revanche, leur conductivité électrique et leur pouvoir lubrifiant restent très mauvais du fait du manque d’impuretés et de la constitution des carburéacteurs en hydrocarbures. Heureusement, ces deux caractéristiques négatives peuvent être facilement améliorées par ajout du bon additif.
Deux grandes voies vers les carburéacteurs alternatifs
Les procédés de production des carburéacteurs de synthèse alternatifs sont en général les mêmes que ceux développés pour produire des carburants gazoles. Ils sont extrêmement nombreux et à des stades de développement très variés, allant du concept de laboratoire (quelques grammes ou dizaines de grammes/jour : TRL bas de 1 à 3) à l’unité industrielle (150 à 3 500 t/jour : TRL élevé de 9). Pour rappel, l’échelle TRL (Technology Readiness Level, ou niveau de maturité technologique) permet d’évaluer le niveau de maturité d’une technologie et est couramment utilisée dans le monde technique, autant que dans le monde scientifique. Il est possible de distinguer deux grandes voies, chacune constituée de plusieurs classes. D’une part, la voie thermochimique directe ou indirecte. Et d’autre part, la voie hybride biologique et thermochimique. Cette dernière se décompose en une première étape fermentaire permettant de produire un intermédiaire, et une seconde étape thermochimique transformant l’intermédiaire en carburant alternatif.
Les voies thermochimiques font appel à des procédés valorisant la ressource dans son intégralité physique (torréfaction, pyrolyse, conversion hydrothermale de l’ensemble de la biomasse) afin de la changer en hydrocarbures. Les voies thermochimiques directes sont basées, soit sur la transformation directe des lipides en carburéacteurs alternatifs, soit sur la liquéfaction de la biomasse et des déchets. Les voies thermochimiques indirectes, elles, passent par une étape de production de gaz de synthèse CO + H2 via la gazéification. Ce qui permet ensuite de fabriquer des bases pour carburants. Les voies hybrides partent en général de biomasse composée de sucres et mettant en œuvre une première étape d’hydrolyse enzymatique. Elle permet de récupérer les sucres fermentescibles avant la seconde étape de fermentation, en vue de produire des alcools ou des lipides, voire directement des oléfines. Ces produits peuvent être incorporés dans l’essence. Ces carburéacteurs tendent à se rapprocher de plus en plus d’un produit fossile, où une incorporation jusqu’à 100 % paraît envisageable dans le futur.
Exclusif ! L’article complet dans les ressources documentaires en accès libre jusqu’au 10 août 2023 !
Hexagon est leader sur le marché des solutions de réalité numérique pour les entreprises. La société présente dans 51 pays à travers le monde offre ainsi la possibilité à ses clients d’exploiter au mieux toutes les données générées par leurs activités, dans le but d’améliorer les process, l’efficacité, la productivité et la qualité.
Aziz Tahiri, vice-président aéronautique et défense pour Hexagon, était présent sur le salon et a expliqué aux Techniques de l’Ingénieur en quoi les solutions numériques développées par l’entreprises, leader sur son marché, participaient au grand défi qu’est la neutralité carbone du secteur aérien d’ici à 2050.
Techniques de l’Ingénieur : Cette édition 2023 du salon du Bourget est placée sous le signe de la décarbonation du secteur aérien. Comment appréhendez-vous ce défi technologique et écologique ?
Aziz Tahiri : Le sujet de l’aviation décarbonée est effectivement très présent sur le salon. Si on considère que les émissions liées au trafic aérien sont de l’ordre de 3 % des émissions totales, et que le trafic aérien va doubler dans les vingts prochaines années, comme annoncé par Airbus et Boeing, cela veut dire que l’empreinte carbone du secteur aérien passera à 6 %, si rien n’est fait d’ici là pour limiter les émissions.
Toutes les industries se transforment aujourd’hui : l’automobile avec les véhicules électriques, l’agriculture… si le secteur aérien ne se transforme pas alors que les autres le font, le chiffre de 6% pourrait facilement passer à 10 voire 15 % du total des émissions. Il faut donc faire attention à ce que les émissions du secteur aérien n’augmentent pas en proportion. Et pour cela, il faut déployer des innovations à grande échelle pour que l’aviation dans son ensemble limite ses émissions. De réels efforts ont déjà été entrepris, il faut les poursuivre.
L’aéronautique a une mauvaise image qu’il est nécessaire d’améliorer, c’est aussi pour cela que l’industrie aéronautique doit s’attaquer frontalement à la réduction des émissions de GES.
Sentez-vous chez vos clients une orientation plus importante vers le développement d’aéronefs plus sobres ?
La décarbonation de l’industrie aéronautique est un sujet en forte accélération, qui est devenu un objectif pour l’ensemble des acteurs de la filière aéronautique. Le secteur a également besoin de nouveaux programmes, pour continuer à grossir et à drainer des emplois. La décarbonation est en ce sens une opportunité industrielle et environnementale à saisir, pour le secteur aérien dans son ensemble.
Expliquez-nous concrètement comment Hexagon accompagne ses clients sur ces thématiques de décarbonation ?
Nous adressons les problématiques de décarbonation du secteur aérien à travers deux angles. Tout d’abord, chaque objet volant a besoin d’être léger : plus il l’est, plus il vole facilement, et moins il émet de GES. C’est là notre premier challenge : comment réaliser des avions les plus légers possibles, pour limiter au maximum la consommation de carburant – émettrice de GES – nécessaire pour les propulser ? Les matériaux compositesAFP et ATLnotamment offrent des performances qui permettent de développer des innovations sur le poids et la résistance de la structure.
Le second gros sujet est la nouvelle génération de moteurs. Les moteurs actuels fonctionnent essentiellement au kérosène, et depuis 30 ans leur consommation de kérosène a été divisée par deux, ce qui est déjà considérable. Il faut poursuivre ces améliorations par l’utilisation de bio carburants « SAF », qui permettent d’atteindre la neutralité carbone ; puis réfléchir à une vraie solution zéro carbone « net zero » plus durable à grande échelle tel que l’hydrogène.
Nous travaillons beaucoup sur les architectures d’avions : aile delta, ailes recourbées sur elles-mêmes… Il faut explorer de nouvelles structures aérodynamiques et de nouveaux matériaux pour aller plus loin sur les performances aérodynamiques et le poids des appareils.
Sur les matériaux composites par exemple, nous utilisons nos scanners lasers. Une fois qu’un fuselage est assemblé sur une ligne de production, nous allons scanner les surfaces du matériau pour détecter des chocs, des impuretés, des écartements de fibres.
Nous opérons ensuite avec un logiciel d’analyse de résultat pour détecter et qualifier les défauts du matériau et du procédé de fabrication.
Ces outils sont-ils aujourd’hui utilisés pour la maintenance des avions pendant leurs cycles de fonctionnement ?
Aujourd’hui l’inspection des appareils entre deux vols est encore beaucoup faite en visuel. Ces inspections visuelles, parfois accompagnées d’un drone, permettent de repérer des défauts. Nous allons intervenir ensuite, pour caractériser ce défaut, le localiser, et statuer sur la capacité de l’avion à voler, et in fine le délai raisonnable dans lequel il faudra traiter le défaut structurel détecté.
Qu’en est-il du volet simulation ?
Nous faisons de la simulation structurelle. Nous sommes leader mondial sur le marché du calcul structurel mécanique, avec le logiciel MSC NASTRAN, qui est aujourd’hui une référence. 90 % des avions qui volent aujourd’hui dans le monde ont affaire à un moment ou à un autre aux logiciels de conception, de production ou aux systèmes de métrologie Hexagon.
Nous faisons aussi de la simulation acoustique etfluide. Ainsi que de la simulation des procédés de fabrication, d’usinage, de formage, de soudure…
Nous simulons donc toutes les physiques et les procédés de fabrication, à l’exception du moulage.
Toutes ces simulations numériques vont permettre d’élaborer un concept d’avion, sur l’aspect structurel statique et dynamique, l’aspect matériaux, à l’échelle micro et macro structurelle…
Nos outils de simulation des procédés, pour l’assemblage et le drapage des fibres, permettent également de simuler au cœur de la matière. Enfin, la simulation de l’usinage, du pliage, du perçage/rivetage ou encore de l’impression 3D… toutes ces possibilités permettent à nos clients de prototyper, de manière très poussée les avions, afin de tester tous les paramètres de conception mais surtout de simuler la fabrication avant la certification de l’appareil. Ceci afin d’anticiper les problèmes de fabricabilité, d’anticiper les défauts de production et d’aligner la conception avec les ressources humaines et matérielles de nos clients.
En quoi les outils de simulation et de contrôle qualité que vous développez sont-ils complémentaires ?
Avec le contrôle qualité, on passe dans le réel. C’est sur ce point qu’Hexagon se différencie, avec cette capacité d’être à la fois performant sur la simulation dans le virtuel et sur le contrôle de la qualité dans le réel. Le but étant de vérifier que l’écart entre les intentions et le rendu réel est le plus faible possible. C’est une demande importante de nos clients.
C’est cette capacité à simuler, à la fois le fonctionnement statique de l’appareil ainsi que les procédés de fabrication, qui va permettre de mettre au point de nouveaux avions de plus en plus rapidement. En effet, si la simulation est utilisée depuis longtemps en aéronautique, les enjeux sur cette technologie aujourd’hui sont de réaliser moins de prototypes, pour parvenir, en une seule fois, à un prototype fiable et correspondant aux attentes. Il s’agit donc de réduire de 30 à 50% les délais de conception et d’éviter le coût astronomique lié à de multiples prototypages physiques.
Quels sont les freins persistants en simulation ?
Il faut savoir que le nœud, en simulation, réside dans les temps de calcul. Ces derniers sont très énergivores et chronophages. L’intelligence artificielle nous offre aujourd’hui la possibilité de limiter considérablement les temps de calcul, et d’obtenir en quelques heures des simulations qu’il fallait auparavant laisser tourner plusieurs jours avant d’obtenir le moindre résultat.
Au-delà, la simulation se démocratise de plus en plus, après avoir été longtemps un domaine d’expert. Aujourd’hui les logiciels de multiphysique Hexagon sont beaucoup plus intuitifs. Il est possible de former un expert très rapidement, et ces derniers peuvent, grâce à une plateforme que nous développons – NEXUS – collaborer sur un même modèle 3D de simulation, simultanément en temps réel, et visualiser l’impact des différentes simulations sur le système à l’étude : c’est unique ! Ce qui représente un gain de temps considérable en phase de conception et permet d’intéresser les nouvelles générations d’ingénieurs aux magnifiques challenges numériques et environnementaux de l’aéronautique.
Le secteur aérien s’est fixé comme objectif d’être neutre en carbone d’ici à 2050. Pour en arriver là, il convient dans un premier temps d’optimiser, écologiquement parlant, les appareils volant actuellement et propulsés au kérosène. Poids des appareils, structure, aérodynamisme sont des paramètres qui peuvent permettre de développer des avions plus performants, c’est-à-dire qui consomment moins. Toutes ces améliorations combinées n’apportent cependant pas un levier suffisant pour faire baisser significativement les émissions dues au trafic aérien. Pour ce qui est des avions de ligne qui sont utilisés aujourd’hui, et dont le nombre va doubler d’ici 2030, une solution pour faire baisser le bilan carbone du secteur aérien se situe au niveau des biocarburants : ces derniers, mélangés au kérosène, en très faible quantité pour le moment, pourraient être utilisés plus massivement, avec une limite de 50 % (le carburant fossile et le biocarburant sont alors présents en quantités égales dans le mélange). Même si leur production à grande échelle pose d’autres problèmes (surfaces cultivées nécessaires, prix…).
Au-delà, le secteur aéronautique a conscience qu’il faudra une rupture technologique, que l’on appelle aussi “avion du futur”, pour permettre au secteur aérien de voir son trafic en croissance continue comme cela est prévu, tout en étant plus sobre.
Cette édition 2023 du salon du Bourget a permis aux visiteurs de découvrir des prototypes, et des aéronefs déjà commercialisés, qui fonctionnent grâce à ces fameuses technologies de rupture. Et sachant que ces technologies innovantes présentent évidemment certaines contraintes. Les technologies électriques développées pour l’aviation en sont un exemple : elles permettent une émission nulle de gaz à effet de serre en fonctionnement, mais affichent des limites importantes en termes d’autonomie et de capacité de transport de passagers.
La start-up française VoltAero, créée en septembre 2017, était présente sur le salon, notamment pour présenter le VoltAero Cassio 330. Ce dernier né de la série Cassio est un avion hybride électrique pouvant emmener cinq personnes, avec une propulsion hybride électrique combinée de 330 kW. Cette propulsion hybride permet à l’aéronef d’économiser 20% de carburant. Les autres modèles Cassio 480 et Cassio 600, peuvent respectivement embarquer six et douze passagers, et affichent une puissance combinée de 480 et 600 kW. Le Cassio 330 pourra voler pendant 3,5 heures, et devrait commencer à être livré dès 2024. Les clients potentiels sont les compagnies de taxis, les vols régionaux, la livraison, l’évacuation médicale… un exemple qui illustre le nouveau paysage qui se dessine actuellement dans la filière aéronautique, avec de nouveaux usages. Et notamment des durées de vol courtes. D’ou l’intérêt de pouvoir atterrir facilement. C’est le principe des Evtol, ces aéronefs électriques pouvant transporter des passagers, et qui décollent et atterrissent verticalement.
La société allemande Volocopter était présente au Bourget, notamment pour faire la promotion de son modèle d’Evtol, Volocity. Le fabricant allemand développe depuis 2011 ce type d’aéronefs et fait figure de pionniers dans le domaine des Evtol. Volocity est un drone, équipé de deux sièges et de 18 rotors, qui a déjà réalisé plusieurs vols d’essais au-dessus de villes allemandes. Il a fait fonctionner ses rotors grâce à des batteries qui peuvent être changées rapidement pour augmenter la fréquence de vol. Une solution 100 % électrique, qui permet donc de transporter deux personnes, et qui est imaginée pour des usages urbains. Ces taxis volants pourraient offrir des solutions alternatives aux transports en communs, entre un aéroport et une gare par exemple.
Ces innovations, qui permettent de voir se développer des aéronefs électriques qui émettent moins voire pas du tout de CO2 à l’usage, sont réservées à des usages qui sont essentiellement de l’ordre de la mobilité urbaine, voire régionale. Un nouveau marché donc pour la filière aéronautique, à côté de celui des vols long courrier, qui ne pourront eux jamais fonctionner entièrement à l’électricité.
Historiquement, le réseau gazier français est alimenté par du gaz étranger (Norvège, Algérie, Russie…) et quelle que soit sa provenance, il a plus ou moins les mêmes caractéristiques. Depuis quelques années, la France développe son propre système de production, à travers le biométhane fabriqué à partir de la biomasse, et l’hydrogène, issu d’énergies solaires et éoliennes, et produit par électrolyse de l’eau pour faire face à l’intermittence de ces énergies. Or, les propriétés physico-chimiques de ces nouveaux gaz dits renouvelables ou leur teneur en impuretés diffèrent du gaz naturel, ce qui peut impacter le fonctionnement et les performances métrologiques des compteurs de gaz. Un projet européen, baptisé Newgasmet [1] et coordonné par le LNE (Laboratoire National de métrologie et d’Essais), vient de se terminer et a eu pour objectif la révision des normes de ces compteurs.
Les partenaires de ce projet ont conclu que les compteurs actuels peuvent être utilisés pour quantifier le biométhane. Celui-ci n’a certes pas exactement les mêmes caractéristiques que le gaz naturel, mais a tout de même un comportement proche. « Le biométhane provient du biogaz qui a été nettoyé, purifié et asséché, avant d’être injecté dans le réseau, déclare Christophe Brun, ingénieur en certification au LNE. Pour ce qui est de la débitmétrie et de l’impact sur le comptage, on peut considérer qu’il est équivalent au gaz naturel, et qu’il ne remet pas en cause les instruments utilisés jusqu’à présent dans le réseau. Pour rappel, le biométhane est issu du biogaz, qui lui est directement produit en sortie d’un composteur ou d’un digesteur, et qui comporte des composés parfois dangereux, notamment soufrés. Les compteurs actuels ne peuvent donc pas être utilisés en l’état avec ce gaz. »
Quant à l’hydrogène, les experts de ce programme de recherche ont analysé que les compteurs actuellement en service sont plus ou moins adaptés pour quantifier ce gaz. Celui-ci a en effet une masse et une taille moléculaire moindre que le méthane, ce qui peut poser des problèmes d’étanchéité du réseau. À cela, il faut ajouter que ce gaz peut assez facilement interagir avec d’autres matériaux et les abîmer. Les tuyauteries peuvent être concernées par ces détériorations, mais aussi certaines pièces mécaniques, en métal et en plastique notamment, présentes dans les compteurs, et venant ainsi affecter leur durabilité.
Des compteurs à gaz plus ou moins adaptés à quantifier l’hydrogène
Face à cela, l’un des objectifs du projet Newgasmet a consisté à adapter les bancs d’essai des différents acteurs en métrologie et débimétrie au niveau européen, pour qu’ils puissent être utilisés en étalonnage de compteurs à hydrogène. « Un étalon de transfert a été développé, il s’agit d’un étalon de référence utilisé dans le cadre de comparaisons inter-laboratoires, et qui permet à un même instrument envoyé à différents laboratoires européens, d’être évalué partout de la même manière, ajoute l’expert du LNE. Hier, les bancs d’étalonnage ne pouvaient être utilisés que pour des compteurs à gaz naturel, et aujourd’hui, ils peuvent également être utilisés pour de l’hydrogène. »
L’étape suivante a consisté à utiliser ces nouveaux bancs d’étalonnage en hydrogène pour tester les compteurs de ville actuellement en service. Il apparaît que certains d’entre eux sont aptes à quantifier les volumes de ce gaz, tandis que d’autres, fonctionnant notamment avec des pièces en mouvements, présentent des points de fragilité. « Ces compteurs ne présentent pas forcément d’inexactitude de la mesure à l’instant T0, par contre au bout de plusieurs mois, il est possible que l’on voit une dégradation de leur performance. Ces compteurs nécessiteraient une reconception spécifique, car les pièces en mouvement deviennent des pièces critiques. » Cette situation n’a rien d’alarmant pour l’instant, car le réseau gazier français ne comporte en moyenne que 6 % d’hydrogène.
[1] Le projet Newgasmet a réuni des laboratoires nationaux de métrologie européens ainsi que des acteurs industriels majeurs, dont deux opérateurs gaziers, parmi lesquels GRTgaz, ainsi que quatre fabricants de compteurs
Évidemment, la venue du Président de la République au salon du Bourget était très attendue, après l’annulation de l’édition 2021 et suite à la crise sanitaire qui a plongé l’ensemble du secteur aérien dans une situation très compliquée. Emmanuel Macron s’est rendu le 19 juin sur le salon, et a insisté sur la nécessité de décarboner le secteur aérien tout en favorisant une croissance continue de ce dernier : « La sobriété bien organisée, si je puis dire ‘non punitive’, comprise par tous, partagée par tous, raisonnable, qui fait qu’on fait chacun des efforts, qu’on évite ce qui est inutile et qui permet de réduire les émissions, elle est bonne. Celle qui consiste à dire ‘il faut tout arrêter en quelque sorte et il faut renoncer à la croissance’, je ne la crois pas raisonnable. La sobriété à laquelle je crois c’est plutôt celle (…) qui repose sur une forme de bon sens, sur la transparence des informations dont on dispose, sur une prise de conscience que nos ressources sont devenues plus rares. Si on le fait intelligemment, avec bon sens, il n’y a pas à avoir des recommandations de l’Etat parce que moi je ne souhaite pas vivre dans un pays où l’Etat vous dit ce que vous devez faire à chaque seconde ».
Une déclaration dans la suite logique de la stratégie écologique du Président depuis de longs mois, à savoir favoriser les pratiques écologiques sans remettre en cause le modèle existant. Dans ce sens, les commandes géantes annoncées lors de cette édition du Bourget, entre autres par Boeing et Airbus, constituent une bonne nouvelle pour le secteur aérien, en termes d’emplois et de marchés. En ce qui concerne la décarbonation du secteur aérien, l’objectif de la neutralité carbone à l’horizon 2050 a été peu évoqué. Il l’avait été en mai dernier, dans les Pyrénées Atlantiques, où le Président avait annoncé le déblocage de 300 millions d’euros par an pour financer le développement d’un avion “zéro émission”.
Du côté des écologistes, le sénateur écologiste Daniel Salmon a profité du salon pour évoquer le projet français d’avion vert, lors des questions au gouvernement, parlant d’un « salon de l’avion magique ». Il a également évoqué l’avion électrique, affirmant que l’avènement de ce dernier n’était « pas pour demain », et les technologies hydrogène, « pas encore matures ». Pour Daniel Salmon, la stratégie environnementale du gouvernement s’apparente à du « greenwashing ». Christophe Béchu, le Ministre de la Transition énergétique, lui a aussitôt répondu, reprenant à peu de choses près les mots d’Emmanuel Macron évoqués plus haut : « Pour rendre l’écologie populaire, il convient de ne pas la présenter sous son jour le plus punitif ».
Pour résumer, si la transition écologique est au centre des débats aujourd’hui dans le secteur aérien, il n’est pas pour autant question de tout changer : pour maintenir le secteur en bonne santé et que ce dernier continue à drainer des emplois sur le territoire, il faut le soutenir. A la marge, l’amélioration continue opérée sur les avions permettra de diminuer les émissions, en fonction de l’augmentation réelle du trafic aérien. Pour ce qui est des objectifs à l’horizon 2050, il faudra effectivement mettre au point l’avion magique que tout le monde attend.
Événement mondial dans le secteur du sport, les Jeux Olympiques et Paralympiques (JOP) 2024 sont aussi l’occasion pour les énergéticiens de montrer leur savoir-faire. En effet, du 24 juillet au 11 août pour les premiers, puis du 28 août aux 8 septembre pour les seconds, des milliers d’athlètes vont être hébergés : se pose alors la question de la performance énergétique de leurs logements. Cette dimension était tout à fait anodine auparavant, mais pression climatique oblige, chaque choix doit être maintenant argumenté. On se rappelle comment la climatisation des stades au Qatar pendant la Coupe du monde de football 2022 avait, à juste titre, attiré des critiques…
Plus globalement, le Comité organisateur des JOP à Paris veut diviser par deux les émissions de gaz à effet de serre de l’événement par rapport aux précédentes éditions. Par exemple, l’utilisation à 95 % d’infrastructures existantes ou temporaires doit diminuer l’empreinte environnementale. Les nouveaux équipements se veulent exemplaires, comme le centre aquatique de Seine-Saint-Denis qui a été conçu avec beaucoup de matériaux recyclés ou biosourcés, dispose de 5 000 m² de panneaux photovoltaïques, et sera reconfiguré après les Jeux pour l’usage de la population. Même les réseaux électriques sont renforcés, à la fois du côté d’Enedis pour éviter le recours à des groupes électrogènes, ainsi que du côté de RTE qui rend souterraines quatre lignes de 225 000 V dans le nord de Paris. En supprimant 15 km de câbles aériens et 27 pylônes dans cette zone urbaine dense, grâce à un tunnel dédié de 2,4 km, RTE libère ainsi 87 hectares.
Nouveau réseau de chaleur
Le chantier le plus emblématique des JOP est celui du Village des athlètes, situé sur trois communes dans le Nord parisien : Saint-Denis, Saint-Ouen-Sur-Seine et L’Île-Saint-Denis. Il va héberger plus de 2 300 sportifs et leurs accompagnateurs venus du monde entier durant l’été 2024 dans de nouveaux logements construits sur une zone de 53 hectares. De nombreux immeubles sont déjà en cours de livraison et, comme tout bâtiment neuf, doivent respecter la réglementation en vigueur pour la performance énergétique et environnementale. Il est même spécifiquement prévu que le contenu carbone de certaines constructions, comme celles de Vinci, soit divisé par deux par rapport aux pratiques habituelles, pour atteindre 700 kgCO2/m². Il est aussi prévu qu’ils soient sans climatisation, à l’encontre des pratiques habituelles.
Pour que ces bâtiments assurent le confort thermique, hiver comme été, ils sont équipés d’un plancher chauffant / rafraîchissant, alimenté dans le premier cas par une eau à 45°C et dans l’autre par une eau à 7°C. Le choix s’est en effet porté sur cette solution adaptée aux bâtiments bien isolés, et propice à l’utilisation d’un réseau de chaleur/froid urbain. Tout comme ces logements sont neufs, un nouveau réseau a été construit à l’occasion par ENGIE Solutions, qui a investi 28 millions d’euros avec 5 M€ d’aides publiques (Région Île-de-France et Ademe). Pour délivrer les 30 GWh d’énergie par an dont il aura besoin, la technologie retenue devait privilégier les énergies renouvelables. La géothermie basse température superficielle a été choisie : 11 forages (3 puits collecteurs et 8 puits injecteurs) captent une eau à 17°C à 70 m de profondeur et la rejettent à 12°C. Le prélèvement se fait à raison d’environ 325 m3/h. L’ajustement des températures se fait grâce à 6 thermo-frigo-pompes, pour une puissance totale de 5 MW. Le réseau est composé de deux circuits aller-retour, un pour le froid et un pour le chaud. Une connexion de ce réseau est faite avec le réseau de chaleur déjà existant de la Plaine Commune. Tout mis bout à bout (y compris l’électricité nécessaire pour les thermo-frigo-pompes), les nouveaux bâtiments disposent ainsi d’une énergie à 68 % renouvelable.
Évolution après les Jeux
Le réseau de chaud/froid compte 78 points de livraison sur le Village des athlètes, qui vont bien sûr continuer de fonctionner une fois les JOP terminés. Toute la zone va être adaptée pour devenir un quartier d’habitation et d’activité économique, où sont prévus plus de 2 800 logements, une résidence étudiante, un hôtel, deux groupes scolaires supplémentaires, 3 200 m² de commerces de proximité, des bureaux pour 6 000 salariés, 6 ha d’espaces verts. Certains logements, livrables en 2025, sont déjà en vente.
Il est loin le temps où cette zone, au tout début du XXe siècle, accueillait des centrales à charbon pour alimenter le métro parisien en électricité ! Avec les JOP et dans les années à suivre, les concepteurs du quartier veulent donner l’image de la ville du futur. En tout cas elle sera un endroit où seront testées de nouvelles approches. Par exemple, EDF et ses filiales (Dalkia, Izivia et EDF EnR) prévoient une production photovoltaïque sur certaines toitures du Village, avec stockage dans des batteries stationnaires et dans des batteries de véhicules électriques, et pilotage des besoins en électricité du bâtiment par des algorithmes prédictifs. L’expérimentation doit montrer qu’il est possible d’optimiser le recours aux batteries afin de limiter le soutirage d’électricité sur le réseau et ainsi alléger les tensions sur le système électrique.
Comme quoi, les Jeux Olympiques et Paralympiques, c’est du sport. Mais pas seulement.
Comment produira-t-on l’hydrogène demain et pour quoi faire ? Le débat fait rage et chacun veut apporter son grain de sable à l’édifice. Donnons les chiffres : la France consomme environ 900 000 tonnes d’hydrogène chaque année. Pour autant, la très grande majorité (95 %) est produite à partir d’énergies fossiles et est utilisée pour raffiner les produits pétroliers (60 %), pour produire de l’ammoniac (25 %), dans l’industrie chimique (10 %) et dans les autres secteurs comme la métallurgie (5 %).
Le plan de relance fixe l’objectif d’installer 6,5 gigawatts d’électrolyseurs en France d’ici 2030, soit une production d’hydrogène équivalent à 700 000 tonnes par an. D’ici 2050, les scénarios de l’ADEME et de RTE prévoient entre 0,6 et 3 millions de tonne par an d’hydrogène décarboné consommé en France en fonction des efforts de sobriété et de réindustrialisation. Dans un nouveau rapport publié le 19 juin, le WWF appelle à développer l’offre d’hydrogène produit par électrolyse de l’eau à partir d’électricité issue des énergies renouvelables. Dans un contexte de tensions croissantes sur la ressource en eau, le WWF appelle aussi à définir un volume d’hydrogène à produire en France compatible avec la disponibilité de la ressource et ses différents usages.
Miser sur l’hydrogène pour la transition écologique
« À vouloir le développer tous azimuts, on risque d’entretenir l’industrie française dans une trappe à fossiles, ou encore de détourner les bâtiments et les transports de solutions bien plus efficaces comme les pompes à chaleur ou les voitures électriques, alerte Arnaud Gilles, chargé des plaidoyers climat, énergie et diplomatie via communiqué. Le WWF appelle le gouvernement français à faire le tri pour développer l’hydrogène là où il servira réellement la transition énergétique. »
Dès lors, il s’agira de « décarboner les usages industriels actuels uniquement s’ils sont compatibles avec la neutralité carbone », prévient l’ONG. Le WWF appelle en ce sens le gouvernement français à se focaliser sur les usages de l’hydrogène compatibles avec la transition écologique. Il identifie certains procédés chimiques, comme la production de méthanol ou d’ammoniac. Il appelle aussi à prioriser les usages dans les industries qui ne sont pas facilement électrifiables, comme la métallurgie, la sidérurgie, la céramique et le verre.
Le WWF reconnaît le potentiel de l’hydrogène pour décarboner certains transports lourds non électrifiables comme le fret routier, le maritime et l’aérien. Il précise toutefois que « ces secteurs devront tout d’abord réduire au maximum leur trafic pour être compatibles avec la trajectoire 1,5°C et contenir la demande française en ressources minérales ». Il voit également l’hydrogène comme solution au stockage d’énergie d’ici 2035 pour répondre aux besoins de flexibilité d’un réseau électrique à forte pénétration d’éolien et de solaire.
Contre les énergies fossiles, pour une filière française compétitive
À l’opposé, le WWF appelle à se désinvestir immédiatement et à programmer la décroissance des « usages actuels non durables de l’hydrogène », incompatibles avec les objectifs climatiques. Dans le collimateur de l’ONG écologiste : le raffinage de produits pétroliers et la production d’engrais chimiques. De même, le WWF appelle le gouvernement à bannir les usages « coûteux et risqués » de l’hydrogène, comme « le chauffage ou la voiture individuelle ».
Aucun dispositif n’est encore prévu pour soutenir la production française d’hydrogène par électrolyse de l’eau à partir d’énergie renouvelable « à grande échelle et à coût réduit », met en garde le WWF. L’ONG propose donc un double dispositif comprenant un « complément de rémunération » pour développer le volume de production, et réduire les coûts, ainsi qu’« une prime à l’utilisation durable » pour encourager les industries d’avenir à utiliser l’hydrogène quand il contribue à décarboner leurs activités.
La grande leçon du salon est le changement de prisme qui s’opère chez les acteurs du secteur aéronautique. En effet, cette année, les stars du salon ne sont plus les géants habituels du secteur, mais les constructeurs de drones, avions hybrides, taxis volants. Ces aéronefs dépassent aujourd’hui largement les gros constructeurs en termes d’intentions de commandes, et drainent avec eux tout un écosystème de PME, françaises et étrangères, qui proposent des solutions technologiques de décarbonation du secteur aérien.
Une des problématiques du salon du Bourget 2023 concernait les problèmes récurrents de recrutement que rencontre le secteur dans son ensemble. De ce côté là également, les bonnes nouvelles se sont accumulées. Airbus a d’ailleurs annoncé avoir recruté 7 000 personnes sur les 13 000 recherchées, et Thalès 5 000 sur les 12 000 postes à pourvoir.
Au final, cette édition 2023 du salon du Bourget, qui était de retour après l’annulation de l’édition précédente pour cause de COVID laisse une impression de nouveauté, avec la présentation de nombreux prototypes d’aéronefs, avions hybrides légers, taxis volants, drones faisant la part belle à l’aérodynamisme, la propulsion électrique, le décollage vertical… Ces innovations, à base de matériaux de plus en plus légers, et utilisant également des carburants écologiques, laissent entrevoir une nouvelle aviation, de proximité. Les appareils développés sont souvent destinés à transporter moins de dix passagers, très souvent moins de 3. On peut donc imaginer voir se développer des infrastructures permettant à ce type de transport de trouver son marché.
En ce qui concerne les longs courriers, la situation est un peu différente. Si les carburants écologiques peuvent être utilisés massivement – ce qui n’est pas encore le cas – par les avions actuels, les technologies hydrogène n’ont pas cette chance. En effet, les avions volant “à l’hydrogène” sont des appareils de rupture : ils doivent être entièrement conçus pour transporter de l’hydrogène à très basse température. Ce qui n’est pas une mince affaire en soi.
Si Airbus et Boeing sont d’accord sur une chose, c’est bien la croissance à venir du trafic aérien : en effet, les deux compagnies ont annoncé prévoir un doublement de la flotte mondiale actuelle dans les vingt prochaines années. En même temps, le secteur s’est engagé pour être neutre en carbone à l’horizon 2050. L’essor des biocarburants pourrait donc apparaître nécessaire pour se mettre sur la trajectoire écologique tendant vers la neutralité carbone.
Cette croissance à venir de la flotte commerciale s’accompagne de celle de la flotte de jets privés. La star française du secteur, Falcon, filiale de Dassault, se partage ce marché juteux avec deux acteurs nord-américains, Gulfstream (Etats-Unis) et Bombardier (Canada). Si les chiffres du secteur de l’aviation privée restent assez confidentiels, l’année 2022 a vu une hausse massive des demandes de vols en jets privés, de plus de 30 % au moment de l’été.
Alors que le secteur du transport aérien souffre dans son ensemble depuis des années d’une mauvaise image, la branche “aviation privée” cristallise de plus les critiques, depuis que des chiffres ont mis en lumière la pollution par personne générée par le transport aérien privé. Économiquement parlant, cette mauvaise image ne freine pas la vitalité du secteur de l’aviation privée, qui reste sur deux années record.
Difficile donc, après une édition 2023 pourtant pleine d’innovations et de promesses écologiques, de se projeter sur la fameuse neutralité carbone à horizon 2050. Par contre, force est de constater que l’industrie aéronautique s’est emparée du sujet de l’aviation décarbonée, comme le démontrent les innombrables innovations entrevues au Bourget.
Les réarrangements interchromosomiques sont des échanges de matériel génétique entre deux chromosomes n’appartenant pas à la même paire. Ils apparaissent lors de la formation des gamètes, c’est-à-dire des spermatozoïdes ou des ovocytes, et ont beaucoup été étudiés chez les humains. La fécondation avec un gamète contenant une mutation de ce type conduit généralement à la mort de l’embryon, ou alors peut avoir des conséquences graves chez les nouveau-nés ; elle concerne environ 0,5 % de ces derniers. Par contre, ces anomalies chromosomiques ont été peu étudiées chez les animaux, notamment ceux destinés à l’élevage. Des généticiens d’INRAE, en collaboration avec Eliance, la fédération d’entreprise de conseils en élevage, ont étudié la prévalence des réarrangements interchromosomiques sur les bovins et ont cherché à comprendre leurs origines et leurs conséquences pour ces animaux. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Genome Research.
Ce travail de recherche a pu être réalisé grâce à la mise en place de l’évaluation génomique en production animale depuis 2010. Celle-ci consiste à prédire la valeur génétique de chaque animal à partir de son génotype, et non plus en testant au préalable sa descendance, comme c’était le cas jusqu’à cette date. Cette révolution technologique a permis de constituer une base de données de génotypes, de séquences de génomes entiers et de phénotypes qui peuvent être utilisés pour traiter une grande variété de questions scientifiques, notamment celles portant sur les anomalies chromosomiques.
Les chercheurs de ce projet se sont intéressés à 5 571 taureaux d’insémination, issus de 15 races différentes. Pour leurs analyses, les généticiens ont exploité 50 000 marqueurs balisant le génome de chaque descendant, sur un total de plus de 2 millions de descendants. Des milliards de combinaisons possibles de couples de marqueurs de chromosomes différents ont ainsi pu être étudiées. Résultat, 12 réarrangements interchromosomiques ont été observés sur des taureaux de race Holstein, Charolais, un Normand et un Abondance. Certains de ces réarrangements interchromosomiques n’avaient jamais été décrits chez les bovins jusqu’ici. Ces anomalies toucheraient donc environ un taureau sur 450, mais aucune différence significative dans la prévalence de ces mutations n’a été observée entre les différentes races étudiées.
Des taureaux déjà classés comme étant les moins fertiles
Grâce au suivi transgénérationnel des chromosomes réarrangés, les chercheurs ont observé qu’ils résultaient le plus souvent de réarrangements apparus spontanément pendant la formation des gamètes de leurs pères ; 10 des 12 taureaux étaient en effet concernés par ce phénomène. D’ailleurs, ces derniers étaient déjà classés dans la catégorie des mâles les moins fertiles de leur race, tandis que la descendance de l’un d’entre eux affichait un taux de mortalité juvénile record avec 44 % de génisses n’ayant pas survécu au-delà d’un an.
Pour mieux comprendre les conséquences sur les performances des animaux porteurs de ces mutations chromosomiques, les chercheurs ont ensuite analysé la base de données zootechniques française des descendants de ces taureaux. Elle contient des informations sur divers aspects de la vie des vaches, comme leur date de naissance, de mort, d’insémination et de vêlage. Cette étape a permis de mettre en évidence des retards de croissance et une fertilité dégradée chez les génisses porteuses de l’anomalie, par rapport à celles issues du même taureau, mais ayant des chromosomes normaux. Ces carences ont pour conséquence d’augmenter significativement l’abattage des femelles avant qu’elles ne démarrent leur vie productive et ont donc un coût pour les éleveurs. Elles ont également un impact sur l’environnement, puisque ces animaux sont élevés, alors qu’ils ne produisent presque rien de consommable pour l’homme.
À la lumière de tous ces éléments, les scientifiques recommandent fortement le dépistage précoce et systématique des futurs taureaux d’insémination. Selon eux, la méthodologie qu’ils ont développée constitue un outil facile à mettre en œuvre et très sensible pour détecter les réarrangements interchromosomiques, surtout pour suivre les porteurs à travers les générations, dans le but d’éradiquer ces mutations.
Les auteurs de cette étude considèrent que la diffusion de la semence de taureaux d’insémination porteurs de ce type de mutation chromosomique coûterait plus d’un million d’euros par taureau touché du fait de la surmortalité et des baisses de fertilité et de productivité de leurs descendants. Et ils estiment qu’un ou deux taureaux seraient affectés par ces anomalies en moyenne chaque année en France. Un tel coût pour la filière bovine montre à quel point il semble important de mettre en place un dépistage généralisé de ces anomalies chromosomiques.
Le 21 juin 2023, un incendie dans un immeuble situé rue Saint-Jacques à Paris a blessé des dizaines de personnes. Le 12 janvier 2019, un incendie rue de Trévise à Paris faisait quatre morts, 66 blessés et près de 400 sinistrés. Dans les deux cas, une fuite de gaz serait à l’origine de ces sinistres.
Mais les enquêtes sont parfois très longues pour déterminer si l’origine est criminelle ou accidentelle. En tenant compte des connaissances physiques et chimiques du feu et de la propagation de la chaleur, un raisonnement à rebours est appliqué pour définir, par hypothèse, le lieu où le feu s’est déclaré.
Les artefacts produits par la propagation de l’incendie sur les installations électriques (séquence de déclenchement des disjoncteurs, cartographie des arcs électriques…) sont également très souvent pris en compte, ainsi que les déclarations des témoins et des premiers intervenants.
Des traces pour l’enquête
Une autre piste reste encore trop souvent négligée : les appareils de l’Internet des objets (IoT) à usage domestique. En France, dans une étude parue en janvier 2022, l’ADEME et l’Arcep estiment à 244 millions le nombre de ces appareils.
Parmi ces équipements, seuls 21 % sont destinés à la sécurité (caméras, détecteurs) selon l’édition 2022 du baromètre du numérique de l’Arcep. Ce sont néanmoins autant de « sentinelles » pour mieux comprendre l’origine d’un incendie.
C’est la piste étudiée par des scientifiques de l’université de Lausanne, en Suisse. En stockant des données dans le cloud ou en envoyant des vidéos au smartphone du propriétaire de l’habitation, des équipements pourraient fournir de précieuses informations aux enquêteurs avant d’être détruits par les flammes.
L’étude de l’équipe suisse met en évidence le potentiel des données captées par les appareils IoT pour l’enquête. Ces appareils ont des « yeux et des oreilles » et peuvent fournir des informations médico-légales précieuses.
Lors d’une expérience menée dans un appartement situé dans un immeuble voué à la démolition, les chercheurs ont examiné comment ces équipements s’avéraient utiles en cas d’incendie criminel impliquant de l’essence.
Applications mobiles
Dans ce scénario, ils ont constaté que les appareils (capteurs de température et de mouvement, caméras intelligentes, détecteurs de fumée et assistant vocal) aidaient à révéler le moment précis où l’incendie s’était déclaré, la pièce dans laquelle il s’était déclenché et la chronologie de sa propagation.
Des informations ont été conservées et récupérées même lorsque les appareils ont été complètement détruits. Mais les chercheurs n’ont pas toujours pu accéder directement aux données stockées dans la mémoire en local à cause de systèmes de protection des données.
Par ailleurs, cette équipe a pu facilement récupérer des données sur les smartphones des propriétaires des appareils connectés. Lors d’une expérience, l’équipe suisse avait constaté que l’application d’un appareil connecté avait recueilli une multitude de données sur la température, l’humidité et les mouvements, tandis qu’une autre application a fourni une vidéo enregistrée pendant l’incendie.
Dans une autre expérience, l’application de la prise intelligente avait enregistré l’heure et la pièce où la demande d’activation de la prise intelligente a été faite. Les données des capteurs de chaleur et de dioxyde de carbone avaient suggéré que l’incendie s’était déclenché environ six minutes après l’activation de la prise.
Par ailleurs, les dispositifs IoT installés dans l’appartement avaient révélé que le feu s’était développé rapidement après l’allumage, et non lentement, comme cela pourrait se produire si, par exemple, une cigarette était laissée sur un canapé.
Ces deux expériences ont donc mis en évidence l’utilité des dispositifs IoT en tant que témoins numériques potentiels et nouvelles sources d’indices pour les enquêteurs.
« La technologie Lithium-ion est la plus grande avancée en électrochimie du siècle dernier », assène Jean-Marie Tarascon dans l’auditorium Pierre Lehmann du laboratoire IJCLab, sur le campus de l’Université Paris-Saclay, le 7 juin dernier. « Les pionniers John B Goodnough, Stam Whittingham et Akira Yoshina ont reçu le Prix Nobel en 2019 pour leur contribution importante au développement de cette technologie. »
Honoré par la médaille d’or du CNRS pour ses travaux sur les batteries en juillet 2022, Jean-Marie Tarascon est persuadé que le lithium reste la solution pour les batteries de demain. Invité à s’exprimer par la section Paris-Sud de la Société française de physique, il souligne l’importance d’inscrire leur déploiement dans le contexte de transition énergétique et de développement durable. Dans ce cadre, les chercheurs se penchent notamment sur l’amélioration de leur autonomie, leur éco-compatibilité, et leur recyclage.
Penser les gigafactories, l’extraction et le raffinage du lithium
Le remplacement de la vente de véhicules thermiques neufs par les véhicules électriques acté au niveau européen pour 2035 impose « une expansion spectaculaire de la production annuelle de batteries », lance Jean-Marie Tarascon. Pour les construire, l’Union européenne prévoit une quarantaine de gigafactories sur son territoire, dont quatre en France, d’ici 2030. L’Europe représenterait alors 19 % du marché des batteries, contre à peine 1 % aujourd’hui.
« Cela ne sera pas suffisant pour avoir une souveraineté européenne, car on doit importer 96 % des matériaux utilisés dans les batteries Li-ion et autour de 98 % des machines d’assemblage », précise le chimiste. Il poursuit : « La plupart du temps, la Chine est la destination pour le raffinage du lithium. Plutôt que de pousser sur les seules gigafactories, il faudrait aussi se soucier d’installer une industrie du raffinage et de l’extraction. »
La composition des batteries au cœur de l’innovation
« L’autonomie des batteries va dépendre des matériaux utilisés aux électrodes positives et négatives, explique Jean-Marie Tarascon. Le matériau utilisé depuis plus de vingt ans à l’électrode positive est un oxyde de cobalt LiCo02 ». Dans les laboratoires, les chimistes cherchent à substituer ce cobalt par du nickel et du manganèse afin d’augmenter sa densité énergétique, sa stabilité et le nombre de cycles. « Dans les véhicules électriques, on commence à mettre les compositions 8/1/1 qui sont à 80 % de nickel, 10 % de manganèse et 10 % de cobalt », avance le scientifique. Concernant l’électrode négative, les accumulateurs utilisent pour la plupart un carbone naturel ou synthétique. Les chercheurs travaillent ici sur des matériaux composites de graphites et de silicium.
Pour aller encore au-delà, les chercheurs se penchent sur la batterie tout-solide. «Cela permet théoriquement d’utiliser le lithium métallique, ce qui augmente la sécurité du système et la densité d’énergie gravimétrique [par rapport à sa masse, ndlr] de 40 % ou volumétrique de +70 % », calcule Jean-Marie Tarascon. Les constructeurs automobiles pourraient installer des batteries tout-solide dans leurs voitures d’ici 2030. Mais elles constitueront à cet horizon encore une vitrine technologique. « Elles seront encore beaucoup plus chères que les batteries lithium-ion conventionnelles », prévient le chercheur.
Lancer une nouvelle industrie du recyclage
« Il faudra produire plus de ressources minérales d’ici 2050 que ce que l’on a produit depuis le début de l’humanité », rappelle Jean-Marie Tarascon. En particulier, les besoins en cobalt, nickel et lithium sont appelés à décoller. En 2030, les besoins en métaux pour les batteries rechargeables accapareront plus de 90 % de la production de lithium, 75 % de la production de cobalt et près de 30 % de celle de nickel. « C’est un message fort pour le développement d’une filière de recyclage performante », souligne l’expert. Les recherches se multiplient donc pour repenser les procédés de recyclage et la configuration des batteries.
Au niveau européen, le taux minimum de matériaux à recycler pour les batteries sera de 20 % pour le cobalt, 10 % pour le lithium et 12 % pour le nickel. « L’Europe donne les directives, mais pas les technologies nécessaires à développer pour y arriver, ce qui est problématique », regrette toutefois le chercheur.
Après le jugement de l’Affaire du siècle qui a reconnu « un préjudice écologique » lié à l’inaction climatique de l’État, voici celui de « Justice pour le vivant » qui reconnaît un « préjudice écologique » lié à l’utilisation des pesticides. Les cinq ONG menant la fronde – Pollinis, Notre Affaire à tous, l’Association nationale de protection des eaux et rivières, Biodiversité sous nos pieds et ASPAS – qualifient dans un communiqué commun cette décision d’ « historique ».
Dans sa décision du 29 juin 2023, le tribunal administratif de Paris reconnaît un « préjudice écologique » lié à la « contamination généralisée, diffuse, chronique et durable des eaux et des sols » par les pesticides. Celui-ci entraîne le « déclin de la biodiversité et de la biomasse » et porte « atteinte aux bénéfices tirés par l’homme de l’environnement ». Le tribunal donne à l’État jusqu’au 30 juin 2024 pour le réparer en respectant ses trajectoires de baisse de l’utilisation des pesticides et en protégeant les eaux souterraines contre leurs effets.
Les plans Ecophyto dans le viseur
Le tribunal reconnaît que « le préjudice écologique […] n’aurait pas revêtu son ampleur actuelle sans la carence de l’État à respecter ses objectifs en matière de réduction de l’utilisation des produits phytopharmaceutiques ». C’est la première faute : l’État n’a pas respecté ses objectifs de réduction de l’usage des produits phytopharmaceutiques liés aux plans Ecophyto successifs. Lancé en 2008 suite au Grenelle de l’environnement, le plan Ecophyto visait à réduire de 50 % la consommation des pesticides en France d’ici 2018 « si possible ». Loin de diminuer, la consommation de pesticides continuait d’augmenter entre 2009 et 2013, relevait Techniques de l’ingénieur en 2015.
En 2015, le plan était remodelé en plan Ecophyto II avec le report de l’objectif à 2025, doté d’un palier intermédiaire en 2020, à -25 %. Face à un nouvel échec, les ministères de l’Agriculture, de la Santé, de la Recherche et de la Transition écologique annonçaient en 2018 le lancement du plan « Ecophyto II+ ». Les résultats ne sont, là encore, pas au rendez-vous.
Le tribunal reconnaît une deuxième faute : l’État n’a pas suffisamment protégé les eaux souterraines « contre les incidences des pesticides ». Il s’appuie ici sur des données de l’Agence de l’eau portant sur les bassins Seine-Normandie, Adour-Garonne et Rhin-Meuse où les pesticides sont mis en cause dans le déclassement et le mauvais état des eaux souterraines. Le tribunal ne retient toutefois pas de carence dans la protection des eaux de surface.
Les cinq ONG demandaient aussi au tribunal d’ordonner la révision des méthodologies d’évaluation des risques des pesticides. Ce ne sera pas le cas. Elles ont annoncé faire appel de cette décision devant la Cour administrative d’appel de Paris, et introduire, en parallèle, un nouveau recours devant le Conseil d’État.
Pour ce site phare du paysage touristique hexagonal, remarquable tant sur le plan patrimonial qu’environnemental, convertir peu à peu sa flotte de véhicules à des énergies plus propres allait de soi. Moins évidente en revanche était la sélection des options techniques les plus pertinentes sur le plan technique et financier. Pour poursuivre sa démarche vertueuse initiée par le passage au HVO de toute sa flotte, l’EPN du Mont Saint-Michel a ainsi fait appel à l’expertise du pôle de compétitivité NextMove pour dresser – en un temps record – une synthèse des avantages et inconvénients de chacune des voies techniques possibles.
Si rien n’est acté pour l’heure, une solution semble ainsi se distinguer : celle du rétrofit électrique. Un important travail de R&D reste néanmoins nécessaire pour préciser la faisabilité et les conditions de réalisation de l’opération de conversion de la flotte à l’électrique, comme nous l’explique Mickaël Savin, chargé de mission Mobilités pour l’EPN du Mont-Saint-Michel.
Techniques de l’Ingénieur : Quelles sont les principales voies empruntées par les visiteurs pour accéder au Mont Saint-Michel ? Quelle flotte de véhicules avez-vous constituée pour assurer leur transport ?
Mickaël Savin : Nous gérons deux lignes principales d’accès au site pour les visiteurs. Nous assurons tout d’abord la gestion publique de la ligne « Passeur », qui va des parkings jusqu’au Mont. Nous avons également une deuxième ligne qui relie le site à la gare de Pontorson.
Nous avons aujourd’hui seize véhicules en tout, qui se divisent en deux catégories bien distinctes. La première est constituée de douze véhicules réversibles, dits « Passeurs », des véhicules très particuliers, reconnaissables à leur bardage bois, qui amènent les visiteurs des parkings au Mont. Ils sont uniques en France. Ces bus sont en effet adaptés aux contraintes propres à notre site, la première d’entre elles étant l’impossibilité de faire se croiser deux véhicules sur la voie d’accès au pied du Mont… Nous avons donc décidé d’acquérir ces véhicules réversibles pour faciliter l’exploitation, notamment en période de forte affluence, en haute saison. Nous accueillons en moyenne 600 à 670 000 véhicules par an sur nos parkings…
Pour la seconde ligne que j’évoquais, celle qui relie le Mont à la gare SNCF, nous faisons appel à un second type de véhicules : des bus Mercedes Citaro K. Nous en avions trois et avons fait l’acquisition d’un quatrième exemplaire début juin. Nous avons en effet de plus en plus de personnes qui fréquentent la ligne, surtout en période estivale.
La ligne « Passeur » est desservie par douze véhicules réversibles spécialement conçus pour les besoins du Mont Saint-Michel. Des véhicules dont les moteurs diesel sont désormais alimentés par un dérivé d’huile de friture (DR).
Qu’est-ce qui vous a poussés à entamer cette démarche de « verdissement » de votre flotte ? Quelles sont les actions que vous avez menées, pour l’heure, dans ce sens ?
Cette démarche est issue de la conjonction de plusieurs facteurs que je détaillerai, mais a surtout été soutenue et amplifiée par notre directeur général. Nous avons ensuite profité d’un changement de concessionnaire pour initier la démarche, en effectuant un changement de carburant sur l’ensemble de nos véhicules. Nous sommes passés depuis le 20 octobre 2022 à l’huile végétale hydrotraitée, ou HVO[1]. Nous avons réfléchi plus de deux ans sur ce sujet. Nous aurions quoi qu’il advienne opéré cette transition un jour, mais le changement de contrat de concession a été une opportunité que nous avons saisie.
Le Mont Saint-Michel est un site remarquable tant d’un point de vue patrimonial qu’environnemental. Nous ne pouvions donc pas nous permettre de continuer à exploiter des véhicules diesel amenant les visiteurs jusqu’au Mont… Nous en étions conscients nous-mêmes et les visiteurs nous en avaient fait la remarque.
Nous étions, au départ, prêts à opter pour le B100, un biocarburant comparable au HVO. Nous avons toutefois fini par opter pour cette solution HVO sur les conseils de notre concessionnaire exploitant les lignes, Keolis Mont-Saint-Michel. Les avantages économiques, mais aussi écologiques, en matière d’émissions polluantes, étaient en effet plus importants : le HVO réduit de près de 90 % les émissions de gaz à effet de serre. Il permet également de réduire les émissions de polluants à l’échappement : ce carburant permet par exemple de diminuer de 33 % les émissions de particules fines, de 24 % les émissions de monoxyde de carbone et de 30 % les émissions d’hydrocarbures imbrûlés (HC).
L’autre avantage du HVO est qu’il est ne nécessite pas de changement de moteur, seulement quelques modifications mineures, comme le remplacement des cuves. Cela nous a donc permis de mettre en place la solution très rapidement, en l’espace d’une dizaine de jours seulement !
Enfin, ce HVO est issu d’huiles de friture usagées, et permet donc de préserver les ressources agricoles vierges. Nous nous approvisionnons aux Pays-Bas, donc au niveau européen, et non plus auprès de pays producteurs de pétrole… Ces huiles sont traitées en usine sur place, puis acheminées par bateau jusqu’au port du Havre, et enfin transportées jusqu’à nous.
Dans notre démarche de verdissement, le passage au HVO n’est cependant qu’une première étape. Nous avons ainsi fait appel à l’expertise de NextMove, qui a rédigé un rapport indiquant notamment que le rétrofit électrique représenterait la meilleure solution face à notre cas d’usage et aux contraintes techniques qui en découlent. Nous n’avons toutefois pas encore définitivement acté le passage à cette solution. D’autres choix sont en effet possibles, comme l’achat de véhicules neufs, ou encore l’option l’hydrogène, même si cette solution ne nous semble pour l’heure pas suffisamment mature. Nous ne sommes en tout cas fermés à aucune possibilité. Nos véhicules actuels n’en sont qu’à mi-vie. Nous ne lancerons donc cette deuxième phase que dans les prochaines années. Cela ne peut d’ailleurs pas se faire à très court terme pour une autre raison : plusieurs années de R&D seront nécessaires.
Vous n’avez donc, sans doute, pas encore initié de réflexion technique sur cette deuxième phase…
Eh bien, en fait… Si ! L’an dernier, en même temps que notre démarche autour du HVO, nous avons lancé une réflexion technique sur le rétrofit électrique de nos véhicules de la ligne Passeur. Nous avons rencontré des entreprises spécialisées dans ce domaine, qui ont commencé à apporter des solutions. Cela a toutefois été mis en pause. La réflexion est en tout cas lancée, avec déjà des données techniques et des éléments sur le plan financier.
Quel a été le rôle de NextMove dans la réflexion que vous avez menée autour du verdissement de votre flotte de véhicules ?
Lorsque nous avons initié notre réflexion autour du verdissement de notre flotte, nous avons d’abord travaillé en interne, avec l’appui d’entreprises expertes. Nous avons toutefois eu du mal à faire la synthèse des avantages et inconvénients des différentes solutions envisagées, et à valider nos premières conclusions. NextMove nous a donc accompagnés, par le biais d’une étude, dans la sélection de ces solutions techniques de verdissement et nous a permis d’initier une réflexion sur la stratégie à adopter pour mettre en place cette démarche. Compte tenu d’un timing assez serré, l’étude a essentiellement porté sur notre ligne Passeur et ses véhicules double-cabine. NextMove nous a accompagnés dans l’identification des solutions techniques, dans les questions liées au coût, mais aussi sur le planning de déploiement de ces différentes technologies. Cela nous a apporté un éclairage essentiel sur nos futurs choix d’investissement. NextMove nous a également permis de bénéficier d’un réseau d’experts, qui nous ont eux aussi éclairés dans nos choix. L’étude a été réalisée, comme je le disais, dans un délai très court. Le rendu s’est toutefois révélé très qualitatif. Nous sommes donc pleinement satisfaits de cette collaboration. Si nous avons l’occasion, à l’avenir, de renouveler ce type de démarche, nous le ferons bien volontiers. Nous envisageons en effet de prolonger notre projet de verdissement à l’ensemble de nos véhicules. Nous avons le pouvoir d’agir sur ce plan, mais aussi sur d’autres aspects connexes, comme le stationnement. Nous avons par exemple décidé d’installer des bornes de recharge pour véhicules électriques sur nos parkings. Nous ne pouvons pas maîtriser toute la chaîne de déplacements, mais nous améliorons en tout cas tous les aspects sur lesquels nous avons la main. Nous voulons tendre vers des énergies plus propres, plus durables, qui soient en adéquation avec les enjeux environnementaux propres au Mont Saint-Michel.
Comment accueillez-vous ce trophée qui vient de vous être remis ?
Recevoir ce prix était assez inattendu pour nous. C’est toutefois bien entendu avec plaisir que nous le recevons. Ce prix va nous permettre d’être plus visibles auprès des entreprises, de leur faire savoir que nous travaillons sur ce sujet, que nous menons des réflexions qui pourraient nous conduire, un jour, à les solliciter pour qu’elles nous aident et nous accompagnent face aux ambitions fortes d’exemplarité que nous avons vis-à-vis des questions de mobilité.
Ce trophée NextMove va ainsi nous permettre de gagner en visibilité et de toucher un public cible plus large, tant du côté des entreprises que des experts.
Quels compromis entre eau et agriculture dans une France qui se réchauffera de +4°C ? Voici l’une des questions posées par l’association des journalistes de l’environnement (AJE) lors du colloque « Quand la métropole se réchauffe de +4°C » à l’Académie du Climat à Paris, le 5 juillet 2023. Cette question méritait d’être explorée alors que les manifestations récentes à Sainte-Soline (79) dans les Deux-Sèvres ont montré les limites d’un modèle agricole qui mise sur des réserves d’eau géantes pour s’adapter sans trop changer.
Vers une adaptation a minima ?
« Il y a différents niveaux d’adaptation : le premier est de s’adapter sans rien changer, concède Christian Huyghes, directeur scientifique agriculture à l’INRAE. C’est naturellement ce que l’on a envie de faire. » L’adaptation consiste alors à chercher des variétés plus résistantes qui consomment un peu moins d’eau, et à modifier les systèmes d’irrigation par « canon » par des systèmes de rampes goutte à goutte. Cette voie permettrait tout de même d’abaisser les pertes d’eau par évaporation de 28 % à 5 %.
Jean-Luc Redaud, président du groupe de travail Changements globaux et climatiques au sein du partenariat français pour l’eau (PFE), rappelle néanmoins que cette voie resterait « à base de semences sélectionnées, d’engrais, de pesticides, de mécanisation et d’irrigation ». Et face à des arrêtés sécheresses qui « deviennent récurrents dans certaines régions », cette voie semble compromise.
Mieux penser la répartition de l’eau
L’autre voie, c’est un changement de paradigme en travaillant différemment les sols. « Les solutions viendront des sols via l’agroécologie, la conservation ou la régénération des sols, assure Olivier Dauger, élu FNSEA en charge des questions climatiques et énergétiques. « Il s’agit ici d’augmenter la matière organique du sol pour le rendre plus résilient au manque d’eau et aux maladies. »
Christian Huyghes, appelle en ce sens à « une modification du cycle de culture ». Face à des cultures plus courtes, il invite à assurer une couverture permanente des sols. L’expert croit à la généralisation des systèmes dits en « relay-cropping ». Ceux-ci consistent à semer une culture d’été dans une céréale alors que celle-ci n’a pas encore été moissonnée pour s’assurer d’avoir une couverture réellement totale du sol.
Pour éviter le stress hydrique en période de sécheresse, cela impose de « regarder la réflexion sur l’eau à l’échelle des 12 mois de l’année et non à l’échelle de la culture », insiste Christian Huyghes. Et dès lors, « il faut regarder l’eau comme un bien commun » et arriver à la répartir entre ses différents usages à l’échelle d’un paysage. En plus de l’agriculture, il faudra en effet continuer d’assurer les besoins en eau pour l’industrie, l’énergie, les habitations et le tourisme. Plusieurs pistes seront tout de même à explorer : « augmenter les réserves en eau, augmenter les transferts, jouer sur les économies d’eau, réutiliser les eaux usées », énumère Jean-Luc Redaud.
Un choix politique pour une gestion structurelle de l’eau ?
Vincent Cailliez, climatologue au service interdépartemental pour l’animation du Massif Central (Sidam), confirme « la précocification des cycles de production ». Il alerte contre la « diminution de l’efficience de l’eau »avec le changement climatique. « Pour la même quantité d’eau, vous produisez moins de nourriture et donc si vous voulez autant de nourriture dans le futur, cela va nécessiter plus d’eau », souligne-t-il.
En fin de compte, la priorisation des différents usages de l’eau sera politique. « Lorsque vous arriverez dans des problèmes de sécurité alimentaire, il y aura une décision politique qui choisira entre produire un peu plus de nourriture en réorientant des flux d’eau vers l’agriculture ou non », prévient Vincent Cailliez.
Les fronts océaniques sont des lieux de rencontre entre des eaux plus froides et des eaux plus chaudes et peuvent être comparés aux fronts atmosphériques. À leur interface, les propriétés de l’eau (température, salinité, nutriment) sont modifiées et cela a pour effet d’affecter la croissance du phytoplancton. Malgré de nombreuses observations de ce phénomène localement, il reste encore largement méconnu à grande échelle. Des fronts éphémères se déplacent et se dissipent en effet continuellement sur des échelles de temps allant de quelques jours à quelques semaines et sont donc particulièrement difficiles à échantillonner. Une équipe de recherche du CNRS-INSU (Institut national des sciences de l’Univers) a réussi à étudier l’impact de ces fronts océaniques sur la croissance du phytoplancton dans la région de l’Atlantique Nord entourant le Gulf Stream. Leur étude a été publiée dans la revue Biogeosciences.
Pour mener à bien ce travail, les scientifiques ont utilisé des images satellitaires afin de quadriller l’océan, comme des pixels d’une photographie. Étant donné que le phytoplancton est porteur de chlorophylle, un pigment vert, il est possible de le repérer lorsqu’il prolifère grâce au changement de la couleur de l’eau. Bien que les estimations satellitaires de la chlorophylle soient limitées à la surface de l’océan, elles représentent à l’heure actuelle la seule piste pour évaluer l’impact des fronts océaniques sur cette biomasse, dans de vastes zones. L’utilisation de 20 ans de données satellitaires a permis de consolider le modèle de traitement statistique développé dans le cadre de cette étude.
Les scientifiques ont constaté que l’augmentation du phytoplancton de surface associé aux fronts océaniques est plutôt modeste et ne dépasse pas 5 %. Mais grâce aux données spatiales, ils sont parvenus à identifier, chaque jour, les zones frontales, des zones non frontales, et à comparer les statistiques de croissance du phytoplancton dans ces deux milieux de localisation éphémère. Ils ont ainsi découvert que la floraison du phytoplancton est loin d’être homogène, puisque des écarts de démarrage de la croissance de ces végétaux microscopiques ont été observés à moins de 10 km de distance. Le phytoplancton commence d’abord à fleurir dans les fronts, avec un démarrage de la floraison plus précoce d’une à deux semaines comparé aux zones non frontales, et cette floraison y est également deux à trois fois plus intense. Au final, cette période de floraison s’étend sur plusieurs mois du fait de l’étendue géographique de la zone étudiée.
Une compétition entre les différentes espèces de phytoplancton
Ces différences de floraison pourraient avoir des conséquences en cascade sur les écosystèmes océaniques, la biodiversité et la capacité des océans à fixer le carbone. Car au cours de son développement, le phytoplancton est consommé par le zooplancton ainsi que par une multitude d’organismes marins. Étant donné qu’il se développe plus tôt dans les zones frontales, les prédateurs arrivent donc beaucoup plus tôt sur place, et pourraient donc ne pas laisser le temps au phytoplancton de se développer dans les zones non frontales situées à proximité. Un tel phénomène pourrait venir perturber l’équilibre entre les différentes espèces de phytoplancton qui poussent dans les zones frontales et en dehors.
Dans un contexte de changement climatique, le développement de cette biomasse présente de grandes incertitudes. Nul ne sait précisément actuellement la manière dont les fronts océaniques vont évoluer dans le temps face à la hausse des températures. Ces travaux de recherche fournissent une méthodologie éprouvée qui pourrait permettre l’étude des liens entre la physique des océans et la réponse du phytoplancton dans d’autres régions océaniques du monde. Le phytoplancton constitue la base des réseaux trophiques marins et est un acteur clé du cycle du carbone océanique.
À chaque vague de chaleur, les ventes de ventilateurs et de climatiseurs explosent et les urbains se ruent à proximité des fontaines pour se rafraîchir. Alors que le confort thermique à l’intérieur des bâtiments doit être traité via des rénovations performantes, l’Ademe veut aider les collectivités à améliorer le confort thermique extérieur grâce à son nouvel outil gratuit « Plus fraîche ma ville ». Ce service constitue une première étape d’aide à la décision, avant une étude sur-mesure menée par un bureau d’étude.
Les collectivités en première ligne
Les collectivités sont en effet en première ligne pour lutter contre les épisodes caniculaires qui tendent à s’intensifier et se multiplier. « Pour y faire face, elles doivent déployer des solutions adaptées à leur territoire et à leur spécificité, souligne Élodie Briche, qui porte le projet à l’Ademe. Il faut réfléchir à des solutions à déployer en fonction du foncier disponible, de la morphologie urbaine, des politiques en cours, du bâti existant et surtout penser au type de climat futur. »
Concrètement, cet outil propose de trouver la solution la plus adaptée à son territoire. Qu’il s’agisse de rafraîchir un rond-point, un bâtiment, un parking, une rue, une place, une cour d’école ou encore un parc, il propose jusqu’à quatre solutions déployables rapidement ou à moyen terme. Et pour chacune de ces solutions, « Plus fraîche ma ville » fournit une fiche technique expliquant son potentiel de rafraîchissement, les matériaux et mobiliesr envisagés, le diagnostic en amont, les étapes de mise en œuvre et les points de vigilance. Il renseigne en plus les coûts et les financements disponibles.
Ce service numérique recense enfin des retours d’expérience pour faciliter la prise de décision. Ils alimentent aussi une catégorie « Oups » pour documenter les problèmes rencontrés par les agents et élus des collectivités et éviter ainsi de les reproduire.
Une première étape pour découvrir des solutions à déployer
Il n’y a pas de réponse unique et pas de solution « prêt-à-rafraîchir » généralisable. Elodie Briche détaille le panel des solutions : « Il y a quatre types de rafraîchissement urbain : les solutions vertes liées à la végétalisation des espaces urbains, les solutions bleues liées à la gestion de l’eau, les solutions grises qui comprennent les revêtements, les matériaux et les formes urbaines – ce que l’on appelle la typomorphologie –, et les solutions douces qui vont être les changements de pratiques de la ville et de comportements. »
Mais « il ne suffit pas de changer de revêtement et de planter des arbres pour régler le problème », avertit Perrine Prigent, conseillère municipale déléguée à la valorisation du patrimoine, à l’amélioration des espaces publics et à la place de l’eau à Marseille. « Plus fraîche ma ville » invite en plus à anticiper l’évolution future du climat pour adapter les essences au climat futur, calculer les besoins en eau et prévoir l’entretien. Car si la végétation apporte de l’ombrage, sans eau, il n’y aura pas de phénomène d’évapotranspiration et donc pas d’îlot de fraîcheur.
« Les hyènes se rabattent sur les gazelles les plus lentes du troupeau ». Extraite du rapport « Cybersécurité, passons à l’échelle » publié en juin 2023 par l’Institut Montaigne, cette phrase résume parfaitement le panorama de la menace cyber. Comme dans la jungle[1], les entreprises les plus vulnérables sont ciblées par les cybercriminels.
« Outre la vente massive d’accès [2], la grande majorité de cybercriminels peut attaquer en masse, du fait des possibilités offertes par les outils numériques et la structuration des réseaux. Donc, à mesure que des acteurs (grandes entreprises, États) montent en compétence défensive, les autres subissent, par report, la majorité des attaques », avertissent les auteurs de cet imposant rapport de 80 pages.
En s’appuyant sur de nombreuses statistiques, ce think tank explique de façon précise et claire comment la menace cyber devient de plus en plus intense, mondiale, variée et sophistiquée. Et surtout, les cybercriminels sont des opportunistes !
Une PME sur deux fait faillite
Les politiques régaliennes de sécurisation cyber se sont essentiellement concentrées sur ces grands acteurs économiques et sur les entités critiques, délaissant les plus petites structures – TPE/PME/ETI, collectivités et établissements de santé. La principale conséquence est un déplacement du ciblage des cyberattaques vers ces entités moins protégées.
Ainsi, « la somme de ces structures (et établissements publics de santé) représente 73 % des attaques par rançongiciels portées à la connaissance de l’ANSSI (Agence nationale de la sécurité des systèmes d’information) en 2022 contre 65 % deux ans plus tôt », lit-on dans ce rapport.
À l’inverse, les entreprises stratégiques, correspondant pour la plupart à de grands groupes, ne représentent plus que 6 % des victimes de compromission par rançongiciels (ou ransomwares) en 2022 contre 24 % en 2020.
Les conséquences d’une cyberattaque sont multiples : arrêt de l’activité de l’entreprise durant plusieurs semaines, stress des salariés et de l’équipe informatiques et/ou dédiés à la cybersécurité, réputation ternie…
Mais surtout, de nombreuses entreprises victimes d’un piratage ne se relèvent pas. Selon les chiffres gouvernementaux, une PME sur deux fait faillite dans les 18 mois suivant une cyberattaque. Et le coût, à lui seul, des attaques par rançongiciel subies pour les PME de moins de 50 employés sont estimées à plus de 720 M€ par an.
10 recommandations
Pour une collectivité territoriale, le blocage du système d’information par une cyberattaque peut empêcher le bon versement aux administrés des prestations sociales essentielles (revenu de solidarité active, allocation personnalisée d’autonomie, etc.).
Pour un hôpital, une cyberattaque peut perturber grandement les opérations médicales en bloquant le processus d’admission des patients, voire en rendant inaccessibles les machines indispensables pour établir des diagnostics.
Ce rapport ne se contente pas d’un état des lieux, il propose également dix recommandations que les entreprises, quelles que soient leur taille et leur activité, doivent mettre en œuvre. Ces recommandations s’adressent également aux pouvoirs publics.
Parmi ses recommandations, citons la nécessité :
de systématiser les diagnostics organisationnels et techniques dans les TPE/PME ;
d’exhorter les entreprises et collectivités à considérer le risque cyber comme une préoccupation stratégique ;
de renforcer les moyens et l’organisation des acteurs de la lutte contre la cybercriminalité ;
de pérenniser le financement de l’effort public en faveur d’une sécurité numérique collective.
Cette étude à la fois globale et territoriale montre surtout l’urgence d’une action coordonnée aux différentes échelles du territoire.
Comment bien isoler nos bâtiments pour ne pas étouffer l’été ? Voici l’une des questions posées par l’association des journalistes de l’environnement (AJE) lors du colloque « Quand la métropole se réchauffe de +4°C » à l’Académie du Climat à Paris, le 5 juillet 2023. Cette question méritait d’être explorée alors que le Haut Conseil pour le climat invite à préparer l’adaptation à un réchauffement de +4°C en France d’ici la fin du siècle. Et ce, alors que le gouvernement retiendra cette trajectoire dans son prochain plan national d’adaptation au changement climatique.
En particulier, depuis 2000, les vagues de chaleur apparaissent déjà cinq fois plus fréquentes qu’avant 1989, partage Météo-France. Leur fréquence devrait encore doubler d’ici 2050. Les nuits tropicales et les phénomènes d’îlot de chaleur urbain sont aussi appelés à s’amplifier. Alors, la question du confort d’été s’est imposée dans les constructions neuves et trace sa route dans la rénovation.
Le confort d’été via les degrés-heures dans la construction neuve
La réglementation environnementale RE 2020 applicable à la construction de bâtiments neufs aborde le sujet du confort d’été via les degrés-heures (DH). Cet indicateur conjugue deux facteurs : l’éloignement à la température de confort et la durée de ce dépassement. Avec une température de confort de 26°C par exemple, qu’il fasse 30°C pendant deux heures ou 34°C pendant une heure, les occupants connaîtront un inconfort thermique de 8 DH. « Le postulat de la RE 2020 est que 8°C pendant une heure est aussi inconfortable que 4°C pendant deux heures », indique Christophe Rodriguez, directeur général de l’Institut Français pour la Performance du Bâtiment (IFPEB).
Sous la barre des 350 DH, la RE2020 considère le bâtiment comme « confortable », même en période caniculaire, sans système de refroidissement complémentaire. Entre 350 DH et 1250 DH, l’inconfort est qualifié de « tolérable », mais « il y a un risque de climatisation sauvage », mentionne Christophe Rodriguez. Au-delà de 1 250 DH, le bâtiment n’est pas conforme et ne pourra pas être construit. Christophe Rodriguez précise : « La RE 2020 va inciter avant tout à travailler sur la conception architecturale des bâtiments pour aller vers un traitement passif du sujet du confort d’été. Elle va valoriser la conception bioclimatique, l’orientation du bâtiment, les surfaces de vitrage, les occultations, les protections solaires. »
Pour Guillaume Dolques, chef de projet « Adaptation au changement climatique » à l’Institut de l’économie pour le climat (I4CE), le scénario utilisé pour les simulations, basé sur la canicule de 2003, pose toutefois les limites de l’exercice. L’expert souligne l’importance de définir un référentiel commun pour projeter les bâtiments dans le climat futur, avec des canicules plus intenses et plus longues. « Tant que l’on se base sur ces chroniques du passé, on ne fait que construire des bâtiments qui seront inhabitables demain », alerte-t-t-il. Christophe Rodriguez ajoute d’autres limites de la RE 2020 qui ne prend pas en compte les toitures et façades végétalisées, ni la présence de l’eau, ni même d’îlots de fraîcheur, dans le calcul du confort d’été.
Et dans la rénovation performante ?
L’Union sociale pour l’habitat (USH) est l’organisation représentative du secteur HLM qui représente 593 organismes HLM à travers cinq fédérations. Ses membres gèrent un parc de 4,8 millions de logements, assurent entre 150 000 et 200 000 rénovations qui intègrent de la performance énergétique. Parmi elles, environ 100 000 apportent des sauts de classe de performance énergétique et environ 25 000 permettent d’arriver à la performance A ou B.
L’USH s’intéresse de plus en plus à la question du confort d’été en rénovation. Elle prend notamment part au projet RITE (Risque d’Inconfort Thermique), lancé en 2020 par le Cerema. Celui-ci vise à évaluer les gains potentiels sur le confort d’été de plusieurs solutions en catalogue au niveau des logements. « Le but est d’enrichir le catalogue d’actions disponibles et d’affiner les modèles de climat et les échéances auxquelles on souhaite travailler », prévient Rémy Vasseur, responsable de département Énergie et Bas carbone de l’USH.
L’organisme prend aussi part au projet Renoptim, lancé en 2022 et piloté par le CSTB. L’objectif est ici, au niveau patrimonial, d’évaluer la probabilité d’apparition d’une situation d’inconfort à échéance 2050, suivant différents scénarios climatiques. Le projet vise également à mettre en œuvre des solutions portées par des industriels. Des tests sont en cours sur les types de végétalisation, sur le rafraîchissement d’air par évaporation et sur les occultants automatiques.
Pour assurer un confort d’été à la hauteur du défi, « on parle de quelques millions d’euros », partage Guillaume Dolques. « Mais ce sont ces quelques millions qui permettront que les grands milliards de la transition soient bien dépensés et adaptés au changement climatique », prévient-il. Cet investissement vaudrait effectivement le coup alors que les besoins financiers additionnels pour atteindre les objectifs de rénovation énergétique sur la prochaine décennie ont été évalués par I4CE à 13,7 milliards d’euros par an.
Pour TechnoMAP et iDCONCEPTS, le projet HE2HP visait avant tout le développement d’une vitrine technologique de leurs savoir-faire. Les deux PME implantées en Normandie ont donc uni leurs forces pour transformer en profondeur le véhicule de série qui a servi de base à leur travail. Outre un changement de cartographie moteur, visant à augmenter sa puissance, mais aussi à lui permettre de carburer à l’éthanol E85, les partenaires ont revu de nombreux éléments : admission et échappement, système d’injection ou encore boîte de vitesses. Le coffre du véhicule, son berceau, ses longerons ainsi que ses trains roulants ont quant à eux tout simplement disparu, remplacés par des éléments sur mesure. TechnoMAP et iDCONCEPTS ont également développé un train avant entièrement nouveau, doté notamment d’un moteur électrique transformant la sportive propulsion en un véhicule quatre roues motrices. Testé et approuvé par des pilotes professionnels, ce démonstrateur a notamment été mis en avant l’an dernier par NextMove sur son stand lors du salon SIA Powertrain & Energy, comme s’en réjouit Jean-Christophe Grousset, président du groupe iDCONCEPTS.
Techniques de l’Ingénieur : Vous dirigez iDCONCEPTS et sa filiale iDSERVICES. Quelles sont les activités respectives de ces deux entreprises ?
Jean-Christophe Grousset : iDCONCEPTS et iDSERVICES sont deux sociétés du monde de l’ingénierie et de la tech, qui interviennent essentiellement sur des activités amont, des produits, des technologies, ou des services en devenir. Notre objectif global consiste avant tout à sécuriser l’innovation de nos clients, que ce soit pour des grands groupes ou des start-up.
iDCONCEPTS est le pôle produits de notre groupe, alors qu’iDSERVICES est considéré comme notre pôle technologique. Nous intervenons à la fois sur des fonctions et sur des produits dans leur intégralité chez iDCONCEPTS, qui se concentre par ailleurs sur les aspects liés à l’ingénierie et les architectures électriques. Dans le cadre des activités d’iDSERVICES nous intervenons en revanche plutôt sur des problématiques technologiques dans le monde de l’ingénierie mécanique : systèmes connectés, robotisés… Plutôt dans le monde de la mécatronique, donc.
Comment en êtes-vous arrivés à nouer ce partenariat avec TechnoMAP et à vous lancer aux côtés de la PME normande dans ce projet HE2HP ?
Nous côtoyons régulièrement l’entreprise TechnoMAP dans le cadre de projets axés sur la mobilité et l’automobile, réalisés pour le compte de grands constructeurs. Notre constat de base était le suivant : nous travaillons certes sur de magnifiques sujets, mais pour des raisons de confidentialité, ces projets restent souvent dans l’ombre. L’expertise de nos équipes demeure donc souvent cachée. Pendant la période de pandémie, nous avons vu naître en nous la volonté de mettre en avant nos sociétés et leurs savoir-faire. Pour ce faire, nous avons donc imaginé ensemble créer notre propre vitrine technologique, qui nous permette de montrer à la fois les compétences de nos équipes, mais aussi nos capacités à réaliser, sur un temps court, un projet en mode collaboratif. C’est ainsi qu’est né le projet HE2HP. Au sein de notre groupe, iDCONCEPTS était tête de pont sur ce projet, mais iDSERVICES a également travaillé sur le sujet.
En compagnie de TechnoMAP, nous avons donc commencé par définir des objectifs techniques et technologiques précis, mais aussi un timing ambitieux, de seulement un an… Ceci afin d’illustrer nos capacités en matière d’agilité et de réactivité.
Quels étaient justement ces objectifs, très concrètement ? Sur cette base de travail, quels ont été les rôles de chacun d’entre vous ?
Globalement, chaque entité a mis à profit les domaines de compétences qui lui sont propres. TechnoMAP est aujourd’hui un spécialiste de l’architecture électrique, là où iDCONCEPTS et iDSERVICES sont plutôt expertes de l’architecture mécanique des véhicules, ce que l’on appelle la « caisse en blanc », la CEB, ou BIW en anglais[1]. Il s’agissait de transformer un véhicule déjà très contraint, aux performances de départ importantes, en quelque chose d’encore plus contraint, avec des performances accrues. Nous sommes partis d’un véhicule sportif de série, pour arriver à un véhicule aux performances hors-norme : la puissance du moteur 4 cylindres turbo est passée de 252 à 400 chevaux… Le couple du moteur thermique culmine désormais à 400 Nm… ! Le véhicule bénéficie également d’un moteur électrique complémentaire et propose ainsi un mode hybride qui exploite quant à lui un total de 600 ch et de 800 Nm, une puissance et un couple répartis sur les quatre roues, alors que l’A110 de série est une simple propulsion.
Le coffre avant de l’Alpine A110 a disparu, au profit d’éléments techniques sur mesure. (DR)
Pourquoi ce choix de l’Alpine A110 comme base de travail ? Quel travail avez-vous réalisé pour le transformer en cette vitrine de vos savoir-faire, que vous décrivez ?
L’Alpine A110 est produite à Dieppe… TechnoMAP, iDSERVICES et iDCONCEPTS sont toutes trois implantées en Normandie, nous avons ainsi imaginé faire de notre projet une initiative 100 % normande… C’est donc tout naturellement que nous nous sommes tournés vers ce véhicule. La Région Normandie a d’ailleurs soutenu financièrement le projet.
Nous avons transformé cette Alpine de série en véhicule hybride hautes-performances. Pour cela, nous avons réalisé un travail considérable. La cartographie moteur a tout d’abord été intégralement revue pour permettre à la motorisation de fonctionner à l’éthanol E85, mais également pour augmenter de façon significative sa puissance. Admission et échappement ont aussi été modifiés pour laisser « respirer » le moteur. La boîte à air a été déplacée dans le coffre, ainsi que la batterie 12 volts. Tout le système d’injection a également été repensé. Si le moteur a été conservé en position avant, sa puissance est néanmoins envoyée aux roues arrière via une boîte de vitesses séquentielle issue de la compétition. Cette dernière a nécessité l’ajout d’un embrayage et d’une pédale dédiée…
En ce qui concerne la partie avant du véhicule, l’ensemble des éléments a tout simplement été changé : le coffre a disparu, de même que le berceau et les longerons d’origine ainsi que les trains roulants. Le tout a été remplacé par des éléments sur mesure. Le train avant est par ailleurs entièrement nouveau : il a été équipé d’un moteur électrique développant 200 ch et 400 Nm de couple, accompagné de son réducteur. Cela a donc impliqué une transformation de la caisse en blanc – avec toutes les difficultés que cela implique sur un véhicule déjà très optimisé – et nous a permis, comme je l’évoquais, de transformer ce modèle propulsion en véhicule quatre roues motrices. Une partie informatique embarquée permet également de coupler la puissance des deux moteurs – thermique et électrique – et d’optimiser l’apport de puissance de chacun d’eux, lorsque l’on en a besoin.
La suspension est d’autre part devenue « inboard »[2] et a été placée à l’horizontale. Cela permet à la fois une meilleure tenue de route et un gain de place non négligeable.
À l’intérieur enfin, les deux sièges ont dû être écartés chacun de 15 mm vers l’extérieur de la caisse afin de pouvoir positionner la batterie alimentant le moteur électrique sous la console d’origine. L’ensemble de la chaîne de traction, y compris, donc, cette batterie, est entièrement refroidi par le même fluide circulant autour de chacun des éléments qui la constitue.
Toutes ces transformations, certes complexes, n’ont pas été réalisées au détriment de la masse du véhicule, qui reste un « poids plume ». On a en outre très peu d’écart entre la position du centre de gravité d’origine et celle obtenue sur notre véhicule démonstrateur. L’ADN du véhicule a donc été conservé.
Vous avez présenté ce véhicule pour la première fois en mars 2022… Quel usage en avez-vous fait depuis ? A-t-il par exemple roulé sur circuit ? Quel sera son devenir ? Pourrait-il éventuellement servir d’inspiration pour les équipes d’Alpine… ?
Ce démonstrateur a déjà roulé sur le circuit de Montlhéry, mais aussi au Mans. Des pilotes professionnels sont intervenus pour mettre au point et régler le véhicule et ont ensuite pu l’essayer. Tous ont jugé que son comportement se révélait tout bonnement extraordinaire, tant en matière de qualités routières, de tenue de route, que de puissance transmise à travers les deux trains. Les objectifs ont donc été pleinement remplis pour les deux équipes… !
Ce véhicule est d’abord et avant tout un destiné à un usage interne. Nous avons certes tenu informées les équipes d’Alpine des étapes de transformation que nous avons réalisées, mais nous n’étions pas là pour créer un véhicule qui serait ensuite repris du côté d’Alpine, ou qui alimenterait une réflexion chez le constructeur. Il s’agit vraiment d’une démarche interne, visant à développer un démonstrateur de nos compétences. Des compétences historiques de nos sociétés respectives, certes, mais aussi des compétences nouvelles : nos équipes ont beaucoup appris de ce projet. L’aventure a été aussi forte sur le plan technologique qu’humain…
Cela va ainsi servir la stratégie de diversification de nos activités. Le monde de l’automobile et de la mobilité plus largement est en pleine mutation. Nous allons devoir répondre aux enjeux liés à des usages nouveaux, aux nouvelles mobilités ; ce sont des sujets sur lesquels nous travaillons depuis 2018… Ce démonstrateur est aussi important pour nous en matière de communication : il va nous permettre de toucher un panel assez large d’acteurs de la mobilité.
Quels ont été les apports de NextMove dans ce projet ? Quelles perspectives ce Trophée que vous avez reçu le 22 juin dernier pourrait-il vous ouvrir ?
À l’occasion de la dernière édition du salon international SIA[3]Powertrain, NextMove a accordé une place privilégiée sur son stand à un petit nombre d’acteurs, dont nous avons eu la chance de faire partie. En nous accueillant ainsi, NextMove nous a offert une vitrine exceptionnelle, qui nous a permis de dévoiler notre démonstrateur à l’ensemble de la profession. Cet évènement a été une occasion unique de faire valoir les compétences et les savoir-faire de nos équipes.
Ce prix que nous venons par ailleurs de recevoir a une double valeur : il va nous permettre de continuer à communiquer autour du projet et des compétences que nous avons mises en œuvre pour le réaliser, mais il constitue aussi une forme de reconnaissance, à la fois de la performance des équipes et de la qualité du travail accompli. Travail que nous serons capables de réaliser à nouveau pour des acteurs de l’automobile et des nouvelles mobilités au sens large.
Nous avons par ailleurs de nombreuses idées pour faire évoluer ce démonstrateur. Nous disposons désormais d’une plateforme fantastique, qui peut encore être le siège de nouvelles réflexions, l’incubateur du développement de nouvelles compétences tournées vers les mobilités au sens large : sur terre, mais aussi, pourquoi pas, dans les airs… !
[1] Body in white
[2] Littéralement « intérieure ». Suspension embarquée, à plat, dans le compartiment moteur, à l’intérieur de la caisse en blanc (contrairement aux systèmes conventionnels de suspension, qui sont quant à eux situés directement à l’aplomb des roues, à la verticale, en dehors de la caisse).
Satisfaire les clients et être en conformité avec les différentes réglementations sont des défis permanents pour l’industrie manufacturière. Le contrôle qualité est donc essentiel, car il permet de savoir si les produits ou les services vendus par l’entreprise sont conformes aux exigences du marché et des clients et au cahier des charges de l’entreprise.
Schématiquement, des caméras analysent les images de composants électroniques ou de pièces mécaniques et indiquent pour chacune d’elles si elles ont détecté un défaut ou non. Ce système permet de regrouper les défauts paraissant similaires.
S’il existe de nombreux acteurs spécialisés dans ce domaine, l’intégration de l’intelligence artificielle est en passe de bouleverser le secteur avec l’arrivée de poids lourds qui étaient jusqu’à présent absents dans ce domaine. C’est le cas de Google qui commercialise sa solution Visual Inspection AI. Elle automatise les tâches d’inspection visuelle à l’aide d’un ensemble de technologies de vision par ordinateur et d’IA. En France, Orange Business a développé une offre de services baptisés Computer Vision.
Mais une deeptech propose une solution plus originale et pertinente. Incubée à IMT Atlantique et créée en 2022, DeepHawk a développé une solution de contrôle de qualité visuel qui peut s’installer sur un ordinateur industriel et se connecter à n’importe quelle caméra (visuelle, à rayons X, infrarouge, microscopique) utilisant un format ouvert de vidéo.
Moins d’erreurs
Les premiers tests réalisés avec des industriels mettent en évidence des résultats prometteurs. « Chez un industriel, nous sommes passés de 20 % à 1,5 % de faux positifs », annonce Gilles Allain, cofondateur (avec Tomas Crivelli) et CEO de DeepHawk. De quoi limiter le nombre de vérifications inutiles et coûteuses, effectuées par les équipes de contrôle de qualité en cas de détection de non-conformité.
Autre particularité, l’intelligence frugale. « Aujourd’hui, on pense qu’il faut beaucoup de données pour faire de l’IA. En réalité, cela dépend du modèle d’IA. Une IA frugale a besoin de très peu, voire dans certains cas d’aucune donnée d’apprentissage. Pour relever ce défi, nous intégrons du savoir-faire expert. C’est l’humain qui partage tout son savoir avec l’IA pour être encore plus performant », nous explique Raphaël Frisch, CEO cofondateur de HawAI.tech, une deeptech de Grenoble qui développe une architecture de calcul d’IA probabiliste.
Avec l’IA frugale, la solution de DeepHawk est à la fois plus performante tout en étant plus efficiente en énergie. « En général, une cinquantaine d’images suffisent, contre environ 3 000 en deep learning. De plus, notre IA n’a pas besoin de connaître tous les défauts possibles. Elle se contente de photos de produits conformes, pour ensuite considérer les écarts par rapport à cette référence comme des anomalies », précise Gilles Allain.
Sur le marché de l’industrie, DeepHawk va cibler des secteurs comme l’automobile et l’électronique, notamment les fabricants de composants et de cartes électroniques.
Sur la base d’une technologie brevetée, qu’elle a elle-même contribué à améliorer, Heatself produit des câbles chauffants possédant des propriétés variables en fonction des conditions thermiques auxquelles ils sont soumis. Pour ce faire, la TPE normande utilise une matrice à base de polymères qu’elle additionne de particules conductrices, et ce dans des proportions très précisément définies, mais aussi dans des conditions physiques de mélange qu’elle est l’une des seules à maîtriser.
Forte de ce savoir-faire, Heatself a ainsi, à la demande de Forvia, transposé cette technologie innovante à des films chauffants, destinés cette fois à être répartis au sein de l’habitacle de véhicules électriques, dans des zones telles que le tableau de bord ou les accoudoirs, donnant ainsi vie à un système de régulation thermique autonome et « intelligent ».
Après avoir développé une ligne pilote en interne, l’entreprise normande qui consacre une bonne partie de son temps – outre la production – à des activités de R&D a réalisé il y a peu ses premiers essais de mise en œuvre en conditions réelles, sur des lignes industrielles automobiles. Une montée en échelle tant sur le plan des cadences que de la taille des films produits : d’une épaisseur de 400 microns, les liners développés par Heatself peuvent atteindre une largeur de deux mètres.
À la tête de l’entreprise, Philippe Paul Bert nous livre une partie des secrets de ce projet mené avec l’appui de NextMove et soutenu financièrement par un prêt à taux zéro octroyé par la Région Normandie et Bpifrance.
Techniques de l’Ingénieur : Quelle est la genèse de Heatself ? En quoi son savoir-faire consiste-t-il ?
Philippe Paul Bert : Heatself a été créée en 2011. Dès ses débuts, l’entreprise s’est concentrée sur deux axes de travail principaux : un premier axe très spécifique, centré autour de la fabrication de câbles chauffants, et un second axe plus orienté « services », consacré à la R&D.
Nos câbles chauffants sont fabriqués à base de polymères hautement techniques, que nous produisons entièrement en interne : nous disposons d’une unité de production du matériau en tant que tel, mais aussi des équipements nécessaires à sa mise en œuvre par extrusion, pour donner naissance aux câbles que j’évoquais. Ces câbles chauffants ont des propriétés variables en fonction des conditions thermiques ambiantes. Avec cette technologie, nous donnons vie à des dispositifs destinés notamment à maintenir en température des procédés industriels. En cas de variation de température dans l’usine, dans l’atelier, dans l’environnement du process, les câbles réagissent à cette variation et adaptent automatiquement la puissance électrique à dissiper pour maintenir le procédé à une température constante. Ceci sans besoin d’électronique additionnelle : le câble lui-même est un composant électronique.
Comme je le disais, nous avons aussi, en plus de cela, une importante activité de recherche et développement. Nous avons par exemple été sollicités par l’Agence spatiale européenne (ESA) qui nous a demandé de participer à une réflexion portant sur le développement de nouveaux éléments chauffants pour maintenir en température des satellites, notamment. Cette collaboration a débuté en 2012 et se poursuit toujours actuellement. L’objectif que nous visons conjointement est de rendre les satellites – qui sont soumis à d’importantes variations de température – complètement autonomes sur le plan de la gestion thermique, et ce sans pilotage électronique, grâce à notre matériau capable de répondre à son environnement.
Implantée à Saint-Saëns, en Normandie, Heatself dispose d’une unité de production de câbles chauffants, mais aussi d’une unité pilote destinée à la fabrication des films chauffants novateurs sur lesquels elle travaille depuis quelques années. (DR)
Qu’est-ce qui, dans les polymères qui les constituent, permet de conférer aux câbles leurs propriétés de régulation ? Quelles sont les origines de cette technologie et comment avez-vous, vous-mêmes, contribué à son évolution ?
Nous sélectionnons une matrice – un polymère vierge – dans laquelle nous ajoutons des particules conductrices. Notre savoir-faire mêle donc matériaux et procédés. Il repose en effet à la fois sur la sélection de cette matrice vierge, sur le choix des particules conductrices, mais aussi sur le procédé de mélange, de mise en œuvre. Quand je dis « procédé », cela signifie donc que nous maîtrisons un ensemble de paramètres : températures, vitesses, forces de cisaillement… Nous nous appuyons pour cela sur des notions de physique des polymères. La quantité de particules et la façon dont elles sont injectées permettent de conférer au matériau ses capacités de gestion thermique intelligente. Il n’en faut ni trop ni trop peu : il nous faut trouver un entre-deux qui permette d’obtenir un matériau plus ou moins conducteur selon les paramètres ambiants. C’est un vrai jeu d’équilibre… Et c’est le matériau lui-même qui joue les chefs d’orchestre : il s’autopilote, s’autorégule, sans intervention de capteurs et de calculateurs externes.
Le matériau en lui-même a été découvert il y a une trentaine d’années, par des Américains. Ce sont donc eux qui sont à l’origine de l’activité que nous réalisons. Nous sommes très peu dans le monde à maîtriser cette technologie de fabrication. Les brevets de base sont dans le domaine public, mais nous avons nous-mêmes déposé deux brevets : un premier portant sur l’efficacité de la transmission de la chaleur – diminuer les déperditions est synonyme d’économies d’énergie – et un second portant sur la transposition de la technologie sous forme de films.
L’ESA nous a aussi demandé de faire de notre matériau un capteur de température, de le rendre capable de remonter des informations thermiques. L’objectif est, avec un câble de dix mètres par exemple, que l’intégralité de cette longueur de câble constitue un capteur de température et non pas un simple point de mesure ciblé. Nous travaillons ainsi beaucoup avec le secteur spatial, notamment avec le CNES, outre l’ESA. Le secteur aéronautique nous sollicite également pour ce type de développement, cette fois dans l’optique d’intégrer nos câbles devenus capteurs dans les moteurs d’avion, et ce afin d’obtenir des profils de température.
Enfin, nous travaillons également avec l’industrie automobile. C’est en effet ce secteur – et plus particulièrement l’équipementier Forvia – qui nous a demandé de mener une réflexion sur le développement non pas de câbles, mais de surfaces chauffantes autorégulées. L’essor des véhicules électriques implique en effet le développement de moyens permettant d’optimiser le confort thermique de l’habitacle, sans toutefois pouvoir exploiter la chaleur d’un moteur thermique. Les constructeurs ont donc pour objectif d’intégrer des éléments électriques dans l’habitacle, en les répartissant dans plusieurs zones : le tableau de bord, la portière, les accoudoirs… Tout en faisant en sorte que le système soit autonome et qu’il permette une « intelligence » de la chauffe. Cela représentait un vrai challenge, et nous avions, pour tout vous dire, au départ quelques doutes quant à la faisabilité du projet… Nous y sommes toutefois parvenus et avons abouti au développement d’une ligne pilote en interne. Nous avons même pu réaliser nos premiers essais de mise en œuvre sur des lignes industrielles automobiles, avec des cadences bien supérieures et des tailles de films – ou liners – bien plus importantes : jusqu’à deux mètres de largeur, pour une épaisseur de 400 microns… ! Nous avons encore énormément de travail à réaliser sur cet aspect, mais la technologie est d’ores et déjà viable économiquement, ce qui constitue le critère numéro 1 dans le domaine automobile.
Cette expérience est pour nous très positive et met en lumière un fait : le secteur est tout à fait capable de travailler avec de petites structures telles que la nôtre, qui réalise 700 000 € de chiffre d’affaires annuel. En France, cet aspect n’est pourtant pas suffisamment perçu, je pense. Pour que ce partenariat réussisse, nous avons fait preuve d’empathie : nous nous sommes mis à la place de nos partenaires équipementiers. Nous avions en effet tout à fait conscience du handicap que peut représenter, pour ces grands groupes, une petite structure telle que la nôtre. Le jeu en vaut pourtant la chandelle, y compris pour nous : ces grands groupes ont une vision qui peut porter très loin…
En outre, ce projet ouvre des perspectives d’applications dans d’autres domaines : aéronautique pour du dégivrage, spatial pour des surfaces chauffantes destinées à des satellites, voire médical, pour des couveuses destinées aux nouveau-nés prématurés par exemple, ou encore le maintien en température autonome de poches de sang et de sérum physiologique.
Le 22 juin dernier, Philippe Paul Bert s’est vu remettre par Laurence Dufrancatel, directrice de l’ingénierie de Forvia, le Trophée NextMove 2023 dans la catégorie « Matériaux, confort, cycle de vie & économie circulaire ». Julien Tragin
À quelles échéances toutes ces perspectives d’applications pourraient-elles selon vous se concrétiser ? Quel impact le Trophée NextMove que vous venez de recevoir pourrait-il avoir sur ce plan ?
Pour les applications dans l’automobile, cela ne dépend pas de nous. Nous sommes dans l’attente des décisions qui seront prises par les industriels. C’est aussi pour cela que nous cherchons également à travailler sur d’autres applications, avec des volumes potentiels sans doute moins importants, mais qui nous permettent en tout cas de mieux maîtriser notre destin.
Nous poursuivons cependant bien volontiers nos travaux de R&D dans le domaine automobile, un secteur où la compétition est grande, avec une concurrence technologique venant des États-Unis et d’Asie. Pour nous, l’automobile est un secteur très structurant, car l’innovation doit être économiquement viable et robuste industriellement parlant.
Nous sommes par exemple toujours en discussion avec Forvia, mais aussi NextMove, qui nous a demandé de mener une réflexion autour des matériaux durables. J’étais, je dois le reconnaître, au départ un peu sceptique, mais l’idée commence à faire son chemin… Nous sommes en train de construire un programme visant à transposer les bases de nos solutions techniques vers des matériaux durables. Nous espérons ainsi passer de 0 % à 70 voire 100 % de matières biosourcées ou issues du recyclage en l’espace de deux à trois ans. Le prix NextMove que nous avons reçu nous encourage d’ailleurs à poursuivre dans cette voie, qui nous a déjà permis de développer une conscience autour de la diminution des impacts carbone et environnementaux. Nous souhaitons vraiment faire partie des « colibris » : faire ce que nous sommes en mesure de réaliser à notre échelle. Nous sollicitons nos fournisseurs, mais aussi nos partenaires industriels, afin qu’ils nous éclairent sur les tendances, le chemin à suivre. Ils ont en effet pour beaucoup d’entre eux emprunté certaines voies avant nous, et les écouter nous permet de gagner du temps. Tout cela vaut bien entendu pour l’industrie de la mobilité au sens large – automobile, ferroviaire, aéronautique – mais aussi pour le spatial. Cet aspect environnemental devient un axe presque aussi important à nos yeux que les propriétés intrinsèques de nos matériaux.
En 2021, la décision du tribunal administratif de Paris avait été qualifiée de « victoire historique » par les quatre organisations menant ce qu’elles qualifient « l’Affaire du siècle ». Grâce à une plainte déposée contre l’État en mars 2019, Oxfam, Greenpeace, Notre Affaire à Tous et la Fondation Nicolas Hulot avaient en effet fait reconnaître par le tribunal que l’État avait manqué à ses engagements climatiques. En cause : le non-respect des budgets carbone de la France dans le cadre de sa première Stratégie nationale bas carbone sur la période 2015-2018.
Dans son jugement du 14 octobre 2021, le tribunal administratif donnait jusqu’au « 31 décembre 2022, au plus tard » pour réparer un préjudice écologique de 15 millions de tonnes d’équivalent CO2. Le tribunal avait toutefois rejeté « à ce stade » la demande des ONG d’une astreinte financière de 78,5 millions d’euros par semestre de retard.
Obliger l’État à agir pour réduire ses émissions
Le 20 décembre 2022, les associations ont sollicité le gouvernement pour recevoir l’ensemble des informations justifiant les mesures prises pour assurer l’exécution du jugement. Cette demande est toutefois restée sans réponse. Les quatre ONG ont donc déposé un nouveau mémoire au tribunal administratif de Paris le 14 juin 2023. Elles y dénoncent le fait que « l’État s’est abstenu d’adopter des mesures correctrices spécifiques permettant tout à la fois de réparer le préjudice écologique, et de prévenir son aggravation ».
Les quatre ONG demandent au tribunal de prononcer une astreinte financière de 122 millions d’euros pour chaque semestre de retard. Pour les « neuf premiers semestres de retard déjà cumulés » depuis la fin du premier budget-carbone, elles demandent donc au tribunal administratif de Paris de prononcer une astreinte financière de « 1,1 milliard d’euros ». Et elles l’appellent à prononcer une astreinte supplémentaire de « 122,5 millions d’euros pour chaque semestre de retard supplémentaire ». L’objectif : « forcer le gouvernement à prendre des mesures structurelles pour que la France réduise durablement ses émissions de gaz à effet de serre », expliquent les ONG dans un communiqué.
Une astreinte qui repose sur la « valeur tutélaire du carbone »
Pour définir ce montant, les organisations ont utilisé la « valeur tutélaire du carbone » définie par une commission d’expertise présidée par le haut fonctionnaire Alain Quinet en 2008, puis en 2019. Il s’agit du « prix de la tonne de CO2 fixé par l’État » au-dessus duquel il devient plus cher de réparer l’impact de tonnes de CO2 émises que d’investir pour les éviter en vue d’atteindre l’objectif de neutralité carbone à l’horizon 2050.
Compte tenu de l’évolution des objectifs, des techniques, et du retard pris dans la nécessaire réduction des émissions, la Commission a proposé en 2019 une évolution linéaire de la valeur tutélaire du carbone, de 54 € en 2018 à 250 € en 2030. Autrement dit, plus l’action climatique est retardée, plus elle coûte cher. La valeur tutélaire du carbone augmente ainsi d’environ 8,17 euros par semestre. Le préjudice écologique correspondant aux 15 millions de tonnes d’équivalent CO2 peut ainsi être évalué à un montant de 122,5 millions d’euros par semestre de retard.
Le financement public est un « outil politique majeur pour réaliser une transition d’échelle vers l’économie circulaire et il est nécessaire de se saisir de ce levier financier public pour promouvoir l’internalisation durable des externalités, le renforcement de la compétitivité des produits et services environnementalement vertueux et l’instauration d’une fiscalité cohérente et acceptée sur les plans social et environnemental. »
Les questions financières et fiscales concernent d’ailleurs une grande partie des 40 propositions pour une industrie circulaire qui ont été présentées en juin 2023 par l’INEC au ministère de la Transition écologique.
Les leviers fiscaux et financiers sont nécessaires pour engager un passage à l’échelle
L’INEC estime qu’il est essentiel de « mobiliser l’épargne, la fiscalité et les financements pour mettre en place les conditions propices à la création d’une offre circulaire. »
En effet, la transition vers une économie circulaire va nécessiter des investissements importants pour :
créer des filières complètes ;
renouveler les parcs machines ;
financer l’innovation produits et services ;
développer de nouvelles plateformes d’approvisionnement ;
mettre en place de nouvelles méthodes de suivi des produits.
Aussi, dans un souci de cohérence avec la loi AGEC, l’INEC affirme qu’il est souhaitable « que les politiques publiques visant à accompagner et à favoriser le développement de l’économie circulaire tiennent compte des investissements à réaliser. »
En ce qui concerne les financements publics, les entreprises doivent pouvoir bénéficier de garanties de stabilité, de manière à assurer sur le long terme une « visibilité sur la rentabilité des investissements réalisés. »
Il est également essentiel que les avantages fiscaux s’inscrivent dans le temps pour être intégrés dans les business plans !
L’INEC propose (entre autres) de :
flécher les investissements publics vers les projets à circularité forte portés par les seules TPE/PME (proposition 26) ;
créer un fonds de garantie pour soutenir les TPE/PME dans le déploiement de leurs projets d’économie circulaire (proposition 27) ;
développer des aides directes visant également l’amont afin d’encourager l’écoconception des produits et des procédés (proposition 28) ;
permettre un abattement fiscal pour les entreprises agissant en faveur de l’économie circulaire (proposition 29) ;
financer ces nouvelles dépenses fiscales et financières en supprimant des dépenses fiscales défavorables à l’environnement (proposition 30) ;
mettre en place des aides directes et indirectes pour les acteurs labellisés « économie circulaire » (proposition 31) ;
mettre en place un bonus « économie circulaire » pour les PME/PMI (proposition 32) ;
créer un suramortissement pour les PME/PMI investissant dans l’économie circulaire (proposition 33).
Hormis les questions de financement public et de fiscalité, selon l’INEC, la finance doit aussi se réinventer. Pour initier cette transformation de la finance, l’INEC propose :
la création d’un livret d’épargne spécifique dont l’intégralité des fonds est dédiée au financement de projets socialement et environnementalement responsables (proposition 24) ;
d’améliorer la transparence des livrets d’épargne dédiés à la transition environnementale (proposition 25).
Pour découvrir en détail l’ensemble des 40 propositions, nous vous invitons à consulter le livre blanc de l’INEC.
Des rencontres organisées pour aider les entreprises à trouver des investisseurs
Le succès des éco-entreprises repose donc en grande partie sur ces questions financières et fiscales. Il est également essentiel que ces entreprises soient mises en relation avec les investisseurs de la transition écologique et énergétique !
Des événements tels que la 5e édition des rencontres Ecotech® finance organisée le 6 juillet 2023 par le PEXE, l’ADEME et Bpifrance sont des opportunités pour les éco-entreprises qui souhaitent se développer en levant des fonds.
Lors de ces rencontres qui auront lieu au siège de Bpifrance à Paris, les participants assisteront à :
des interventions d’investisseurs qui présenteront leurs stratégies ;
des rendez-vous BtoB ;
un déjeuner networking.
En une journée, les entreprises auront ainsi l’opportunité de rencontrer une variété d’investisseurs (investisseur public, société de gestion de fonds, fonds corporate, family office, business angels, plateformes de crowdfunding, banques…).
Par ailleurs, une nouvelle édition de l’annuaire ADEME-PEXE des investisseurs de la transition écologique et énergétique sera dévoilée, ainsi qu’un catalogue dédié aux investisseurs, des besoins en financement des entreprises.
Des dispositifs d’aide publique pour favoriser la transition écologique des PME/TPE non industrielles
Les entreprises qui souhaitent s’engager dans un processus de réduction de leurs dépenses énergétiques ou de leurs émissions polluantes ont par ailleurs à disposition un large panel d’aides publiques.
Un guide pratique établi par l’État recense d’ailleurs les principaux dispositifs permettant de financer la transition écologique des TPE/PME non industrielles.
Ces dispositifs de soutien financier portés par Bpifrance, l’ADEME, les réseaux des chambres de métiers et de l’artisanat (CMA), les chambres de commerce et de l’industrie (CCI) ou d’autres entités[2], sont nombreux et prennent des formes variées :
Pour l’industrie automobile, le défi est de taille : former en un temps record des professionnels à des métiers et à des produits nouveaux pour lesquels les fondamentaux technologiques n’existent tout simplement pas. Dans le cadre d’un contrat de consortium noué avec NextMove, trois industriels implantés en Normandie – Renault, Renault Trucks et Forvia – se sont ainsi attelés, avec le concours d’Ingénieurs 2000[1] et du Cnam, au développement de modules de formation visant à amener de la compétence à leurs opérateurs, techniciens et ingénieurs, mais aussi, pourquoi pas, à des professionnels extérieurs, ou encore à des jeunes en formation initiale. Une perspective face à laquelle ils se sont ainsi efforcés de développer un référentiel technologique partageable, sans que cela pose pour autant de problème en matière de propriété intellectuelle. C’est sur cette base qu’est née l’EMIA, un projet à 2,6 millions d’euros financé pour moitié par l’État et porté par la filière automobile.
Mis en place il y a moins d’un an par les industriels impliqués dans l’aventure, les premiers modules de formation semblent d’ores et déjà avoir fait la preuve de leur pertinence, en suscitant l’intérêt des premiers « académiciens » et en permettant même de premières embauches. Vice-président excellence & innovation industrielle de NextMove, initiateur et co-pilote du projet, Philippe Martin nous retrace la genèse et les objectifs de cette initiative singulière, dans laquelle l’offre de formation est portée d’abord et avant tout par les industriels.
Techniques de l’Ingénieur : Quel a été le parcours qui vous a conduit à initier ce projet d’E-Mobility Industry Academy, EMIA ?
Philippe Martin : Je suis issu de l’industrie, plus particulièrement du groupe Renault, dans lequel j’ai passé 41 ans. Au cours des dernières années de ma carrière, j’étais responsable des forces industrielles d’ingénierie mécanique, c’est-à-dire de l’équipe chargée de l’industrialisation. Je suis toutefois entré « par la petite porte », avec pour seul bagage un Bac +2 obtenu après un CAP. Renault m’a ensuite permis de poursuivre un cursus de formation industrielle à l’École des Mines de Nancy, à 34 ans.
Avant de devenir « chef », j’ai donc été metteur au point de moyens industriels. Ensuite, en tant que responsable de l’industrialisation, j’ai déployé en responsabilité directe avec mes équipes 1,2 milliard d’euros de projets de 2005 à 2017. Nous avons notamment, en 2013, industrialisé la première ligne de fabrication de moteurs électriques chez Renault, la toute première en Europe. Ce projet a toutefois été marqué par des taux de défaillance importants et donc à une production erratique, marquée par de longues crises. Nous avons fait intervenir des experts industriels pour en comprendre les raisons. Les lignes constituaient en effet un vrai bijou technologique à 50 millions d’euros. Elles avaient été imaginées par des mécaniciens certes hautement qualifiés, mais méconnaissant le sujet des moteurs électriques en grande production. Il nous a donc fallu apprendre durant cinq ans, et réaliser petit à petit des progrès pour corriger nos erreurs. Des erreurs somme toute élémentaires ! Ce constat est en grande partie à la base de la démarche d’académie industrielle de formation que j’ai initiée. Les changements liés aux innovations sont de plus en plus rapides. Le plan France 2030 va amplifier ce mouvement et risque d’ailleurs d’être une épreuve…
À la suite de mes fonctions chez Renault, j’ai pris la présidence de l’ARIA[2], avec, parmi mes objectifs, celui de préparer la région Normandie à l’arrivée de l’électromobilité. Avec le directeur d’alors de l’usine Renault de Cléon, Paul Carvalho, nous avons entamé une réflexion sur nos atouts et nos handicaps et nous avons confirmé le constat précédent : nous avions des experts dans les domaines historiques, mais pas dans celui de l’électromobilité. C’est ainsi qu’est né ce projet d’E-Mobility Industry Academy, l’EMIA.
Nous avons avant tout travaillé sur le fond, sur ce qui constitue les bases d’une académie industrielle : l’écriture des références techniques pour les experts, et leur hiérarchisation. Pour chaque fonction technique ou technologique, nous avons cherché à définir des modes de défaillance, et, in fine, à relier les deux. Nous nous sommes ensuite attelés à leur classement, du plus au moins grave. Ce travail nous a permis de dresser une liste de toutes les notions à intégrer aux futures formations.
Sur le plan des notions plus scientifiques propres au domaine électromécanique, nous avons pu compter sur des partenaires compétents tels qu’Ingénieurs 2000, dirigée par Aurélia Meyer, ou encore le Cnam et son directeur Normandie François Brière, accompagné de Stéphane Lefebvre, adjoint de l’administrateur Général du Cnam. Avec leur appui, nous avons pu renforcer les compétences industrielles en plus d’associer des ingénieurs pédagogiques pour mettre en œuvre le scénario retenu. Il est à noter que les écoles elles-mêmes se sont enrichies de la connaissance industrielle. Tout cela a été « donnant-donnant » !
Nous avons par ailleurs eu la volonté de donner un large côté « pratique » à la formation, à 70 % réalisée « avec les mains ». Les exercices que nous avons élaborés sont donc réalisés sur des machines ou des maquettes, sur lesquelles les stagiaires expérimentent les modes de défaillance du process et ses conséquences sur le produit.
Ce travail d’assemblage de toutes les parties pédagogiques, techniques, financières, mais aussi de gestion des délais, a été copiloté par Ilona Huthwohl, en charge à l’époque de la Manufacturing Academy du groupe Renault, et Fabrice Vaujois, conseiller compétences EV du groupe.
Outre Renault, nous avons réussi à convaincre deux autres entreprises implantées en Normandie – Renault Trucks, représenté par Jean Thérèse, responsable emplois & formations du site de Blainville-sur-Orne, ainsi que Forvia en la personne de Charlotte Perrier, responsable du campus de formation « Le Cercle de Galilée », basé à Caligny – que cette responsabilité n’appartenait pas qu’aux professionnels de la formation, mais aux industriels eux-mêmes.
Dans le cadre des modules de formation de l’EMIA, Renault utilise des machines ou des maquettes sur lesquelles les stagiaires expérimentent les modes de défaillance du process et ses conséquences sur le produit. (DR)
En plus de l’école, de l’Université et plus globalement du monde de la formation, ce message doit impérativement être entendu par l’industrie ! C’est en effet à elle d’écrire ce référentiel technique associé aux modes de défaillances : l’écriture native de l’expertise industrielle pour la formation. Cela est indispensable pour former rapidement et efficacement opérateurs, techniciens, mais aussi ingénieurs, en leur inculquant des bases pratiques. Historiquement, tous les grands centres techniques de France étaient mis en place par des industriels. De ces écoles sont d’ailleurs sorties des références mondiales en matière de direction d’entreprises et de départements. Mais cette tradition s’est peu à peu perdue. Cela existe toujours en Allemagne, par exemple, mais plus en France. Or, comme beaucoup de ses voisins européens, la France est un pays où les coûts de production sont élevés. Nous ne pouvons donc pas nous permettre de mettre en place des lignes de production avec des taux de défaillance élevés. Il nous faut ainsi atteindre l’excellence industrielle – une productivité optimale, le plus rapidement possible – et cela n’est possible que si l’on dispose d’ingénieurs de terrain, correctement formés, notamment des ingénieurs process (méthodes), capables d’inventer des procédés, de les régler, de les adapter… Nous avons donc eu à cœur de mettre en place une offre de formation la plus riche et pointue possible, répondant aux besoins de formation de ces professionnels, tout en restant adaptable, modulable, pour répondre également aux besoins d’autres catégories, telles que les techniciens, les opérateurs… ou à ceux des cursus de formation initiale.
Outre les trois acteurs directement impliqués dans le projet, votre travail pourra-t-il bénéficier à d’autres entreprises de la filière ? Et quid, justement, de la formation initiale ?
En principe, les industriels ne confient pas leurs savoir-faire à d’autres. Mais dans notre démarche, nous avons veillé à séparer les savoir-faire des données techniques : une température, une vitesse, un courant… par exemple. C’est en effet cet ensemble « savoir-faire + données techniques » qui constitue le secret industriel. Notre approche de la formation est donc basée sur les fondamentaux de la fabrication d’un moteur électrique, avec toutes les technologies du marché et tous les points de défaillance associés, mais avec zéro donnée technique. Il s’agit d’un référentiel technologique partageable, et cela sans poser de problème de propriété intellectuelle. Renault, par exemple, forme lui-même son personnel sur une ligne-école qui ne fait appel ni à ses propres produits, ni à ses propres données techniques.
Nous avons mis en place un contrat de consortium qui regroupe entreprises et organismes de formation et dans lequel nous sommes aussi directement impliqués. NextMove a en effet la responsabilité de déployer cette offre de formation auprès d’autres acteurs que ceux initialement impliqués dans le projet, acteurs qui seront reçus dans les centres de l’EMIA chez les trois industriels.
Même si la démarche n’est pas simple, nous sommes en effet en relation avec des responsables des programmes de l’Éducation nationale. Nous leur avons proposé d’inclure dans les enseignements scolaires des notions issues de l’EMIA. Une formation de niveau Bac +1 a ainsi vu le jour. En plus des cours dispensés par des enseignants – qui ont d’ailleurs bénéficié, grâce au Cnam, d’un enrichissement de leurs connaissances par les données issues de l’Académie –, les élèves passent à leur tour quatre semaines à l’EMIA de Renault. Ils complètent également leur formation directement chez des industriels spécialistes de ce domaine des moyens de production de moteurs électriques. Cinq élèves ont déjà bénéficié de ce parcours pour sa première année d’existence – certains seront d’ailleurs embauchés par Renault – et nous visons le recrutement d’une quinzaine de candidats chaque année, à terme, sur notre bassin d’emploi.
Il s’agit donc aussi d’une démarche intéressante pour territorialiser des compétences élevées et minimiser les coûts.
Hormis la fabrication de moteurs électriques, ce « référentiel technologique » que vous décrivez pourrait-il être élargi à d’autres aspects liés à l’essor de l’électromobilité ?
Tout à fait. Nous tentons par exemple actuellement de mesurer les intérêts potentiels de notre approche dans le domaine de l’électronique de puissance. Ça n’est pas encore le cas pour la batterie électrique, mais cela me semblerait toutefois également nécessaire, en particulier pour les forces d’industrialisation, celles qui seront en charge de faire passer la maturité industrielle d’un prototype d’un niveau TRL[3]5 à TRL 9, avec la haute cadence que cela implique.
Plus la connaissance industrielle est faible – voire perdue, comme c’est le cas avec de nombreux métiers ancestraux –, plus la manière employée pour parvenir à former vite doit être pertinente. Auparavant, les cursus de formation permettaient aux élèves et étudiants de garder un lien avec la connaissance « terrain », mais il fallait 20 ans pour avoir des experts. Aujourd’hui, il faut changer de rythme, et donc de méthode. C’est bien ce que permettent les trois centres de formation de l’EMIA.
Comment accueillez-vous ce trophée NextMove qui vous a été remis lors de la convention annuelle « Start » organisée le 22 juin dernier ?
Nous sommes tous réunis autour de ce prix, et très satisfaits de le recevoir ! Les sept personnes impliquées dans le projet, dont je fais partie, ont en effet, pour certaines d’entre elles, commencé à y travailler dès 2017. En tout, plus de cinquante personnes ont œuvré à la réussite du projet.
Comme tout projet innovant, il est parfois difficile de se faire entendre. Nous sommes néanmoins persuadés que cette vision est la bonne. Nous sommes honorés de voir, à six ans d’intervalle, les deux directeurs de l’usine Renault de Cléon – Paul Carvalho puis Thomas Denis – converger sur la méthode à poursuivre face à une montée en cadence de métiers nouveaux.
Je tiens enfin à remercier la PFA pour son soutien sans faille, et Isabelle Fouquart, directrice de la business unit « Inexop[4] » de NextMove pour son aide précieuse, ainsi que toute cette belle équipe de m’avoir fait confiance… Quel beau projet !
[1] Créée en 1991, Ingénieurs 2000 œuvre au développement de l’apprentissage et anime une communauté d’écoles formant aux métiers de technicien et d’ingénieur dans le domaine de l’industrie.
[2] Association Régionale de l’Industrie Automobile de Normandie, structure à laquelle a succédé NextMove en 2021.
[3] Technology readiness level
[4] Industrialisation et excellence opérationnelle
Après sa formation initiale d’ingénieur en matériaux, Robin Maquet s’interroge sur la manière dont il va pouvoir participer à la transition environnementale. Il décide de s’intéresser aux matières textiles, notamment parce que c’est un ancien skipper, et qu’un grand nombre de celles utilisées sur les bateaux a des facteurs d’émission en CO2 élevé. C’est le cas notamment de la fibre de carbone, de la fibre de verre, du polyester, du polyéthylène… Il commence un travail bibliographique pour étudier la soie d’araignée, puis il s’oriente vers le byssus de moule, car il est originaire de la baie du Mont Saint-Michel. Aujourd’hui, son entreprise développe et commercialise des matériaux biosourcés issus de cette fibre naturellement sécrétée par ce mollusque. Entretien avec le cofondateur et le président de Bysco.
Techniques de l’Ingénieur : Qu’est-ce que le byssus et fait-il déjà l’objet d’une valorisation ?
Robin Maquet, cofondateur et président de Bysco. Crédit : Bysco
Robin Maquet : Le byssus correspond à la barbe de la moule. Il s’agit d’une fibre naturellement sécrétée par ce mollusque et qui l’aide à s’accrocher aux rochers. La moule utilise 40 % de son métabolisme pour le fabriquer, à raison de 3 grammes de byssus produit par kg de moules. Cette fibre est divisée en trois parties avec la glande byssogène située à l’intérieur de la moule, les fibres de byssus, et le petit patch collant qui l’aide à s’accrocher. Cette matière a déjà été étudiée en laboratoire et a fait l’objet de plusieurs publications. En Sardaigne, une femme fait du tissage de byssus, mais de manière artisanale. Nous sommes la première entreprise dans le monde à exploiter de manière industrielle cette matière. En France, 4 500 tonnes de byssus sont produites chaque année, et ces volumes sont actuellement destinés à l’enfouissement.
Comment parvenez-vous à fabriquer des matières textiles à partir de cette fibre naturelle ?
Le byssus de moule issu de la première étape de transformation et destiné à être valorisé. Crédit : Bysco
Dans un premier temps, nous récupérons chez des producteurs de moules leurs bacs de déchets, à l’intérieur desquels se trouvent le byssus, des coquilles, de la vase, du sable… Nous avons fabriqué une ligne pilote semi-industrielle qui permet la séparation, le lavage et le séchage de la fibre. Un des modules qui la constitue a été fabriqué par l’entreprise Hubert process à Laval. Cette première étape permet de transformer un déchet de l’industrie mytilicole en des balles de byssus destinées à être valorisées.
Ensuite, il y a l’étape de transformation textile. Lors de ma formation textile à l’ENSAIT (École Nationale Supérieure Des Arts Et Industries Textiles) à Roubaix, j’ai commencé à développer un premier prototype de structure textile en byssus de moule. Les suivants ont été développés en partenariat avec l’IFTH (Institut Français du Textile-Habillement). Au final, nous utilisons les mêmes équipements que ceux habituellement utilisés dans l’industrie du textile, sauf que nous avons développé des techniques et un savoir-faire particulier que nous avons brevetés pour y parvenir. Je ne peux pas vous dévoiler plus de détails sur notre technique pour des raisons de propriétés intellectuelles.
Quels sont les avantages et les applications de cette matière textile ?
Le textile technique biosourcé issu du byssus de moule. Crédit : Bysco
Comparée à de la fibre de lin ou de chanvre, la fibre de byssus n’est pas cultivée sur des terres et ne rentre donc pas en concurrence avec l’alimentation humaine. Le byssus ne consomme pas d’eau, et quoi qu’il arrive, il est produit, car c’est un sous-produit de la mytiliculture. Il est très léger et possède de meilleures propriétés d’isolation thermique que les autres matériaux biosourcés. Comparé à des textiles synthétiques, il y a juste quelques matériaux qui sont encore plus performants, mais le byssus se situe dans le haut du panier. Sur le plan du confort acoustique, la performance de notre matériau est très bonne et est juste légèrement inférieure au matériau le plus performant dans ce domaine, à savoir la mousse mélanine. Enfin, la fibre de byssus est naturellement ignifuge.
Actuellement, nous avons deux marchés principaux. D’une part, le secteur du bâtiment pour lequel notre matériau est utilisé pour fabriquer des panneaux de confort acoustique, pour le calorifugeage de chaudières, pour l’isolation thermique de volets roulants et de certains équipements utilisés pour la climatisation et le chauffage. Et d’autre part, le marché de la mobilité où notre matériau est utilisé pour l’isolation thermique de vans aménagés et des camping-cars, ainsi que pour fabriquer des planchers de TGV ou pour l’aménagement intérieur des avions.
Où en êtes-vous dans le développement de Bysco ?
Notre entreprise a été créée en 2021 et nous avons installé une première unité de production à Cancale, en Bretagne Nord. Elle nous permet de produire environ 150 kg de fibre de byssus par mois. En septembre 2023, notre ligne pilote semi-industrielle sera fonctionnelle et la production devrait être comprise entre 300 et 500 kg par mois. L’année prochaine, notre objectif est de produire 5 à 6 tonnes de matière fibreuse, qui est ensuite transformée sur les plateformes technologiques de l’IFTH et du CETI (Centre Européen des Textiles Innovants) à Roubaix et Tourcoing. Nous commençons déjà à vendre des petites quantités à nos clients afin qu’ils testent notre matériau.
En parallèle, nous poursuivons notre programme de R&D qui vise à explorer toutes les voies de valorisation du byssus de moule pour le développement de produits, ainsi qu’à réaliser de la recherche industrielle pour augmenter nos capacités de production.
« On a dépassé la politique des petits pas, mais on n’est pas encore au pas de course », partage Corinne Le Quéré, présidente du Haut Conseil pour le Climat (HCC), à l’occasion de la parution de son cinquième rapport annuel « Acter l’urgence, engager les moyens » ce 28 juin 2023. Elle détaille les messages clés de ce nouveau rapport : « Les rythmes de baisse des émissions ne sont pas du tout à la hauteur des enjeux, il y a des blocages dans tous les secteurs. Par contre, il y a une stratégie en place et des acteurs mobilisés. On est dans une position plutôt favorable, mais il faut une politique économique à la hauteur des enjeux pour atteindre les objectifs rehaussés au niveau européen. »
Si la baisse des émissions de gaz à effet de serre brutes du pays se poursuit (-2,7 %), elle reste majoritairement due à des raisons conjoncturelles : épidémie de Covid-19, hiver doux et appels à la sobriété. De surcroît, le recul de l’absorption par les puits de carbone dans le secteur des terres (-21 %) sape les objectifs en termes d’émissions nettes. « En 2022, la sécheresse du printemps et les incendies de l’été laissent présager une détérioration des stocks de carbone des forêts sur cette dernière année et donc un manquement au budget carbone [en termes d’émissions nettes pour la période 2019-2022 de la stratégie nationale bas-carbone, NDLR] », précise Corinne Le Quéré.
Doubler le rythme de réduction annuel des émissions
Alors que l’objectif européen de baisse des émissions des gaz à effet de serre est passé de -40 % à -55 % en 2030, la France va devoir quasiment doubler le rythme de réduction annuel de ses émissions. « La baisse observée pour les émissions brutes est de 9,1 millions de tonnes équivalent CO2 (MtCO2eq) sur la période 2019-2022 », partage Corinne Le Quéré. Avant le renforcement des objectifs européens, la stratégie nationale bas-carbone (SNBC) actuelle proposait un objectif de réduction de 12 MtCO2eq sur la période 2023-2030. La révision en cours de la SNBC devrait impliquer une baisse annuelle de 17 MtCO2eq sur la période.
Le rehaussement des objectifs de réduction d’émissions entre secteurs d’ici 2030 dépendra des choix gouvernementaux. Mais ces baisses seront « importantes et rapides », prévient Corinne Le Quéré. On parle d’un facteur 3,5 à 5 pour le secteur des transports et de l’énergie, de 1,25 à 3,5 pour l’agriculture, entre 1,4 et 1,6 pour l’industrie et de 1,2 pour le bâtiment. « Et les puits de carbone doivent fortement augmenter, alors qu’ils diminuent », ajoute Corinne Le Quéré.
Un cadre d’action climatique à consolider
Concernant l’action publique sur le climat, le HCC estime que si le cadre d’action se construit et mobilise les parties prenantes, « la cohérence et l’alignement des stratégies avec les objectifs climatiques ne sont cependant pas assurés ». « Les dispositifs de suivi et d’évaluation sont aussi souvent incomplets », poursuit Corine Le Quéré. C’est notamment le cas du bâtiment où les objectifs de rénovation globales ne sont pas atteints ou encore les objectifs d’électrification de la voiture.
« La stratégie n’est pas accompagnée d’une politique économique d’ampleur permettant de déclencher l’accélération nécessaire », martèle la présidente du HCC. L’institution appelle à transformer la politique économique afin d’atteindre les baisses d’émissions attendues et mettre en place une adaptation transformationnelle. « Cela comprend la politique budgétaire, fiscale, commerciale, industrielle et celle de l’emploi », ajoute la présidente.
Il existe bien plusieurs paquets de mesures, par exemple pour les véhicules électriques et le bâtiment, mais les incitations et les moyens financiers associés restent insuffisants. « Un soutien public supplémentaire est nécessaire pour atteindre environ 30 milliards d’euros par an en 2030, tous secteurs confondus, soit la moitié des financements publics et privés nécessaires », ajoute la climatologue. Ce besoin est à comparer aux dépenses défavorables au climat, qui comprennent 43 milliards d’euros prévus pour le bouclier tarifaire en 2023, 10 milliards d’euros pour les niches fiscales et 6,3 milliards d’euros pour d’autres dispositifs.
Selon les études scientifiques, environ 2 millions de tonnes de microfibres synthétiques et naturelles sont rejetées dans les océans chaque année. Il a été estimé que 35 % des microfibres qui se retrouvent dans le milieu marin proviennent des effluents de machines à laver. De nouveaux résultats publiés par l’Ifremer dans la revue Environmental Pollution, en collaboration avec le CNRS et les universités de Bretagne occidentales et du Mans, montrent que les fibres synthétiques et naturelles ont des effets sur le métabolisme des huîtres creuses.
Les scientifiques ont observé que les fibres naturelles génèrent une inflammation des parois digestives de ces organismes filtreurs et affectent leur système immunitaire de manière plus importante que les fibres synthétiques. En cause : leur rugosité. Camille Détrée a réalisé cette étude lors d’un post-doctorat au sein du laboratoire des Sciences de l’Environnement marin (Ifremer/CNRS). Aujourd’hui maître de conférences à l’Université de Caen, elle nous explique ces résultats.
Techniques de l’Ingénieur : Quel a été votre mode opératoire pour cette étude ?
Crédits : Camille Détrée
Camille Détrée : Nous nous sommes intéressés à l’effet des microfibres naturelles et synthétiques sur l’huître creuse, Crassostrea gigas. Nous avons testé trois fibres naturelles : du coton, de la laine et du coton bio. Elles sont généralement présentées comme biodégradables et moins impactantes pour l’environnement et nous avons voulu le vérifier. Nous avons en plus testé trois microfibres synthétiques, assimilables aux microplastiques : l’acrylique, le polyester et le nylon.
Nous avons exposé nos huîtres pendant quatre jours à une concentration environnementale de 10 microfibres par litre pour savoir si une courte exposition pouvait avoir un impact. Cela correspond à la concentration moyenne retrouvée dans les six bassins océaniques. Nous avons aussi testé une concentration très forte de 10 000 microfibres par litre. Ce « scénario catastrophe » a été mené pour identifier les grandes fonctions biologiques de l’huître qui pouvaient être affectées.
Nous avons ainsi évalué leur capacité d’ingestion et les effets sur la digestion, la réponse inflammatoire, le système immunitaire et plus généralement la réponse au stress. Nous avons pour cela évalué la présence des microfibres dans la glande digestive et dans les fèces, et utilisé des biomarqueurs des grandes fonctions de l’huître. Nous nous sommes enfin intéressés aux composés chimiques associés à ces fibres.
Quelles différences avez-vous observées entre les fibres synthétiques et naturelles ?
Nous avons préparé nos propres fibres à partir de pelotes pour avoir des longueurs moyennes de 100 µm pour des diamètres de 20 à 30 µm. Les huîtres filtrent les particules entre 2 et 200 µm, on voulait s’assurer que les microfibres seraient biodisponibles. Nous avons ensuite exploré l’effet de chaque polymère et de chaque fibre naturelle indépendamment les uns des autres.
On a vu que les microfibres naturelles testées ont un effet plus important sur la digestion et l’inflammation que les microfibres synthétiques. Nous avons fait des tests de rugosité sur ces microfibres : les microfibres naturelles sont plus 2 à 10 fois plus rugueuses que les synthétiques, elles peuvent donc s’accrocher aux parois de la glande digestive et des branchies et générer une inflammation.
Mais attention, cela ne veut absolument pas dire que le plastique est mieux que le naturel. Cela veut dire que dans nos conditions, les microfibres naturelles avaient plus d’effet sur les biomarqueurs testés. Si vous prenez une autre laine ou un autre coton, vous aurez peut-être une rugosité différente, des additifs différents et donc des effets différents. Nous avons vu aussi vu que le polyester avait généré davantage de stress chez les huîtres exposées que les organismes non exposés.
Avez-vous observé une différence d’effets entre les deux concentrations testées ?
Nous n’avons pas vu de différence entre les concentrations de 10 et 10 000 microfibres par litre d’eau. Cela signifie que la concentration actuelle est suffisante pour perturber la digestion des huîtres. Ce n’est pas dramatique dans le contexte étudié, mais cela pose des questions sur une exposition chronique et sur les conséquences que cela peut avoir sur le long terme.
Comment expliquer cette absence de différence ? On suppose qu’il y a eu une réponse comportementale de l’huître, probablement au niveau de la quantité de filtration ou au niveau de l’ouverture valvaire entre les milieux peu et fortement contaminés aux microfibres.
Qu’est-ce que ces résultats impliquent pour vous ?
Ce que l’on veut vraiment mettre en avant est que le problème est général : il faut s’intéresser à tous les débris anthropogéniques. Les fibres naturelles sont traitées, elles ne sont plus vraiment naturelles. On suggère plutôt une réduction de consommation globale et on invite à privilégier la seconde main. Une publication de l’Université de Plymouth réalisée en 2016 a montré que c’est lors des quatre à cinq premiers lavages que les vêtements neufs vont relarguer la majorité des microfibres. S’il y a une limitation de l’achat de neuf, vous diminuez grandement la libération de microfibres.
Dans l’environnement, le coton met un peu plus de 270 jours à se dégrader à 75 %. Sur le synthétique, on est à 4 % sur la même période. Il va rester des dizaines d’années, contre moins d’un an pour le coton. Cela suggère tout de même que les matières synthétiques sont plus biodisponibles que les microfibres naturelles.
Occupant 60 % du marché des textiles, le polyester, aussi appelé polyéthylène téréphtalate (PET), nécessite 100 millions de tonnes de matières fossiles chaque année pour sa fabrication. En 2019, Tawfiq Nasr Allah et Benoît Illy, tous les deux docteurs en chimie, fondent la start-up Fairbrics afin d’alléger le bilan carbone de ce plastique tout en revalorisant le CO2 issu d’industries polluantes. L’entreprise, localisée sur le plateau de Saclay à Villebon-sur-Yvette (Essonne), transforme le CO2 industriel en fibre de polyester.
Dès sa création, Fairbrics connaît un succès majeur. En 2020, elle lance sa première levée de fonds et collecte un million d’euros grâce à des business angels. Elle s’installe ensuite dans l’accélérateur de start-up du chimiste Air Liquide, sur le plateau de Saclay. Après avoir développé une preuve de concept et fabriqué son premier T-shirt, les marques H&M, On-Running et Aigle signent des accords d’achat pour ce polyester.
S’ensuit une autre levée de fonds qui amasse cinq millions d’euros supplémentaires en janvier 2022. Un an plus tard, rebelote. Fairbrics réalise un tour de table pour subventionner sa montée en échelle et industrialiser son procédé. 22 millions d’euros sont ainsi récoltés dont 7 millions d’euros issus du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne et 5 millions d’euros provenant des partenaires de la start-up. Fairbrics lancera une nouvelle levée de fonds d’ici à la fin de l’année pour consolider ses finances et sécuriser ses projets en cours.
Utiliser des rejets industriels
Certaines industries comme la sidérurgie ou la pétrochimie rejettent d’importantes quantités de CO2. Fairbrics a donc pour objectif de réaliser des partenariats avec ces compagnies pour les débarrasser de leur dioxyde de carbone. Une association gagnant-gagnant : Fairbrics achète sa matière première à bas coût, tandis que l’industriel amoindrit considérablement ses émissions. Le CO2 récolté est ensuite transformé selon un procédé de chimie analytique. Il subit une étape de carbonylation oxydante et d’hydrogénation de l’oxalate formé. Le produit obtenu est l’éthylène glycol qui, combiné à l’acide téréphtalique, permettra de fabriquer du PET, ces fameuses fibres de polyester. Pour l’instant, l’acide téréphtalique utilisé par Fairbrics n’est pas issu de CO2, mais la jeune entreprise y travaille. Ce procédé complexe fait l’objet de cinq brevets. En analysant le cycle de vie de ses molécules, la start-up affirme que son polyester réduit l’empreinte carbone de la fibre de 70 %.
Avec un procédé qui a fait ses preuves, la jeune pousse ambitionne d’installer un démonstrateur pilote à Anvers, en Belgique, d’ici mi-2024. Le CO2 sera directement récupéré sur la plateforme chimique du port. Ce pilote sera en mesure de générer 100 kg par jour de polyester. À plus long terme, Fairbrics souhaite mettre en place sa première usine pilote, capable de produire une tonne par jour de polyester, à l’horizon 2026.
Une fois ces deux étapes franchies, Fairbrics désire faire de la licence de technologie pour des fabricants, en se limitant à la production de billes de polyester, afin de restreindre les investissements en matériel. Ces billes pourraient servir non seulement au secteur de l’habillement, mais également pour les emballages plastiques ou la conception de sièges automobiles.
