Par Hubert Blatz
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Écoutez notre podcast Cogitons Sciences : Ingénieurs ès jeux vidéo [Des ingénieurs qui cassent la routine #2]
Gauthier Ryckeboer et Romain André sont respectivement ingénieur électronique et chef de projet produits électroniques (ingénieur électrique de formation), au département conception d’accessoires jeux vidéo chez Nacon. Mais avant de rejoindre cette filiale du groupe BigBen, ils avaient commencé leurs carrières d’ingénieurs dans le secteur automobile. Ce changement s’est accompagné d’une toute nouvelle manière de travailler ! Une composante inhérente à leur quotidien : une précieuse flexibilité professionnelle et une passion commune pour le jeu vidéo.
Expériences et passe-temps ludiques, les jeux vidéo, omniprésents dans notre culture populaire, sont avant tout des produits : ils sont conçus, testés, éprouvés et approuvés, avant leur mise sur le marché. Parmi les nombreux professionnels qui œuvrent dans le domaine du gaming figurent, on s’en doute bien, des ingénieurs ! Gauthier Ryckeboer et Romain André en font partie.
Multi-casquettes [2:18 – 30:12]
“Au quotidien, mon métier se résume à plusieurs casquettes, détaille Gauthier Ryckeboer. Une première casquette laboratoire qui représente les validations, les tests et les caractérisations des différents accessoires des jeux vidéo. Une deuxième casquette, cette fois ingénierie, qui est plus liée à la spécification en vue du développement de l’accessoire, et c’est là où j’assiste mon collègue Romain, ces missions étant liées au user interface, à l’électronique et à l’électrique. Une troisième casquette autour de l’amélioration continue du produit, en fonction des retours clients, et nous sommes toujours à l’affût de nouvelles technologies et de nouveaux composants”.
De son côté, Romain André participe à la supervision du développement du produit “en allant de l’idée de départ et jusqu’à la sortie de l’usine et l’arrivée en magasin” : “cela consiste à définir complètement le produit, d’un point de vue technique, avec les membres du laboratoire, dont Gauthier, superviser le développement tout au long de la chaîne de production, participer à l’élaboration du packaging et travailler avec les équipes marketing pour présenter le produit aux clients”.
Une flexibilité professionnelle accrue [30:25 – 49:57]
Depuis leurs débuts dans le milieu du jeu vidéo, les deux ingénieurs profitent d’une plus grande flexibilité au travail. Ainsi, pour Gauthier Ryckeboer : “chez Nacon, lorsque nous avons une idée ou un projet, que ce soit sur le développement d’accessoires ou sur autre chose, il nous est possible de le remonter très facilement car la hiérarchie est très accessible, et cela jusqu’au PDG (Alain Falk, NDLR), et il nous est aussi possible d’échanger avec beaucoup de corps de métiers, qu’il s’agisse de nos collègues de la comptabilité ou de l’informatique, de nos partenaires industriels qui se trouvent en Chine par exemple, de nos partenaires technologiques éparpillés à travers le monde, ou encore les collègues chefs de projet comme Romain ou encore les collègues designers industriels… Aujourd’hui, j’ai pu développer un côté pluridisciplinaire, très agréable car challengeant intellectuellement”.
Romain André renchérit et affirme que cette flexibilité constitue l’un des avantages qui l’ont poussé à poursuivre sa carrière dans le secteur du jeu vidéo : “la flexibilité, c’est la possibilité d’entreprendre et de voir le concept, imaginé avec les collègues, prendre forme et prendre vie. C’est une des choses qui rend le secteur au global ainsi que l’innovation très intéressants, car ce n’est pas un secteur qui reste fixe. Si par exemple on voit aujourd’hui comment a évolué une manette, à quoi elle ressemblait et ce qu’il y avait dedans il y a 10 ans, ce n’est plus la même chose aujourd’hui, ça a complètement changé ! Et on peut en dire tout autant pour l’évolution des jeux vidéo, des supports de jeux, mais aussi des casques audio. Et au niveau industriel, cette flexibilité m’a permis de rencontrer des personnes qui maîtrisent des technologies qu’autrement, si j’étais resté dans le secteur automobile, je n’aurais pas forcément pu découvrir à moins de changer de périmètre ou de site… Alors qu’aujourd’hui, je travaille sur des catégories de produits qui sont totalement différentes les unes des autres, tout en restant au même endroit”.
Références citées :
L’entreprise bretonne Thrustmaster, qui fabrique des joysticks et des volants
L’équipementier automobile français Valeo
Ressources pour aller plus loin :
“Power on: The Story of Xbox”, série de vidéos documentaires sur la chaîne YouTube de Microsoft
“High Score : L’Âge d’or du gaming”, docu-série sur Netflix
“Les consoles de jeux vidéo”, un livre d’Evan Amos (éditions Omaké)
Les livres sur l’histoire du jeu vidéo proposés par les éditions Omaké
“Joypads ! Le design des manettes”, un livre de Laurent Bolli et Nicolas Nova (éditions Les moutons électriques)
“Le rendez-vous tech” et “Le rendez-vous jeux”, podcasts animés par Patrick Beja
“Tech café”, podcast animé par Guillaume Vendé et Guillaume Poggiaspalla
Cogitons Sciences est un podcast produit par Techniques de l’Ingénieur. Cet épisode a été réalisé par Intissar El Hajj Mohamed, en collaboration avec Marie-Caroline Loriquet. Le générique a été réalisé par Pierre Ginon et le visuel du podcast a été créé par Camille Van Belle.
Data center : de l’hydrogène vert pour limiter les émissions de CO2
En 2021, les centres de données auraient été responsables de 2 % des émissions de CO2 dans le monde, soit l’équivalent de l’ensemble du secteur aérien mondial. L’industrie européenne des centres de données a indiqué qu’elle fonctionnerait de manière entièrement neutre en carbone d’ici 2030.
Différentes pistes sont étudiées pour limiter leur consommation en énergie : refroidissement avec de l’eau de mer comme à Marseille, data center sous-marin comme celui en construction en Chine, optimisation de la climatisation, recours à des systèmes de sauvegarde moins énergivore, optimisation avec l’intelligence artificielle des calculs intensifs…
Des essais qui polluent
Autre piste envisagée : recourir à l’hydrogène verte. En cas de panne de courant, les datacenters disposent de groupes de générateurs électriques (généralement au diesel) ainsi que d’onduleurs avec des batteries massives.
Même s’ils sont peu utilisés, ces moteurs diesel doivent être régulièrement démarrés pour s’assurer qu’ils pourraient fonctionner dès qu’une panne électronique est constatée. Étant donné le nombre important de datacenters dans le monde (près de 700, rien que pour les 8 principaux opérateurs), ces essais réguliers génèrent de la pollution et une consommation non négligeable de carburant.
Pour réduire cet impact, NorthC teste un module de pile à hydrogène de 500 kilowatts dans l’un de ses datacenters. Selon cet opérateur régional, cette alternative permettra d’économiser des dizaines de milliers de litres d’essence. Seule de l’eau est libérée lors de la combustion de l’hydrogène vert.
Si cette quantité de carburant était brûlée, plus de 78 tonnes de CO2 seraient créés. Selon NorthC, c’est l’équivalent de 24 voitures parcourant en moyenne 32 kilomètres chaque jour ou de 20 000 téléphones chargés chaque jour pendant un an.
Des tests en France
Les piles à hydrogène qui seront installées dans le centre néerlandais de Groningue seront plus chères que les générateurs diesel traditionnels. Toutefois, en raison de la hausse des prix des carburants et du développement continu de la filière hydrogène, l’opérateur estime que les coûts devraient baisser rapidement.
Les Français travaillent également sur l’intégration de l’hydrogène vert dans des datacenters. Deux entreprises, Atos et HDF Energy, développent une solution complète pour alimenter des datacenters avec de l’hydrogène généré par des énergies renouvelables.
De son côté, le groupe énergétique allemand RWE vient de signer un accord avec Neptune Energy pour développer un projet de démonstration d’hydrogène vert dans la mer du Nord néerlandaise. Baptisée H2opZee, cette expérimentation vise une capacité d’électrolyse de 300 à 500 mégawatts. Ce projet serait développé en deux phases. La première sera axée sur une étude de faisabilité, tandis que la seconde se concentrera sur la mise en œuvre. L’objectif est que le projet soit développé avant 2030.
nu glass : en finir avec les zones blanches à bord des trains
Composées de deux couches de verre et d’une couche interne métallique invisible faisant office d’isolant thermique, les vitres de train constituent aussi des barrières infranchissables pour les ondes de téléphonie et d’Internet mobile. Un problème qui contraint les compagnies ferroviaires à installer des répéteurs. Une opération coûteuse et contraignante, qu’il faut renouveler au fil de l’évolution des technologies et qui implique en outre une maintenance régulière, en plus d’une consommation énergétique notable. Complètement passive, la solution développée par nu glass consiste quant à elle à venir graver sur la couche métallique située au cœur du vitrage une trame invisible qui le rend perméable aux ondes. Réalisée à même le train, l’opération se révèle rapide et peu coûteuse. De multiples avantages qui pourraient également permettre à la technologie de faire son entrée, dans quelques années, dans le secteur du bâtiment, comme nous l’explique Luc Burnier, fondateur et CEO de cette spin-off de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL).
Techniques de l’Ingénieur : Comment nu glass est-elle née ? Quelles sont les spécificités de la solution que vous avez développée ?
Luc Burnier : Je travaille depuis neuf ans à l’EPFL¹ au Laboratoire d’Énergie Solaire et de Physique du Bâtiment (LESO-PB). Une partie de ce laboratoire se consacre à l’enveloppe des bâtiments, avec une orientation matériaux, par exemple sur les couches destinées aux fenêtres. Cette enveloppe des bâtiments se rapprochant de celle des trains – elle implique des consommations énergétiques liées au chauffage et à la climatisation – nous avons lancé en 2015 un projet avec l’Office fédéral des transports (OFT) dans l’objectif d’améliorer l’isolation des trains. Un tiers de leur consommation énergétique est en effet lié au chauffage et à la climatisation.
Nous avons alors identifié les fenêtres comme un point crucial. Il y a eu beaucoup d’évolutions technologiques à ce sujet. On avait, auparavant, du simple vitrage, puis du double. Plus tard, pour réduire les radiations, des coatings ont été développés : des couches minces métalliques transparentes qui servent à refléter toutes les ondes de chaleur et multiplient ainsi presque par deux l’isolation thermique de la fenêtre. La problématique, dans les trains, était que l’installation de ces fenêtres avec couches métalliques entraîne une absence de réseau téléphonique à l’intérieur des rames. La seule solution disponible à l’époque était l’installation de répéteurs, des systèmes très chers que les compagnies ferroviaires rechignaient à installer pour des raisons de budget. Elles préféraient alors parfois opter pour des vitrages peu isolants, plutôt que d’avoir à régler la problématique de la connectivité.
Nous avons donc cherché une solution « de physiciens » à cette problématique. Avec Andreas Schüler, mon supérieur, l’équipe du LESO et des partenaires industriels, nous avons ainsi développé un système permettant de venir « couper » très finement cette couche métallique pour interrompre sa conductivité électrique. Cela permet de laisser passer les ondes de téléphonie mobile, sans pour autant affecter la capacité des vitres à refléter les radiations thermiques.
Pour cela, nous avons opté pour une technique de pointe d’ablation par laser. Elle permet de faire des lignes très fines et donc d’enlever le moins de matière possible. Nous parvenons maintenant à faire des lignes d’une largeur inférieure à 25 microns, quand ce qui se fait aujourd’hui sur le marché du vitrage neuf est plutôt de l’ordre de 50 microns.
Ces lignes sont répétées tous les deux millimètres dans les deux sens. Cela produit une grille, dont on peut d’ailleurs choisir la périodicité. En tout cas, plus les lignes sont fines, mieux c’est, car on enlève moins de coating et l’on préserve ainsi l’isolation thermique. Cela est aussi important en matière de visibilité : il ne faut pas que les lignes soient trop larges, sinon on pourrait voir le quadrillage à l’œil nu.
Nous avons implémenté cette solution dans un premier train – un modèle NINA – en collaboration avec la BLS, entreprise ferroviaire de la région bernoise, dans le cadre d’un projet de l’OFT. La première entreprise ayant produit ces verres lasérisés a malheureusement fermé et d’autres fabricants ont repris la technologie (qui n’est pas brevetée) notamment Flachglas et Saint-Gobain, mais avec des lignes plus larges. Ces entreprises vendent, en plus, uniquement du verre neuf, ce qui est certes très bien pour la construction de nouveaux trains, mais ne permet pas de répondre à la problématique des trains déjà sur les rails. Une grosse partie de la flotte existante disposant de ces très bons verres isolants se retrouve verrouillée au niveau de la connectivité réseau.
Nous avons donc développé une solution de post-traitement, qui s’effectue directement sur le train. Cela évite de gâcher des vitres qui n’ont que quelques années et qui peuvent encore avoir une durée de vie de quinze ans, simplement pour une histoire de connectivité. Notre solution ne nécessite même pas de démonter les fenêtres, ce qui représenterait une problématique logistique et impliquerait des coûts énormes. C’est pour cela que nous avons développé une machine permettant de traiter les vitres directement en place.
Cela fait environ deux ans que je travaille sur cette solution de post-traitement. Les contraintes sont en effet différentes de celles liées à la fabrication de verre neuf, en usine. Malgré tout, nous arrivons à une meilleure qualité que ce que font les industriels en usine avec de grosses machines laser. Cela est dû à notre tête laser qui n’utilise pas les standards habituels de la technologie. Nous avons développé un système qui est en cours de brevetage à l’échelle européenne.
Quels avantages cette solution de traitement des vitrages offre-t-elle par rapport, par exemple, à l’installation de répéteurs à l’intérieur des rames ?
Il y a plusieurs problèmes avec les répéteurs… Si les compagnies ferroviaires rechignaient à en installer, c’est notamment parce que ce sont des systèmes compliqués, chers, et qui ne sont, parfois, pas très efficaces. Il y a régulièrement des pannes. Quand la technologie évolue, que l’on passe par exemple de la 4G à la 5G, il faut réadapter les modules, voire les remplacer. Cela consomme également de l’énergie, environ 700 watts. Hormis les coûts matériels, les contraintes sont donc aussi logistiques : il faut équiper des trains en prévoyant des emplacements pour les antennes, pour les répéteurs, il faut des techniciens, des opérations d’entretien…
À l’inverse, notre solution est complètement passive, et n’est pas limitée à un type d’onde, elle laisse tout passer, jusqu’à 6 GHz, voire plus si cela est souhaité. Elle ne nécessite pas d’entretien : une fois que l’on a traité la vitre, c’est fini. En plus de cela, notre solution a des avantages en matière de performances de communication : le fait de ne pas avoir à passer par le répéteur permet de connecter directement le téléphone aux antennes-relais, en line-of-sight². Cela permet des meilleures performances tout en demandant des niveaux de signaux un peu plus faibles.
Comment le laser parvient-il à n’attaquer que la couche métallique, sans altérer le verre ?
La couche métallique est située à l’intérieur du vitrage : il y a deux lames de verre et la couche est sur l’une des faces intérieures du verre. Notre laser passe à travers le premier verre et vient se focaliser précisément sur la couche métallique interne. Nous utilisons des lasers proche-infrarouges, « transparents » pour le verre, ce qui permet de ne pas provoquer son échauffement. On ne vient « brûler » que la couche métallique, souvent une couche d’argent et d’oxydes d’une centaine de nanomètres, cela n’a donc pas d’impact sur la tenue mécanique du verre. Les temps de pulse sont aussi très courts, ce qui évite que la chaleur ne se transmette au verre.
Comment le dispositif se présente-t-il, très concrètement ?
Il s’agit d’une tête laser d’une quinzaine de centimètres de côté. Dedans se trouve toute notre technologie brevetée, qui permet notamment de réaliser l’autofocus : le laser vient toujours se focaliser parfaitement sur la couche métallique afin que la résolution très fine des lignes soit atteinte. Cette tête laser est positionnée sur un robot qui vient scanner la vitre et réalise le traitement sur tout le vitrage. Ce robot lui-même est placé directement sur le train.
Combien de temps le traitement d’une vitre de train nécessite-t-il ?
Cela prend une quinzaine de minutes. Nous pourrions réduire un peu ce temps en augmentant les vitesses du robot ou en améliorant d’autres paramètres, mais nous considérons qu’avec quinze minutes par fenêtre, cela est cohérent avec le temps nécessaire à l’installation de la machine.
La tête laser est-elle adaptée aux vitres courbées dont sont équipés certains trains ?
Il est vrai qu’il y a de plus en plus de trains double-étage et le deuxième étage est souvent équipé de verre courbe. Notre tête laser possède un degré de liberté supplémentaire, qui est nécessaire pour pouvoir suivre une courbe. C’est aussi là que notre système d’autofocus montre toute son importance : il agit toutes les millisecondes et permet ainsi de maintenir une parfaite focalisation du rayon sur la couche métallique interne du verre, même s’il est courbé. La courbure n’est jamais parfaite, et l’on risquerait d’avoir des écarts sans ce système. Quand nous avons discuté avec la BLS de la première série de trains à traiter, l’idée était justement de le faire sur des vitres courbes, c’est la raison pour laquelle nous avons développé la machine pour qu’elle en soit capable.
Quel est aujourd’hui le degré de maturité de la technologie ? Quels projets menez-vous actuellement ?
Nous sommes pour le moment en collaboration avec les CFF [Chemins de fer fédéraux suisses, NDLR]. Nous avons traité un premier wagon qui était un wagon test. L’essai s’est bien passé, mais il ne s’agissait pas encore d’un train de passagers. En avril prochain, nous prévoyons de travailler sur une voiture de passagers, afin d’avoir un retour utilisateurs. Cela va permettre aux CFF de valider le procédé sur un matériel roulant avant de déployer la technologie. Nous sommes aussi en contact avec la Deutsche Bahn, qui rencontre exactement le même problème : de nombreux trains sont équipés de vitrages qui bloquent les ondes et leurs répéteurs ne fonctionnent pas bien… Il serait trop cher de changer les fenêtres de tous les trains. Avoir une solution de post-traitement les intéresse donc beaucoup.
L’idée pour nous est également d’élargir notre offre à l’échelle européenne, car il y a une demande. Il faut selon moi offrir cette solution le plus vite possible. La problématique est très actuelle, notamment avec le passage de la 4G à la 5G, et plus globalement avec la digitalisation. D’ici la fin de cette année, nous devrions commencer à déployer la technologie à l’échelle suisse puis européenne.
Visez-vous également le marché français ?
Nous sommes effectivement à la recherche de marchés en France, mais aussi en Angleterre, Espagne, Autriche, dans les pays nordiques… Ce sont des pays où le ferroviaire est bien développé et où la même problématique se manifeste.
Prévoyez-vous de proposer la technologie en tant que service, ou plutôt de vendre le produit ?
Même si nous n’écartons rien, nous pensons a priori plutôt vendre un service complet. C’est plus simple d’avoir une formule complète pour les entreprises ferroviaires : leurs employés ne sont pas formés à l’utilisation des machines lasers. Notre machine est assez mobile, elle peut être transportée dans un van pour être déplacée là où se trouve le train à traiter. Il n’est en effet pas évident de faire venir un train qui se trouve par exemple au fin fond de l’Allemagne jusqu’à Berlin simplement parce que la machine s’y trouve. Avoir une machine mobile est important.
En comparaison avec d’autres options, comme l’installation de répéteurs, où le coût de votre solution pourrait-il se situer ?
Par rapport aux répéteurs, ou encore au changement de fenêtres, nous sommes deux à trois fois moins chers. Il y a donc vraiment un intérêt, d’autant plus que, pour les répéteurs, il sera nécessaire de les changer à nouveau dans quelques années… Or, avec notre solution, une fois les vitres traitées, il n’y a plus à intervenir, il n’y a pas besoin d’entretien. En plus des coûts de base, les coûts liés aux entretiens, aux pannes sont donc éliminés.
Avez-vous d’autres projets ?
Nous prévoyons aussi de proposer une offre aux verriers : si l’on sait faire mieux directement sur train, nous pourrons faire encore mieux en usine. Nous étudions cette piste… D’autant plus que nous avons un intérêt de la part de verriers qui souhaiteraient travailler avec nous. Nous visons également le secteur du bâtiment, qui fait face à la même problématique : de plus en plus de constructions sont hermétiques aux ondes. Notre solution de post-traitement serait donc parfaite, puisque l’on ne peut pas déterminer à l’avance si un bâtiment aura des problèmes de connectivité. Je pense qu’il s’agit d’une question d’années. Nous n’attendrons sans doute pas longtemps avant de nous lancer car il y a aussi une demande et cette problématique de connectivité qui risque de devenir de plus en plus importante avec le développement de l’IoT³. À terme, il sera crucial d’avoir des vitres qui laissent passer les ondes. C’est un marché important, et les coûts associés à l’installation de répéteurs sont encore plus élevés. Cela risque en plus de s’accentuer avec le temps : les fenêtres sont l’un des éléments que l’on remplace en priorité lors de la rénovation des bâtiments. Or, dans toutes les fenêtres actuelles, il y a des couches métalliques basse-émissivité, qui bloquent la chaleur mais aussi les ondes, c’est devenu un standard.
Avec ces projets de croissance et de diversification, prévoyez-vous de fabriquer d’autres exemplaires de votre machine laser ?
Nous n’avons pour le moment qu’une machine, car nous sommes encore en phase précoce. Mais nous prévoyons effectivement de multiplier les machines. Je pense que d’ici la fin de l’année nous serons à quatre exemplaires. Ces machines sont facilement multipliables : la nouvelle technologie laser que nous avons développée nous permet aussi d’avoir des machines plus simples que les gros modèles déployés habituellement.
(1) École polytechnique fédérale de Lausanne
(2) Transmission directe de l’onde électromagnétique entre l’émetteur et le récepteur, sans interruption du signal par un obstacle.
(3) Internet of Things, Internet des objets
Greffe d’organes : détecter le risque de rejet à partir d’une simple prise de sang
Après une greffe, le risque de rejet demeure malgré le suivi systématique par le patient transplanté d’un traitement immunosuppresseur. Des consultations régulières restent ainsi indispensables pour s’assurer du bon fonctionnement de l’organe greffé. Le suivi de certains paramètres fonctionnels et histologiques permet en effet de détecter un éventuel risque de rejet. Des paramètres dont la modification n’intervient toutefois que tardivement, lorsque le greffon est déjà en souffrance. Pour détecter de manière plus précoce le risque de rejet, la start-up BioMAdvanced a ainsi entrepris le développement d’une solution de diagnostic basée sur la recherche de biomarqueurs dans le sang. Ces indicateurs trahissent plus précocement le risque de rejet, et permettent ainsi de moduler le traitement à temps. Cofondatrice et directrice du Conseil scientifique de la start-up, Sophie Brouard nous en retrace les origines et revient en détail sur la solution de diagnostic développée par BioMAdvanced, dont la commercialisation devrait débuter fin 2025.
Techniques de l’Ingénieur : Quelles ont été les étapes qui vous ont permis d’aboutir à la création de BioMAdvanced ?
Sophie Brouard : Je suis en premier lieu chercheuse au niveau académique, et Directrice de recherche à l’Inserm(1). Depuis les années 2000, mes collègues et moi-même travaillons sur les sujets de transplantations rénales et pulmonaires ainsi que sur des maladies auto-immunes. Notre objectif est de trouver des biomarqueurs qui permettraient de détecter plus précocement un rejet après une transplantation et d’assurer un meilleur suivi des traitements dans le cadre de maladies auto-immunes. Il existe en effet aujourd’hui des moyens, dans le cas d’une transplantation rénale, de suivre le rejet par des paramètres fonctionnels. Mais quand ces paramètres fonctionnels changent, cela signifie, en fait, qu’une souffrance du greffon existe déjà. Il est donc trop tard pour intervenir. Il en va de même au niveau histologique : quand on s’aperçoit de signes histologiques, c’est trop tard… Nous avons donc cherché à détecter des marqueurs que l’on puisse trouver avant ces marqueurs fonctionnels. Nous nous sommes ainsi orientés vers des pistes moléculaires, vers les gènes.
Nous voulions également rester dans un compartiment peu invasif, ce qui excluait la biopsie. Le sang, en revanche, nous semblait intéressant : à chaque consultation, le patient fait déjà une prise de sang, cela représentait donc pour nous une occasion de faire une mesure de gènes.
À partir de là, nous avons poursuivi nos travaux, et nous avons eu l’occasion de nous intéresser à une cohorte de patients transplantés très rares : des patients qui ne prenaient plus de traitements immunosuppresseurs et qui continuaient malgré tout à avoir une fonction rénale normale. Cela correspondait à une définition de la tolérance. Il s’agit d’un phénomène extrêmement rare : normalement quand on est transplanté, on doit suivre un traitement à vie. Nous avons donc essayé de voir si ces patients avaient quelque chose de particulier et nous les avons finalement associés à une situation de faible risque de rejet immunologique. Nous avons trouvé chez eux des biomarqueurs, et à partir de là, une signature du faible risque de rejet en transplantation rénale.
En validant cette signature, nous nous sommes aperçus qu’elle pouvait également être importante pour déceler le rejet subclinique, c’est-à-dire le rejet qui n’est pas détectable cliniquement. La signature que nous avons détectée est présente chez les patients qui ont un faible risque de rejet et inversement chez ceux qui ont un haut risque de rejet, de rejet subclinique.
Après cette première signature, nous avons adopté la même approche au niveau du poumon, sachant qu’en transplantation pulmonaire, il n’y a pas de tolérance. Nous nous sommes donc intéressés à des patients qui présentaient un rejet chronique de leur greffon. Nous avons, de la même manière que pour le rein, établi une signature du risque de rejet.
Dans les maladies auto-immunes, enfin, nous nous sommes intéressés à la rectocolite hémorragique. L’idée, dans ce cas, a été de pouvoir détecter les patients qui pourraient être éligibles aux traitements. Quand on traite les patients en première intention avec un anti-TNF(2), on a énormément de personnes résistantes à ce traitement, qui perdent donc du temps. L’idée était donc de déterminer quels patients pourraient bénéficier de ce traitement et quels malades devraient bénéficier directement d’une deuxième ligne de traitement. Il s’agit dans ce cas de marqueurs que l’on appelle des biomarqueurs compagnons.
À partir de tout cela, nous nous sommes dit qu’il serait intéressant de lancer une start-up sur ce sujet. J’avais déjà un peu d’expérience car nous avions développé auparavant une entreprise, Effimune, qui est devenue OSE Immunotherapeutics, orientée sur les anticorps monoclonaux. Le lancement de BioMAdvanced a un peu été un concours de circonstances… Nous avons suivi le programme DeepTech Founders(3), nous avons également été accompagnés par Atlanpole(4), qui nous a vraiment poussés à y aller. Un de mes collègues m’a conseillé de rencontrer Frédéric Pette, qui est devenu notre CEO. Nous étions cinq au total pour monter l’entreprise : Frédéric et moi-même, ainsi que Richard Danger, ingénieur qui travaillait depuis longtemps à mes côtés, Jean-Michel Bouler, qui m’avait conseillé de rencontrer Frédéric, ainsi que son frère, Nicolas Bouler, qui est plus spécialisé sur les aspects qualité et développement.
Quelle est la nature des biomarqueurs que vous évoquez ? Sont-ils les mêmes quel que soit l’organe transplanté ?
Il s’agit de biomarqueurs très liés aux lymphocytes B. Nous avons publié plusieurs papiers montrant que ces marqueurs sont vraiment spécifiques à un organe. Nous avons notamment réalisé, avec un collègue anglais, une étude comparative de patients tolérant un rein, et de patients tolérant un foie. Nous avons montré que les biomarqueurs étaient très différents.
Pour le poumon et le rein, les différences sont un peu moins marquées, il y a quelques gènes communs, mais les gènes que nous avons retenus, ceux qui sont les plus discriminants, ne sont pas les mêmes.
Comme je l’évoquais, il s’agit donc de gènes liés aux lymphocytes B, mais pas uniquement. Pour la signature « rein », on se retrouve par exemple avec trois paramètres cliniques et deux gènes : un gène impliqué dans la multiplication des lymphocytes B, qui s’appelle TCL1A, mais l’autre, AKR1C3, est plutôt un gène des cellules NK (Natural Killer) [capables de tuer des cellules tumorales et des cellules infectées, NDLR].
Pour le poumon, il s’agit également de gènes plutôt liés aux lymphocytes B, mais pas que, on les retrouve aussi dans les lymphocytes T. Il s’agit de gènes liés aux phénomènes de prolifération, transcription, activation.
Pour la signature que l’on retrouve dans la rectocolite hémorragique, il s’agit cette fois de gènes situés sur la voie du récepteur de l’IL-7, IL-7 étant une cytokine qui permet la croissance des lymphocytes.
Ces biomarqueurs sont-ils détectables avant qu’un patient bénéficie d’une transplantation ?
C’est une question qui nous est souvent posée, mais non, ces marqueurs ne sont pas détectables avant transplantation. Cela s’explique notamment par le fait que ces gènes sont des gènes de l’inflammation, des gènes de la régulation. Or, pour avoir de la régulation, il faut avoir du « danger », comme l’a montré une chercheuse dans les années 1970. Dans notre cas, ce « danger » est justement représenté par l’évènement de la greffe.
Il faudrait en revanche que nous poussions nos travaux plus loin pour être sûrs de cela. Il reste une part d’incertitude à ce sujet.
Comment l’analyse de ces biomarqueurs est-elle réalisée ?
Elle est faite par une PCR tout à fait standard, une RT-PCR(5), et nous l’avons également validée par NanoString(6), une technique qui permet de passer beaucoup plus d’échantillons.
Nous avons ensuite développé un algorithme, une équation basée sur cinq paramètres : trois paramètres cliniques : nombre de rejets antérieurs, genre et prise d’inhibiteurs de calcineurine, et les deux gènes biomarqueurs, auxquels on donne un poids, en fonction de leur expression et de leur importance dans la détection. Cela nous permet d’obtenir un chiffre, qui, s’il dépasse le seuil de 3,14, indique que le patient est à risque de rejet.
Quel rôle le médecin pourrait-il avoir face à cet algorithme et le chiffre qu’il permet d’obtenir ?
Le médecin disposera d’un chiffre qui lui indique si le patient est à risque de rejet. Après, évidemment, c’est toujours à lui d’avoir le dernier mot et d’interpréter. Il faut aussi prendre en compte les aspects cliniques.
Une fois le risque de rejet déterminé, quelles sont alors les options thérapeutiques ?
Déjà, après avoir déterminé par notre technique le risque de rejet, il faut s’en assurer en réalisant une biopsie. Après, on peut envisager une modification du traitement si cette biopsie confirme le résultat. Soit on augmente les doses, soit on change le traitement parce qu’il n’est pas adapté. Une surveillance peut également être mise en place : le clinicien peut aussi estimer que, malgré de mauvais paramètres, on ne change rien. Dans ces cas-là, l’idée sera alors de suivre beaucoup plus le patient. C’est un aspect vraiment important, la surveillance fait beaucoup.
Quelles sont les prochaines étapes à franchir avant la commercialisation de cette technologie, prévue pour fin 2025 ?
J’ai notamment déposé, dans le cadre de l’appel à projets européen ERA PerMed, un projet dont l’acronyme est AGORA(7). L’objectif est d’évaluer les patients à faible risque de rejet et, derrière, dans le cadre d’une étude clinique, de diminuer les doses d’un des immunosuppresseurs. Ce projet a été accepté. Notre test va donc être mis en œuvre directement chez ces patients dans le cadre d’une étude prospective, qui inclura également une validation rétrospective sur 300 patients, pour laquelle notre test sera également utilisé.
(1) Institut national de la santé et de la recherche médicale
(2) TNF : Tumor Necrosis Factor – facteur de nécrose tumorale. Les anti-TNF sont des médicaments qui bloquent l’action de ces protéines sécrétées par les lymphocytes T et qui interviennent dans le processus inflammatoire et les réactions immunitaires.
(3) Programme de formation à l’entrepreneuriat destiné aux chercheurs, lancé par Hello Tomorrow, en partenariat avec Bpifrance et sous le patronage conjoint du ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation, et du Ministère de l’Économie et des Finances.
(4) Atlanpole Biotherapies est le pôle de compétitivité en santé du Grand Ouest.
(5) Reverse transcription‐polymerase chain reaction, technique associant transcription inverse et réaction de polymérisation en chaîne.
(6) Technologie utilisée pour capturer et dénombrer des molécules d’ADN, d’ARN ou des protéines à l’aide d’un système de sondes chromocodées.
(7) Algorithm of Graft Outcome in Renal Allotransplantation
La peinture, source majeure de microplastiques dans les océans
Des chercheurs d’EA – Environmental Action, centre de recherche suisse spécialisé dans l’empreinte plastique, soulignent que les peintures pourraient être la principale source de pollution par les microplastiques des océans. En effet, dans son nouveau rapport L’environnement est peint de plastique, l’organisme estime que les peintures sont un contributeur majeur à la pollution plastique océanique.
Le rapport se base sur l’année de référence 2019 avec une demande mondiale en peintures de 52 millions de tonnes, comprenant 19,5 millions de tonnes de plastiques. La perte totale de peinture dans l’environnement est estimée entre 5,2 et 9,8 millions de tonnes par an (Mt/an), avec une moyenne de 7,4 Mt/an. Sur ce total, près de 2 millions de tonnes finissent dans les océans chaque année. Soit 58 % de l’apport total en microplastiques dans les océans, évalue le rapport. Le reste finit dans les sols.
Du plastique dans nos peintures et nos océans
« Les peintures modernes sont majoritairement constituées d’un liant à base de polymère plastique : 37 % en moyenne», explique EA – Environmental Action. Les microplastiques visés ici résultent de l’application, la rénovation et l’abrasion des peintures utilisées dans nos infrastructures, véhicules, bateaux, bâtiments, marquages routiers… Leur contribution dépasse celle des fibres textiles (522 000 tonnes) et de la poussière de pneus (424 000 tonnes).
Les sources de microplastiques liées à la peinture restent largement réparties géographiquement. En raison de sa plus grande population, la contribution la plus élevée aux pertes totales vient, comme pour la pollution macroscopique, de la région Asie-Pacifique (54 % des pertes totales).
Cité dans un communiqué, Declan McAdams, président de l’entreprise norvégienne Pinovo à l’origine de cette recherche, conclut : « Ce rapport doit être pris comme un signal d’alarme pour l’industrie de la peinture et ses clients chargés de l’entretien des revêtements de peinture. Les régulateurs nationaux et transnationaux, tels que la Commission européenne et l’Organisation maritime internationale (OMI), doivent prendre des mesures immédiates pour que les personnes travaillant avec de la peinture repensent leurs méthodes d’application, d’entretien et de traitement de cette substance en fin de vie. Il est important que l’industrie trouve des méthodes alternatives plus durables. Avec ces conclusions mettant en lumière l’ampleur de la pollution causée par la peinture, nous avons besoin d’un changement systémique dans la façon d’utiliser et gérer cette dernière. »
Des ressources en bois suffisantes mais à utiliser avec précaution
Les besoins importants de ressources renouvelables pour la transition énergétique impliquent de donner une large place à la biomasse, en particulier celle issue des filières agricoles et forestières. WWF France et le bureau d’étude Solagro se sont intéressés à la biomasse mobilisable par ces deux filières en 2050. Dans leur rapport, le mode alimentaire à cet horizon répond en qualité et en quantité aux besoins nutritionnels sur la base du scénario Pulse Fiction qui implique également une agriculture plus durable. Une fois l’alimentation assurée, la biomasse restante mobilisable est estimée entre 45 et 50 Mt de matières sèches par an.
Dans la vision du WWF, un quart de la forêt française est laissée en « libre évolution pérenne » en 2050. L’exploitation des 75 % restants conduit en 2050 à des taux de prélèvements identiques à aujourd’hui mais en récoltant plus de feuillus (dont la part triple pour fournir 50 % du bois d’œuvre). En relocalisant le tissu industriel français, notamment les scieries, le bois est mieux mobilisé pour différents usages : construction, énergie, chimie, etc. La priorité est donnée aux bois d’œuvre (7,2 Mm³) et au bois d’industrie (13,9 Mm³).
Un usage modéré de la biomasse selon WWF
Pour la partie énergétique, le rapport de WWF évoque un volume utilisé de 52 Mm³ équivalent bois rond par an en 2050, dont 13,2 Mm³ issus directement de l’exploitation en forêt (bois ronds, plaquettes résultant du broyage), 31,8 Mm³ des produits connexes des industries du bois et du papier-carton, et 7 Mm³ du bois récolté hors forêt (haies, agroforesterie, arbres en zones artificialisées).
La biomasse forestière ainsi mobilisable pour l’énergie correspondrait à 140 TWh/an en 2050. Plus aucune importation ou exportation de bois-énergie ne serait faite. La biomasse agricole serait autour de 120 TWh, sans aucune culture principale dédiée à une valorisation énergétique. Elle servirait principalement à des unités de méthanisation de taille modérée (100 à 110 TWh/an) et pour les biocarburants de seconde génération à destination de l’aéronautique (15 TWh/an).
Globalement, l’usage énergétique de la biomasse vu par le prisme de WWF est le plus faible de tous les scénarios actuels sur le sujet, en particulier ceux de l’Ademe et de l’Association négaWatt (cf. graphe Quantité d’énergie).
La gestion durable de la forêt prônée par le WWF pose néanmoins la question de l’impact environnemental de la collecte et de la combustion du bois-énergie. Une étude de l’Ademe publiée en janvier dernier a justement permis d’analyser cet aspect en se concentrant sur les chaufferies biomasse utilisées en collectif et dans l’industrie. En effet, même si le bois est une ressource renouvelable qui prend toute sa place dans des politiques d’économie circulaire, les émissions de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre (GES) dues à ces chaufferies doivent être maintenues le plus bas possible.
Les chaufferies bois émettent moins de CO2 que celles au gaz fossile
Trois enseignements peuvent être tirés de cette étude. Premièrement, les enjeux de qualité de l’air sont bien traités si les valeurs limites d’émissions de particules et de NOx imposées par la directive européenne sont respectées. Cette réglementation, qui s’applique aux installations de 1 à 50 MW, conduit les professionnels à équiper leurs chaudières des meilleures technologies (réduction à la source dans les foyers de combustion, systèmes d’électrofiltre de filtre à manche pour les poussières, unité de condensation). Pour les installations de puissance inférieure à 1 MW, des efforts d’écoconception doivent être faits.
Ensuite, les émissions de GES de la filière bois-énergie collectif et industriel sont inférieures à celles des filières utilisant du gaz d’origine fossile. Selon différents scénarios de types de développement du bois-énergie en collectif et industriel, ces émissions varient entre 10,9 et 17,4 kgCO2éq par MWh thermique produit (cf. graphe Emissions de gaz à effet de serre), quand celles du gaz fossile sont entre 290 et 400 kg. Ce bon résultat est dû au fait que le CO2 d’origine biogénique est considéré comme neutre en carbone : le carbone relâché dans l’atmosphère lors de la combustion du bois est équivalent à celui stocké pendant la croissance des plantes. L’analyse du cycle de vie montre ainsi que les émissions de GES sont surtout dues aux autres aspects de l’activité de production de chaleur : sylviculture, transport, préparation du combustible, consommation d’énergie des chaudières, gestion des cendres.
Enfin, l’étude de l’Ademe ouvre la voie à une meilleure compréhension des impacts d’une plus grande production de plaquettes forestières. Pour que le bilan GES de cette ressource en biomasse soit bon, la gestion sylvicole doit maintenir des pratiques favorisant le stockage de carbone : à court terme (30 ans), les plantations sur les terrains agricoles qui ne sont plus exploités (feuillus, résineux, taillis à courte rotation) sont les plus intéressantes ; à long terme (100 ans), la récolte de plaquettes sur des forêts existantes présente un bilan GES amélioré. Dans tous les cas il est bénéfique de favoriser des systèmes bois énergie croisés avec une production de bois matériau.
Chaque parcelle de forêt a des spécificités (stock de carbone initial, fertilité, productivité) dont il faut tenir compte. D’autres chercheurs pointent ainsi le besoin d’adapter les pratiques sylvicoles dans une optique plus large : il ne s’agit pas seulement de replanter des arbres, mais de le faire en rendant les forêts plus diversifiées, en adaptant leur densité aux ressources hydriques et en créant des zones protégées pour avoir la possibilité de déterminer quelles essences autochtones vont le mieux s’adapter au changement climatique sur le long terme.
Guerre en Ukraine : la cyberguerre redoutée, mais absente !
Le scénario ressemble aux films hollywoodiens : des réseaux informatiques et télécoms, militaires et civils, mis hors service, des virus saboteraient des centrales électriques et bloqueraient l’accès aux distributeurs de billets de banque… Une série d’attaques propices au chaos.
Mais pour l’instant, point de chaos dû à des cyberattaques de grande ampleur ! Pourtant les médias français multiplient les titres accrocheurs comme le Figaro qui indique que « La cyberguerre fait rage entre la Russie et l’Ukraine ». L’Obs affirme qu’il s’agit d’une « cyberguerre tous azimuts, l’autre dangereuse offensive russe contre l’Ukraine ».
La réalité est plus banale. « Nous imaginions ce déchaînement orchestré de violence dans le cyberespace, ce ballet d’attaques frappant l’Ukraine par vagues, et au lieu de cela, nous avons une bagarre. Et même pas une bagarre très importante, pour l’instant », a déclaré Jason Healey, ancien membre du personnel de la Maison-Blanche chargé de la protection des infrastructures et du renseignement, qui est aujourd’hui chercheur sur les cyberconflits à l’université Columbia.
Guerre de l’information
Un constat partagé par les quelques experts français que nous avons rencontrés. Sous couvert d’anonymat, un spécialiste militaire note que « beaucoup de personnes parlent et s’agitent, comme les Anonymous, mais rien de particulièrement visible sur cette fameuse cyberguerre. Côté russe, leur internet est plus cloisonné que l’on pense. Pour le moment, c’est juste la guerre ».
Hervé Debar, directeur de la recherche à Télécom SudParis, souligne aussi le calme plat côté cyberattaque : « En 2015 et 2016, des compagnies d’électricité régionales ukrainiennes avaient été victimes de cyberattaques. Ces opérations avaient notamment entraîné une panne de courant affectant certains quartiers de Kiev et de sa région. Mais aujourd’hui, c’est pour l’instant une guerre de l’information sur les réseaux sociaux ».
De nombreux experts en cybersécurité pensent que le Kremlin, du moins pour l’instant, préfère garder les communications de l’Ukraine ouvertes pour les services de renseignement. « Soit les Russes sont en train d’écouter ce qui se passe, ce qui explique que les réseaux télécoms ne sont pas touchés car ils sont une source d’information, soit ils ont comme objectif d’occuper le pays et ils auront donc besoin d’infrastructures opérationnelles », explique Hervé Debar.
Une armée informatique d’Ukraine
Avant l’invasion, des pirates informatiques ont mis hors ligne ou défiguré les sites Web du gouvernement ukrainien et effacé certains serveurs à l’aide de logiciels malveillants. Un expert du ministère de la Défense nous a précisé que « certains codes malveillants avaient été activés fin 2021, ce qui montre que la Russie avait programmé cette opération depuis un certain temps ». Des virus « dormants » pourraient donc être activés à des moments opportuns.
En face, une armée de pirates informatiques, dont certains ont été rassemblés en ligne par le service de sécurité ukrainien SBU, annonce avoir « défiguré » des sites gouvernementaux et médiatiques russes.
Un groupe de volontaires, qui se fait appeler l’Armée informatique d’Ukraine, compte plus de 230 000 adeptes sur un canal Telegram et ne cesse de dresser la liste des cibles à atteindre par les pirates, comme les banques russes et les bourses de cryptomonnaies. Mais on ne s’improvise pas hacker du jour au lendemain, c’est un métier qui exige plusieurs années de pratique.
Et si finalement la cyberguerre était une arme de dissuasion qui ne serait pas utilisée car trop destructrice ? « Il y aurait à la fois des problèmes techniques, juridiques et éthiques qui pourraient se poser. Quid en effet des conséquences d’une cyberattaque touchant les populations civiles ? », souligne Hervé Debar.
“Quoi de neuf chez Techniques de l’Ingénieur ?” Les résultats !
Nous vous en remercions pour votre participation à ce jeu-concours. Le tirage au sort a été effectué le 9 février au sein de la rédaction et voici :
Le gagnant du jeu-concours 2021
Patrick Potard est le grand gagnant du concours Techniques de l’Ingénieur 2021 ! Il a répondu correctement aux 11 questions (les réponses plus bas !) et il remporte donc un pack télétravail composé d’un ordinateur portable et d’un casque.
Quelle bonne nouvelle pour cet ingénieur spécialisé dans les mesures de radioactivité naturelle. Il a utilisé les ressources documentaires de Techniques de l’Ingénieur pour certains de ses projets. Il va pouvoir profiter de son nouvel équipement pour travailler confortablement.
Bravo à lui et à tous les autres gagnants ! Nous pouvons compter parmi eux :
Nathaly Chapon Normand,
Aimé Delbart,
Cécile Pagani,
Gilles Fernandez,
David Demeulemester,
Marie Niel
….
Ils ont eu l’occasion de remporter chacun un cadeau parmi les lots offerts cette année : un téléphone durable, des fauteuils massants, des modules CerT.I. et des abonnements à l’une des ressources documentaires ainsi que d’autres très beaux lots.
Félicitations à eux et à l’année prochaine pour un nouveau grand jeu-concours !
Les réponses au grand jeu concours 2021
Le grand jeu-concours « Quoi de neuf chez Techniques de l’Ingénieur ? » a été l’occasion de tester vos connaissances sur les nouveautés du site Techniques de l’Ingénieur. Voici les réponses aux 11 questions posées.
1. Quel est le nom du podcast de Techniques de l’Ingénieur qui décrypte les enjeux des sciences ?
Meet TI / Cogitons Sciences / ScienTIc
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2. Quel est le thème du 1er épisode de ce podcast ?
L’éthique de l’innovation / L’énergie et mobilité / Les métiers de l’ingénieur
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3. Quel était le thème principal de la journée “Génie écologique”, liée à la sortie de l’offre éponyme ?
Le sol / Uranus / Aladin
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4. Quel triste anniversaire à fait l’objet d’un dossier spécial en mars ?
La mort de Fernandel / Les 10 ans de Fukushima / La mort de Napoléon
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5. Combien de livres blancs ont été publiés en 2021 ?
Moins de 20 / 20 à 40 / Plus de 40
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6. Combien d’articles interactifs ont été publiés dans les ressources documentaires en 2021 ?
Entre 200 et 500 / Entre 500 et 700 / Plus de 700
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7. Dans la série d’Interviews vidéos “Innovantes”, de quoi nous parlait Julie Dautel en mars 2021 ?
Des méthodes de tests in vitro pour ne plus passer par l’animal / Des ballons d’hélium dans les réseaux de télécommunications / D’une solution digitale pour optimiser la déconstruction des bâtiments
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8. Qu’est-ce qu’une offre Doc&Quiz ?
Une offre intégrant des articles interactifs / Une entretien en ligne avec un médecin / Un jeu télévisé
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9. En quoi consiste la Veille personnalisée ?
Un flux d’actualité hebdomadaire sur les sujets de votre choix / Un maître-chien en bas de chez vous / Un économiseur d’écran
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10. Quel dessinateur nous réjouit chaque mois dans le dossier mensuel d’actu ?
Hub / AleyxRomarin / Inthym
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11. Quel est le sujet de la dernière conférence en ligne de l’année 2021, réalisée le 9 décembre en partenariat avec le Cetim ?
Découverte de la fatigue des matériaux / Les clés d’une intégration robotique réussie / Usinage Intelligent/connecté
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Un mois dans l’espace #26
Perseverance fête sa première année sur Mars
Le 18 février 2021, le célèbre rover se posait sur Mars, dans le cratère Jezero. Perseverance a également fêté par la même occasion le millionième tir laser réalisé sur Mars, il y a quelques jours. En effet, les deux rovers présents sur Mars, Curiosity et Perseverance, sont tous les deux équipés d’instruments lasers innovants – ChemCam pour Curiosity et SuperCam pour Perseverance – qui permettent aux deux engins de collecter un maximum de données sur la planète rouge. Perseverance a eu l’honneur du millionième tir, qui a été commandé à distance, au CNES. Cet évènement a également donné lieu à une table ronde, organisée par le CNES, que vous pouvez revoir ci-dessous :
A l’occasion du premier anniversaire de Perseverance, le site internet du CNES vous propose également un quizz, pour évaluer – ou améliorer – vos connaissances sur cette mission martienne d’ores et déjà couronnée de succès.
Un mystérieux signal radio venu de la Voie Lactée
C’est un flash, repéré par une équipe d’astronomes australiens, qui intrigue le petit monde de l’astronomie depuis près de deux semaines. Ce signal radio, émis précisément toutes les 18 minutes et 11 secondes, provient du centre de la voie lactée, à plus de 4 000 années lumières de la Terre : il a été capté par l’un des télescopes les plus sensibles du monde, l’ASKAP.
Si les propriétés de ce signal – la lumière qu’il émet apparaît et disparaît de manière aléatoire – évoquent les caractéristiques de certains objets stellaires, comme des supernovae, des pulsars ou des étoiles à neutrons, les astronomes sont pour le moment incapables de conclure avec certitude sur la nature de ce signal. L’hypothèse qui tient la corde serait celle d’un magnétar à rotation lente – une étoile à neutrons dotée d’un champ magnétique très puissant – qui n’a à l’heure actuelle jamais été observé.
Pour en savoir plus, vous pouvez lire cet article, publié sur le site France 24. Deux experts du CEA expliquent que l’objet céleste observé est peut-être le plus vieux magnétar de notre galaxie.
Quoi qu’il en soit, les astronomes du monde entier s’accordent sur le fait que ce signal n’est en rien le prélude à une rencontre du troisième type.
Un selfie dans l’espace
La sonde chinoise Tiawen-1 a réalisé une photo inédite de Mars grâce à une perche à selfie, installée sur l’orbiteur, qui tourne autour de la planète rouge depuis plus d’un an. Ces images incroyables ne sont pas les premières envoyées par la sonde depuis qu’elle orbite autour de Mars. Ces clichés, pris le 31 janvier dernier, ont été publiés peu de temps après par l’agence spatiale chinoise.
Voici ces images en vidéos :
Un quizz espace et géographie, ça vous tente ?
Le Huffingtonpost propose sur son site un quizz réalisé avec des photos prises par Thomas Pesquet lors de son récent séjour à bord de l’ISS. Saurez-vous reconnaître quel pays ou quelle ville se cachent derrière ces photos ?
Pour tenter votre chance, c’est par ici.
Par Pierre Thouverez
GIEC : « L’adaptation progresse en Europe, mais demeure insuffisante »
Le réchauffement climatique atteint déjà +1,1°C par rapport à l’ère préindustrielle. Les catastrophes naturelles se multiplient. Vagues de chaleur, méga-feux, inondations, sécheresses, cyclones s’intensifient partout dans le monde. Le GIEC estime que ces événements météorologiques et climatiques extrêmes entraînent déjà le dépassement des seuils de tolérance de certaines plantes et animaux. Cela provoque des mortalités massives chez des espèces telles que les arbres et les coraux. Selon les experts, entre 18 % et 30 % des espèces sont menacées d’extinction.
Le deuxième volet du sixième rapport d’évaluation du GIEC a été publié le lundi 28 février et il confirme qu’avec un réchauffement climatique de +1,5°C – objectif minimal de l’Accord de Paris – le monde affrontera déjà de multiples aléas climatiques inévitables au cours des deux prochaines décennies. Dès lors que le réchauffement dépassera ce seuil, même de façon « temporaire », le monde connaîtra « des impacts supplémentaires graves, dont certains seront irréversibles ». L’adaptation deviendra plus difficile à mesure que le monde se réchauffera. « Dans certaines régions, ce sera impossible si le réchauffement climatique dépasse 2°C », prévient le GIEC. À +3°C, ces aléas atteindraient une intensité « intolérable », selon Gonéri Le Cozannet, co-auteur du rapport.
Quatre risques majeurs pour l’Europe
« L’adaptation progresse en Europe, mais demeure insuffisante face à la rapidité des changements », prévient Gonéri Le Cozannet. Le GIEC identifie ainsi quatre risques majeurs pour l’Europe. Tout d’abord, même en limitant le réchauffement climatique à +1,5°C, les vagues de chaleur causeront la mort de 30 000 personnes par an en Europe. À 3°C, le nombre de décès pourrait tripler.
Côté agriculture, les rendements agricoles baisseront à cause des vagues de chaleur et des sécheresses. Dès +2°C, des pénuries d’eau toucheront plus d’un tiers de la population dans le sud de l’Europe. À +3°C, le manque d’eau limitera l’irrigation.
Un dernier risque majeur identifié concerne les inondations côtières. Elles seront dix fois supérieures d’ici la fin du siècle, juge le GIEC. La hausse du niveau des mers représente ainsi une menace pour les communautés côtières et leur héritage culturel au-delà de 2100.
Trois leviers d’adaptation majeurs
Face à ces risques, le groupe d’experts souligne l’urgence à mettre en place une action climatique axée sur l’équité et la justice, dotée d’un financement suffisant, un transfert de technologies et un engagement politique fort.
Le GIEC identifie ainsi trois leviers d’adaptation majeurs. D’abord, la protection de 30 à 50 % des habitats terrestres, d’eau douce et océaniques de la Terre. « En restaurant les écosystèmes dégradés et en conservant efficacement et équitablement 30 à 50 % des habitats terrestres, d’eau douce et océaniques de la Terre, la société peut bénéficier de la capacité de la nature à absorber et à stocker le carbone, et nous pouvons accélérer les progrès vers le développement durable, mais un financement et des politiques adéquats de soutien sont essentiels », affirme le coprésident du Groupe de travail II du GIEC, Hans-Otto Pörtner.
Ensuite, le GIEC insiste sur la nécessité de planifier au plus vite les travaux d’adaptation nécessaires pour faire face à des catastrophes climatiques plus fréquentes et plus violentes, notamment dans les villes côtières. Enfin, il souligne l’importance d’augmenter les moyens de la finance climatique et que les pays développés aident financièrement les pays les moins avancés.
Le meilleur de la tech #16
Flappy Insect
Les véhicules micro-air à ailes battantes sont des robots capables de pénétrer dans des espaces confinés difficiles d’accès, comme l’intérieur d’une usine ou d’un bâtiment effondré. Ils ont l’avantage d’être très manœuvrables et de résister aux diverses perturbations qu’ils peuvent rencontrer. Seul point noir au tableau : la nécessité d’un système de transmission entre les actionneurs et les ailes. De l’énergie est alors perdue, en plus d’un apport de masse supplémentaire qui gêne les performances du robot. Une équipe de la Faculté d’Ingénierie de l’Université de Bristol pourrait avoir trouvé la solution au problème… chez les abeilles ! Leur nouveau système de battement, présenté le 2 février 2022 dans Science Robotics, déclenche le mouvement des ailes à la racine par l’application directe de forces électrostatiques à amplification liquide. Donc plus besoin de transmission. Après plus d’un million de cycles de tests réalisés avec un système de la taille d’une libellule, le dispositif ne montre pas de défaillance et délivre une puissance moyenne de 124 W/kg – avec des pics à 200 W/kg. Soit une puissance équivalente à celle retrouvée chez les oiseaux, et supérieure aux mammifères ou aux insectes ! À l’avenir, le travail des chercheurs de Bristol pourrait aider à l’exploration sur de longues durées, à la vérification de stations éoliennes off-shore, ou encore à des missions de reconnaissance et sauvetage.
Un matériau mi-gelée mi-salé
La détection douce pourrait prochainement révolutionner le monde des appareils portables à interfaces tactiles, ainsi que les systèmes robotiques. Mais avant cela, cette technologie devra relever de nombreux défis. Son déploiement est par exemple entravé par sa faible résilience et sa forte demande énergétique. C’est dans ce contexte qu’un nouvel hydrogel gélatine-glycérol ionique a été mis en avant le 18 février 2022 dans NPG Asia Materials. Fabriqué à l’aide d’une imprimante 3D, l’appareil conçu par des chercheurs de l’Université de Cambridge a la particularité de contenir du chlorure de sodium (du sel) plutôt que l’encre de carbone habituelle. Le sel a l’avantage d’être soluble dans l’hydrogel, permettant un canal uniforme pour la conduction ionique. Accessible, simple à usiner, biocompatible et également biodégradable, l’hydrogel gélatine-glycérol est désormais capable de s’autoréparer à température ambiante – alors qu’il fallait le chauffer au préalable. Il est prévu pour réaliser des relevés de tension, d’humidité et de température. Son emploi futur pourrait se trouver du côté des peaux, mains et autres bras artificiels.
Multidétection d’opioïdes grâce au graphène
Les substances psychotropes peuvent poser des problèmes de santé publique, de par leur effet analgésique voire euphorisant, et les opioïdes n’y font pas exception. Alors que tester les individus personnellement porterait atteinte à la vie privée de chacun, un groupement de chercheurs issus du Boston College, de la Boston University et des Giner Labs a préféré se focaliser sur les eaux usées pour évaluer la quantité et le type de drogues consommées par une communauté. Pour cela, ils ont travaillé sur une analyse quantitative à partir d’un capteur basé sur le graphène, cette feuille de carbone d’un atome d’épaisseur. De la taille d’un penny, le capteur portable se compose d’une plate-forme en graphène ponctuée d’aptamères – des brins d’ADN façonnés de manière à s’attacher à des molécules bien spécifiques (ici les opioïdes). Lorsqu’une substance psychotrope s’accole à l’un de ces brins, ce dernier se plie, ce qui a pour conséquence d’augmenter la charge électrique parcourant la plate-forme. Cette modification du courant est lue facilement via des signaux électroniques issus de chaque aptamère. Décrit en détail dans ACS Nano le 24 février 2022, le capteur biologique promet de détecter simultanément jusqu’à trois opioïdes différents. Lors d’un test réalisé sur des eaux usées diluées 20 fois, les scientifiques sont ainsi parvenus à relever des traces de noroxycodone, d’EDDP et de norfentanyl. Par la suite, le capteur pourrait permettre d’effectuer des tests rapides d’infections virales à domicile ou de vérifier la présence de pathogènes dans les eaux usées.
L’IA pourrait améliorer la sécurité des passages à niveau
En 2019, 19 personnes ont trouvé la mort et 15 ont été gravement blessées à un passage à niveau en France. 98 % de ces accidents sont dus au non-respect du code de la route, à une vitesse d’approche excessive ou à des comportements à risque, indique la SNCF.
L’Hexagone compte 15 405 passages à niveau. Certains sont considérés comme étant prioritaires à sécuriser et ont été inscrits au programme de sécurisation national (PSN), programme défini par l’État et l’instance nationale des passages à niveau (INPN) en 1997.
Différentes pistes avaient été annoncées en 2019 par le gouvernement :
- renforcer la connaissance des passages à niveau et du risque ;
- accentuer la prévention et la sanction ;
- amplifier la sécurisation des passages à niveau par des mesures d’aménagements.
Et si la France s’inspirait des tests menés en Suisse ? La société de transports publics à Bâle, Baselland Transport AG, expérimente une solution de Nokia reposant sur l’analyse vidéo alimentée par l’IA.
Baptisé Scene Analytics, elle combine des capacités d’apprentissage automatique (machine learning) et de vision par ordinateur pour permettre une analyse en temps réel des flux vidéo. La solution peut être entraînée sur des données de vidéosurveillance pour apprendre ce qui est « normal » ou anormal.
Installées près d’un passage à niveau, des caméras envoient des alertes instantanées avec des aperçus, des clips et d’autres données pertinentes qui aident les équipes de Baselland Transport AG à établir des priorités et à résoudre le problème.
Repérer des véhicules bruyants
Afin de préciser le contexte, cette solution détecte le type d’objet. Des enregistrements vidéo basés sur les événements et les données associées sont stockés, ce qui permet une analyse médico-légale post-incident.
Mais ce dispositif de Nokia ne sert pas uniquement à réduire les risques d’accident à ces carrefours très dangereux. Cette solution de Nokia pourrait être également déployée dans des ports maritimes afin d’améliorer l’intégrité opérationnelle et la sécurité grâce à l’analyse vidéo qui permet de localiser et d’identifier les conteneurs et d’optimiser le mouvement des marchandises dans le chantier.
Autre application : la détection des véhicules trop bruyants. Depuis début 2022, la France a installé son premier radar sonore dans le parc de la Haute Vallée de Chevreuse. La Belgique expérimente une autre voie, celle de Scene Analytics. La ville de Genk teste ce dispositif pour mesurer les niveaux de bruit excessifs dans l’une de ses rues commerçantes.
Nokia exploite les données récupérées auprès de microphones et de caméras installés le long de cette rue. Un système de reconnaissance automatique des plaques minéralogiques permet d’identifier un véhicule qui dépasserait un seuil prédéterminé.
Reste à espérer qu’il n’y ait pas de dérives comme à Orléans et ses détecteurs de sons « anormaux »…
Une nouvelle usine de recyclage de panneaux solaires bientôt en service
Créée en 2017, la start-up grenobloise ROSI Solar va construire sa première usine de recyclage de panneaux photovoltaïques en Isère. L’investissement fait suite à un premier contrat décroché dans le cadre d’un appel d’offres lancé par Soren, l’éco-organisme qui gère en France la filière de collecte et de traitement des modules arrivés en fin de vie. Cette unité industrielle devrait être mise en service à la fin de l’année et traiter environ 2 000 tonnes par an, soit l’équivalent d’environ 100 000 panneaux. Son principal enjeu est l’extraction de métaux à forte valeur, tels que le silicium avec un volume attendu d’environ 60 tonnes, mais aussi du cuivre (20 tonnes) et de l’argent (2 tonnes).
Recycler des panneaux solaires est une opération complexe à mettre en œuvre ; ceux-ci sont protégés par une feuille en verre sur la face avant, et par un polymère très résistant aux intempéries à l’arrière. L’ensemble est collé par d’autres polymères, formant un encapsulant. En partenariat avec le laboratoire de recherche SIMAP (Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés), ROSI Solar a développé deux procédés de recyclage. Le premier repose sur un traitement thermique par pyrolyse afin de dégrader les polymères en les évaporant et ainsi extraire le verre et les différents métaux.
Cette première étape a pour but d’accéder aux cellules photovoltaïques, qui représentent moins de 5 % de la masse des panneaux solaires, mais contiennent les métaux à forte valeur.
Le second procédé consiste à réaliser un traitement chimique, et permet notamment de séparer les fils d’argent présents à la surface des cellules et le silicium. Contrairement à l’hydrométallurgie, une technique qui consiste à dissoudre les fils d’argent puis à les déposer par électrolyse sur des anodes, le procédé développé est capable de recycler directement ce métal précieux et non des atomes d’argent dissous.
« De nombreuses personnes tentent de développer l’hydrométallurgie, mais ce procédé coûte cher et est difficile à gérer sur le plan environnemental, car il utilise des acides forts, analyse Antoine Chalaux, directeur commercial de ROSI Solar. L’avantage de notre technologie est qu’elle repose sur de la chimie douce et non agressive. Elle est plus simple à mettre en œuvre, car on s’attaque au point de liaison entre l’argent et le silicium et l’opération est réalisée dans une solution dédiée. Afin de rentabiliser notre unité industrielle, il y a un très fort intérêt à récupérer ces fils d’argent, car même s’ils ne représentent que 0,1 % de la masse totale des modules, ils constituent 50 % de leur valeur. »
Un objectif de recycler rapidement 10 000 tonnes de modules par an
Alors que les usines de recyclage actuellement en fonctionnement reposent essentiellement sur des procédés de broyages ou de concassage, avec pour objectif principal de récupérer le verre qui représente 70 % de la masse des modules, l’ambition de ROSI Solar est de recycler au minimum 80 % des différents constituants des panneaux. L’entreprise a déjà testé ses deux procédés à l’échelle un dans un bâtiment accolé au laboratoire SIMAP.
Dans le cadre de l’appel d’offres de Soren, la première étape du recyclage va être confiée à Envie 2E Aquitaine, entreprise filiale d’Envie, une fédération d’insertion par le travail. Ce prétraitement sera automatisé et réalisé grâce à une technologie développée au Japon et consistant à racler, à l’aide d’un couteau, le verre pour enlever la partie polymère. Il permettra de recycler le verre, le cadre en aluminium et les câbles. « Notre unité industrielle sera flexible et, dans un premier temps, ce flux prétraité constituera le principal entrant de notre ligne de production en Isère, précise Antoine Chalaux. Mais nous souhaitons très rapidement recycler plus de volume, avec l’objectif d’atteindre 10 000 tonnes, et de traiter des panneaux entiers venant de pays limitrophes. »
Une fois extraits, le cuivre et l’argent subiront des étapes de raffinage avant d’être vendus sur le marché comme un produit standard. Enfin, ROSI Solar compte travailler en partenariat avec un chimiste allemand afin de valoriser le silicium – qui demande un retraitement plus complexe – auprès de l’industrie. « Le recyclage des modules est important pour que l’image du photovoltaïque soit au niveau des enjeux de la production d’électricité renouvelable en France et en Europe, déclare Antoine Chalaux. Et il est important que les usines de recyclage soient rentables pour que la filière n’ait pas à payer au prix fort la gestion des panneaux usagés. »
Techniques de l’Ingénieur partenaire du salon Eurocoat
Co-organisé avec l’AFTPVA (Association Française des Techniciens des Peintures, Vernis, encres d’imprimerie, colles et Adhésifs) et en partenariat avec la FIPEC (Fédération des Industries des Peintures, Encres, Couleurs, Colles et adhésifs, Préservation du Bois), l’événement assure la rencontre des industriels de l’amont et l’aval pour construire ensemble un avenir eco-responsable.
Cette année, le salon dédié à la production et à la formulation de peintures, vernis, encres d’imprimerie et autres, vous accueille pour vous permettre d’aller à la rencontre de plus de 200 fournisseurs producteurs et distributeurs de revêtements, d’équipements et de services avec les fabricants de coatings et applicateurs, durant 3 jours entiers.
Si vous recherchez des technologies innovantes pour la production de vos produits et la formulation, alors cet événement est fait pour vous !
Vous y retrouverez des matières premières, ingrédients biosourcés, pigments, solvants, polymères, résines… portés par les sociétés leaders du marché, les start-up les plus novatrices qui représentent les fournisseurs français et internationaux du secteur.
Et si vous êtes plutôt en quête d’optimisation de vos équipements de production, mixeurs, broyeurs, machines à teinter, emballages… Eurocoat vous offre un large panel d’équipements pour améliorer vos process, gagner en efficacité de production et être à la pointe de l’innovation dans vos laboratoires.
Au programme
Retrouvez des activités pour élargir vos connaissances :
- Des Ateliers Euroclip
Cela consiste en plusieurs ateliers allant de 8 à 40 minutes, axés sur vos besoins d’entreprise et présentant des solutions innovantes et techniques, des produits ou des pratiques d’utilisation.
- Le congrès Eurocoat
Les entreprises innovantes, les pôles de compétitivité, les centres de recherche et les universités présentent leurs travaux dans le cadre du Congrès international EUROCOAT 2022 organisé par l’AFTPVA les 29, 30, 31 mars 2022, et dont le thème est « De l’innovation à la fin de vie des revêtements ».
Si vous souhaitez en savoir plus sur cet événement, rendez-vous directement sur le site https://www.eurocoat-expo.com/
Heywaste : le capteur qui optimise la collecte des conteneurs de déchets
Après avoir développé un capteur permettant de suivre à distance le niveau de remplissage de présentoirs destinés à la presse papier, Heyliot s’est finalement tournée vers un marché particulièrement porteur : celui des déchets. Grâce à son capteur connecté baptisé Heywaste, l’entreprise propose à ses clients de mesurer en continu le niveau de remplissage de leurs conteneurs de déchets. Transmises sur une plate-forme via les réseaux sans fil LoRaWAN (protocole de communication radio utilisé en IoT¹) ou SigFox (un opérateur télécom français de l’IoT), ces données sont ensuite analysées pour permettre l’envoi d’alerte et la génération de rapports. Compact et doté d’une autonomie de plusieurs années, le capteur développé par Heyliot est entièrement conçu et fabriqué localement. Son co-fondateur et actuel PDG, Cyri Pradel, nous en détaille la genèse, le fonctionnement et les différents intérêts.
Techniques de l’Ingénieur : Comment l’idée de créer ce capteur Heywaste est-elle née ?
Cyril Pradel : L’idée est née courant 2016. Avec mon ami Loïc Coeurjoly, nous avions tous les deux fait ce constat que beaucoup d’objets connectés faisaient leur apparition, mais qu’ils étaient en général très orientés « grand public ». Nous étions surpris de constater qu’il y avait finalement assez peu de produits pour les entreprises. L’un comme l’autre, nous travaillions dans les télécoms en B2B et nous avons eu cette intuition que la donnée devait aussi profiter aux entreprises. C’est avec cette idée en tête que nous avons cherché un problème à résoudre.
Le premier problème que nous avons trouvé nous est apparu pendant une soirée au cours de laquelle nous avons rencontré un éditeur de presse. Il mettait, à l’époque, à disposition dans des présentoirs des journaux et magazines immobiliers. Il nous a fait part, au détour d’une conversation, de sa difficulté à gérer ces présentoirs : les livreurs passaient toujours les remplir soit trop tôt, soit trop tard. Et surtout, il n’arrivait pas à avoir d’indicateurs sur la qualité de sa diffusion. Nous sommes donc partis de ce problème-là en cherchant une solution permettant de voir à distance le niveau de remplissage des présentoirs de journaux.
Nous avons commencé avec des petits prototypes basés sur des Arduino [plateforme de prototypage open-source, NDLR] et Raspberry [Raspberry Pi est un nano-ordinateur monocarte, NDLR]. Nous avons ensuite pu tester notre produit sur le marché avec un de nos premiers clients. Il s’agissait à l’époque d’un prototype encore très volumineux, communiquant avec une carte SIM sur le réseau GSM [pour « Global System for Mobile Communications », le standard numérique de seconde génération pour la téléphonie mobile, NDLR]. Ça n’était clairement pas exploitable à long terme. Mais cela nous a prouvé que l’on pouvait répondre au besoin.
Cette première version nous permettait simplement de savoir si le présentoir était plein ou vide… C’était très binaire. Nous avons alors commencé à discuter avec 20 Minutes, Ouest-France, Logic-Immo… Ces interlocuteurs souhaitaient quasiment connaître le nombre exact de journaux en temps réel, ainsi que le nombre d’exemplaires pris en main sur différentes périodes d’une journée. Nous sentions que nous tenions une idée. Nous avons donc décidé de rejoindre le Pôle Startups, un incubateur ouvert par Canon à côté de Rennes, qui proposait de mettre à disposition ses compétences d’ingénierie mécanique et électronique pour accompagner des porteurs de projets. Nous avons ainsi pu sortir un premier capteur, qui se plaçait au-dessus du présentoir de journaux et qui permettait de savoir très précisément combien d’exemplaires étaient disponibles.
Nous avons ensuite pivoté, changé de marché : nous nous sommes rendu compte que, malheureusement, le marché de la presse papier était compliqué. Nous avons donc préféré nous orienter vers le marché des déchets.
Pourquoi ce choix du marché des déchets en particulier ?
Le constat de base a tout simplement été celui du déclin du marché de la presse papier. Nous avons donc réfléchi à ce que nous avions construit : une solution permettant de suivre à distance le niveau de remplissage d’une boîte. Nous avons donc prospecté autour de nous, en cherchant à savoir quelles seraient les boîtes que l’on pourrait surveiller à distance. Nous avons vu des possibilités dans la logistique, dans le retail, dans l’agriculture… Mais nous avons finalement trouvé un intérêt plus particulier au marché des déchets : nous avions cette volonté de faire quelque chose de positif, d’apporter notre technologie pour améliorer un peu le monde autour de nous. Or, appliquée aux déchets, notre solution avait l’avantage de permettre d’économiser des tournées de ramassage, donc du carburant mais aussi du temps humain.
Comment le capteur que vous proposez aujourd’hui fonctionne-t-il ? Sur quels composants est-il basé ?
Aujourd’hui, le capteur fait 170 grammes, mesure un peu moins de 20 centimètres de longueur. Il est basé sur une architecture STM32. Le capteur de mesure en tant que tel est basé sur la technologie Time of flight (ToF ou « caméra temps de vol ») qui envoie des photons et mesure le temps qu’ils mettent à revenir. Quant à la transmission des données, nous utilisons un module bi-mode proposé par Nemeus qui nous permet de transmettre tantôt sur le réseau LoRaWAN, tantôt sur SigFox selon les conditions radio sur place.
Qu’est-ce qui a motivé ce choix des réseaux LoRaWAN et SigFox ?
Nous ne voulions pas faire de compromis sur les réseaux que nous allions utiliser. Par chance, nous avions à côté de chez nous cette entreprise, Nemeus, qui avait développé le premier module bi-mode IoT au monde, qui permettait donc de communiquer à la fois sur le réseau LoRaWAN et sur le réseau SigFox. Cela nous a fortement intéressés, nous sommes donc allés les voir et nous avons travaillé conjointement à la conception de ce capteur. L’intérêt des réseaux que nous avons choisis est qu’ils utilisent des basses fréquences, avec de longues portées. Aujourd’hui, nous nous apercevons que nous n’avons ainsi quasiment pas de problèmes de couverture. Fin décembre 2021, nous avons par exemple installé des capteurs dans des conteneurs situés au pied du Mont-Blanc, dans une zone assez encaissée, et pourtant notre parc d’une centaine de capteurs fonctionne très bien.
Nemeus n’est par ailleurs pas la seule entreprise locale avec laquelle vous avez collaboré…
Nous sommes très, très fiers de la fabrication entièrement bretonne de notre capteur. Nous avions toutes les entreprises nécessaires à proximité ! Un bureau d’étude mécanique à dix minutes de chez nous, notre fabricant-intégrateur, Ouestronic, se trouve également dans notre région. Les boîtiers plastiques sont quant à eux produits en Auvergne.
Côté alimentation électrique, quelle solution avez-vous retenue ?
Nous avons opté pour une pile, remplaçable facilement. Sur un cycle classique, qui consiste en une mesure par heure, et un envoi des données toutes les quatre heures, elle tient entre quatre et cinq ans. Nous avons beaucoup travaillé sur l’aspect low power du capteur. De plus, nous utilisons les voies descendantes des réseaux IoT pour envoyer une information à notre capteur, typiquement la reconfiguration des timings de mesure. Nous cherchons à optimiser la durée de vie de cette pile, en étant capables d’adapter le cycle de mesures en fonction de la sollicitation des points d’apport de déchets. Un point au bout d’une route ne sera pas forcément aussi sollicité qu’un point situé en plein centre-ville…
Le capteur fonctionne-t-il avec tous les types de conteneurs et tous les déchets ?
Nous avons pu le tester sur différents flux de déchets : ordures ménagères, emballages, verre, textile, pneus… Nous avons même fait des essais sur des cuves de méthaniseur. Nous avons été surpris de voir que le capteur était même capable de mesurer des niveaux d’eau, chose qui est normalement assez compliquée. La seule limite reste les environnements ouverts, en plein soleil, ce qui n’est généralement pas le cas pour les conteneurs de déchets.
Une fois acquises par le capteur puis transmises par le module radio, que deviennent les données ?
Le gros du travail consiste à traiter ce signal brut, qui arrive sur une plate-forme que nous avons développée. Nous avons en effet fait en sorte d’embarquer le minimum d’intelligence nécessaire dans le capteur pour éviter la surconsommation d’énergie. Tout le traitement des mesures brutes est donc déporté sur la plate-forme. Son rôle est de calculer, grâce à un algorithme, le niveau de remplissage d’un conteneur à partir de ses dimensions. Nous avons également des algorithmes qui travaillent à lisser les courbes, pour faire en sorte que les mesures présentées à nos clients soient des mesures qualifiées. Cela permet de leur présenter l’état de leur parc, avec un système de cartographie présentant l’ensemble des points selon un code couleur qui est fonction du remplissage. Le client a aussi la possibilité d’être alerté si un contenant dépasse un certain niveau de remplissage.
Certains clients souhaitent également planifier leurs tournées. Par exemple : effectuer le ramassage de tous les conteneurs d’emballage situés dans un périmètre donné et remplis à plus de 60 %. La plate-forme va alors leur fournir une liste de tous les points concernés, une sorte de feuille de route pour le chauffeur du camion de ramassage.
La plate-forme a la capacité de générer des rapports avec des indicateurs clés, comme le niveau moyen de remplissage avant collecte. C’est un aspect que nos clients regardent de près, en cherchant à se rapprocher des 80, 90 %. J’ai constaté cela en rencontrant un collecteur, qui passait auparavant les deux tiers de son temps à stationner, sortir du camion, simplement pour vérifier le niveau du conteneur. C’est du temps perdu, et des émissions polluantes évitables…
Hormis les gestionnaires (mairies, collectivités…), pourrait-on imaginer de rendre ces données disponibles pour les usagers ?
C’est fortement souhaitable ! Nous travaillons avec quelques collectivités qui sont des figures de proue de l’open data, Rennes notamment. Nous avons déjà aujourd’hui des modules qui permettent à nos clients d’accéder à leurs propres mesures (nous ne sommes pas propriétaires de la donnée), mais également, grâce à notre API², de communiquer avec des logiciels tiers, notamment des plates-formes d’open data, qui permettent d’indiquer aux usagers le niveau de remplissage des conteneurs.
Combien de capteurs avez-vous aujourd’hui déployés ? Pour quels types de besoins ?
Nous en sommes aujourd’hui à environ 1 800 capteurs. Nous avons globalement deux segments de clientèle, le premier étant les collectivités, le second les entreprises privées. Les collectivités ont souvent des besoins autour de la résolution des problèmes de propreté dus à des débordements. Cela peut notamment être lié à des phénomènes de saisonnalité, comme c’est le cas, par exemple, à La Rochelle, qui connaît une forte affluence l’été.
Nous travaillons aussi sur des points d’apport éloignés, difficiles d’accès, comme au pied du Mont-Blanc. Un autre exemple est celui de la communauté de communes du Pays-de-Mortagne, un territoire très vaste, sur lequel il faut optimiser le ramassage des conteneurs en évitant les déplacements inutiles.
En ce qui concerne les entreprises privées, nous avons soit des clients directs, qui font eux-mêmes leurs collectes de déchets et qui veulent les optimiser à la manière des collectivités, mais aussi des entreprises qui travaillent pour des collecteurs, des personnes qui font de la propreté en entreprise…
La France est-elle votre seul marché ? Quels sont vos objectifs en matière de déploiement de capteurs ?
Les réseaux de transmission que nous utilisons nous permettent de passer facilement les frontières. Nous avons ainsi déjà quelques capteurs en Suisse, en Belgique, en Espagne, ainsi qu’aux Pays-Bas. Nous avons pour objectif, en 2022, de déployer un peu plus de 7 000 capteurs.
Quel est le prix du capteur ? Un abonnement est-il nécessaire pour accéder à la plateforme de traitement des données ?
Nous vendons le capteur 129 €, prix d’entrée sans achat en volume. Un abonnement à 5 € par mois et par capteur intègre ensuite toute la connectivité et l’accès à la plate-forme, avec l’ensemble des fonctionnalités : alertes, rapports…
Quelles sont vos perspectives d’évolution pour les mois et les années à venir ?
Nous avons plutôt vocation à rester sur le secteur des déchets. En revanche, nous allons continuer à améliorer le capteur, à le rendre plus résistant, plus communicant aussi. On voit bien aujourd’hui que la capacité du capteur à prendre beaucoup plus de mesures par jour que nos concurrents est un avantage. Quand eux se limitent à deux ou trois mesures quotidiennes, nous en prenons 20 à 30 fois plus, ce qui permet d’apprendre beaucoup plus de choses. Le tout avec la même consommation d’énergie. Nous allons maintenant développer la partie analyse des données, proposer un conseil plus poussé à nos clients.
Le capteur va aussi évoluer pour être compatible avec les nouveaux réseaux, notamment NB-IoT et LTE-M, qui font partie des nouveaux réseaux IoT arrivant dans plusieurs pays. Cela nous permettra, demain, de traverser encore plus de frontières et d’aller encore un peu plus loin avec le capteur.
(1) Internet of things, internet des objets
(2) Application Programming Interface
L’Europe veut aussi sa constellation de satellites Internet
L’Europe doit devenir une « vraie puissance spatiale », a insisté Thierry Breton sur Twitter. La maîtrise des flux numériques est devenue essentielle pour l’avenir. Mais l’Europe est à la traîne d’entreprises comme Microsoft qui étendent l’informatique dématérialisée (le cloud) à l’espace et des projets des milliardaires Elon Musk, Jeff Bezos et Richard Branson.
Le commissaire responsable du marché intérieur a donc salué la décision prise le 16 février par les 27 ministres de l’Espace de l’UE de soutenir le projet de constellation de satellites. L’Europe disposera ainsi d’une connectivité Internet redondante.
Thierry Breton a justifié la nécessité « de connecter toute l’Europe, de sécuriser toutes nos communications et d’avoir une redondance avec nos réseaux terrestres en cas de cyberattaque » a-t-il expliqué sur BFM TV.
L’excellence de l’ingénierie R&D européenne
Le budget de la constellation est estimé à six milliards d’euros pour environ 250 satellites. Ils seront placés en orbite basse, à environ 500 kilomètres, au-dessus de l’Europe et de l’Afrique. L’Union européenne fournira 2,4 milliards d’euros provenant de divers programmes, dont le programme Govsatcom existant et d’autres programmes de communication et de défense. Les autres gouvernements européens devraient fournir 1,6 milliard d’euros, tandis que le secteur privé (dont Airbus) investira deux milliards d’euros.
Ces petits satellites s’appuieront sur les différents projets référencés dans le « New Space » européen afin de réduire les coûts. Le vieux continent fourmille en effet de startups très ingénieuses dont une dizaine de projets de constellation d’observation (Astrocast, IceEye, Kleos…).
L’Union européenne veut aller vite. Elle envisage une mise en service de cette constellation dès 2024 et un déploiement complet pour 2028. Mais l’Europe sera-t-elle capable de relever un défi endémique : transformer l’excellence de son ingénierie R&D en réel business !
Le système de navigation par satellite Galileo en est bon un exemple. Bien qu’il s’agisse du système de navigation le plus précis au monde, utilisé aujourd’hui par un milliard d’appareils au niveau mondial, la plupart des citoyens européens utilisent le… GPS. Autre exemple d’échec prévisible dès juin 2020, Gaia-X.
La Chine, non plus, ne veut pas être en reste. Elle prévoit de construire et de lancer en orbite terrestre basse environ mille satellites dans les trois prochains mois afin de fournir une couverture 5G qui pourrait offrir des vitesses allant jusqu’à 500 Mb/s dans tout le pays. Le projet, dirigé par la start-up GalaxySpace basée à Pékin, vise à desservir en premier lieu les zones les plus reculées du pays.
Le citoyen au service de la qualité biologique des sols
Un extrait de « Sciences participatives au service de la qualité écologique des sols » par Lionel RANJARD.
Depuis une trentaine d’années, la recherche a beaucoup investi sur le développement d’outils modernes permettant de mieux caractériser la biodiversité des sols. Ceci a permis une forte production de connaissances dans ce domaine. En parallèle, les outils de la recherche sont devenus plus opérationnels et certains ont même été labellisés comme des bio-indicateurs puissants et robustes. Dans le contexte sociétal actuel d’un rapprochement des sciences et du citoyen, ceci a permis de voir apparaître des projets avec des approches participatives dédiées à améliorer le référencement de la biodiversité des sols et à mieux évaluer l’impact des activités humaines sur cette biodiversité et les services qu’elle rend.
Une implication plus ou moins forte
Il existe quatre niveaux d’implication croissante des citoyens dans les processus de recherche participative. Chaque niveau supérieur accumule les actions des niveaux inférieurs. Le premier niveau est appelé « crowd sourcing » et consiste uniquement à capter par les citoyens de l’information qui serait utile à la recherche. Les participants sont invités à recueillir des données qu’ils fournissent à la recherche sans autre contrepartie que celle de participer à un projet de recherche d’intérêt public. De nombreuses initiatives à l’échelle nationale sont basées sur ce premier niveau, comme les observatoires participatifs qui permettent de référencer certains animaux ou végétaux. Le deuxième niveau consiste à impliquer les citoyens dans la co-interprétation des résultats obtenus par le projet avec les chercheurs. Le citoyen fournit des données qui lui sont propres et en retour la recherche produit des résultats qu’elle lui restitue par différents moyens. Vient enfin un processus de co-interprétation des résultats impliquant les chercheurs et les citoyens. À partir de ce deuxième niveau, les chercheurs sont plus fortement et directement impliqués dans ces projets et soumis à une obligation de résultat, qu’ils doivent argumenter avec pédagogie devant des non-experts.
Le troisième niveau implique les citoyens dans la co-construction du projet en amont. Ce niveau nécessite que les citoyens soient déjà familiers avec les domaines étudiés et prêts à investir plus de temps. Ces projets, au-delà d’un intérêt général, présentent aussi des intérêts plus ciblés et en adéquation forte avec les attentes des citoyens sur un domaine considéré (par exemple l’impact et la durabilité d’une pratique agricole ou d’un type d’aménagement urbain…). Enfin, le quatrième niveau consiste en une co-responsabilisation des citoyens, notamment par un portage du projet pouvant aller jusqu’à son cofinancement. Cela nécessite qu’il y ait une confiance très élevée entre les chercheurs et les citoyens. Ce niveau est assez rare pour les sciences naturalistes et encore plus pour les projets sur la qualité biologique du sol, même si certaines initiatives commencent à voir le jour. Elles sont souvent associées à des questions sociétales et environnementales très prégnantes et portées par des collectifs de citoyens très investis. Citons en exemple les initiatives sur l’impact de certaines pratiques agricoles (utilisation de pesticides) portées par des collectifs de riverains ou de consommateurs qui s’inquiètent pour leur santé ou celle de leur environnement proche.
Exclusif ! L’article complet dans les ressources documentaires est en accès libre jusqu’au 10 mars 2022 !
« Sciences participatives au service de la qualité écologique des sols » par Lionel RANJARD
Les thèses du mois : Les sciences participatives ou comment impliquer les citoyens dans la recherche
Pour notre dossier de janvier, « Les sciences participatives ou comment impliquer les citoyens dans la recherche », 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.
Gestion participative de la diversité cultivée et création de mélanges diversifiés de blé tendre à la ferme
Gaëlle Van Frank
Doctorat Sciences agronomiques, 06/12/2018
Laboratoire : Génétique quantitative et évolution
Co-conception de systèmes de culture innovants avec deux communautés villageoises du Burkina Faso : Articulation entre traque aux innovations, prototypage participatif et expérimentations paysannes
Anne Périnelle
Doctorat Sciences agronomiques, 18/05/2021
Laboratoire Sciences pour l’Action et le Développement : Activités, Produits, Territoires
Comprendre et prédire la réponse des écosystèmes forestiers d’altitude aux changements climatiques : apports d’un programme de sciences participatives.
Daphné Asse
Doctorat Ecophysiologie adaptative, 15/11/2018
Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive
Développement methodologique pour la mise en œuvre d’une démarche participative d’éco-quali-conception appliquée aux systèmes de production viticoles.
Anthony Rouault
Doctorat Environnement, 12/03/2019
Unité de Recherche en Agroalimentaire sur les Produits et les Procédés
Dynamique des communautés microbiennes de produits fermentés entretenus par ‘back-slopping’, une démarche de recherche participative
Lucas Von Gastrow
Doctorat Agroressources, Procédés, Aliments, Bioproduits, 30/11/2021
Laboratoire : Sciences Pour l’œnologie
Comment faciliter l’identification de l’entomofaune ? : Construction, évaluation et amélioration de clés d’identification numériques.
Mathilde Delaunay
Doctorat Ecologie et Biodiversité, 10/05/2019
Institut de Systématique, Évolution, Biodiversité
A la recherche des papillons perdus : les naturalistes amateurs à l’épreuve des observatoires participatifs de la biodiversité.
Emmanuel Charonnet
Doctorat Ethnologie, 21/06/2019
Centre des sciences de la conservation
Apports des sciences agronomiques et des sciences participatives à la conception de systèmes agroforestiers complexes innovants.
Martin Notaro
Doctorat Sciences agronomiques, 11/12/2019
Laboratoire : SYSTEM – Fonctionnement et conduite des systèmes de cultures tropicaux et méditerranéens
Efficacité des aires protégées : la pierre angulaire de la conservation de la biodiversité permet-elle réellement de protéger la nature ?
Victor Cazalis
Doctorat Ecologie et Biodiversité, 09/11/2020
Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive
Développer les sciences participatives pour surveiller les pollinisateurs au Sud.
Malena Sibaja leyton
Doctorat Ecologie, thèse en cours
Laboratoire : Évolution, génomes, comportement et écologie
Le best of presse : au fil de l’actu sci-tech #9
Ici vous trouverez notre récap’ de l’actualité scientifique et technologique qui a bercé ou chamboulé le mois de février. Et comme à l’accoutumée dans nos « best of presse », vous trouverez, en bas de cet article, une info bonus !
Je suis partout et je suis nulle part… Qui suis-je ?
Je suis… Je suis… L’axolotl, bien sûr ! Adulé par les fans de Pokémon, entre autres groupies, l’axolotl est un amphibien endémique au Mexique. Et bien que sa présence dans la nature soit exclusive à ce pays de l’Amérique du Nord, on attribue tout de même à l’axolotl une notoriété planétaire. C’est ce que constate Vox, qui rappelle, liens à l’appui, que l’animal peut être “acheté en ligne […], collectionné dans [le jeu-vidéo] Minecraft, et admiré sur [les réseaux sociaux] Instagram et TikTok” ; l’axolotl est aussi devenu un modèle animal prisé dans les laboratoires, où ses capacités à régénérer ses membres, sa moelle épinière et des parties de son cerveau sont au centre d’études scientifiques.
Malgré cette célébrité, le site d’information américain déplore la rareté des axolotls dans la nature : alors qu’il est estimé qu’environ un million d’axolotls sont aujourd’hui à la charge d’êtres humains, on en compte moins d’une trentaine par kilomètre carré dans leur habitat naturel (contre 6 000 dans les années 1990). Une espèce “presque éteinte”, écrit Vox qui s’interroge : “Si un animal prospère dans les laboratoires et les aquariums, faut-il s’inquiéter qu’il meure dans ses eaux natales ?” Le journaliste de Vox est parti explorer la question, en immersion au Mexique, où l’axolotl reste une “icône culturelle”. Une lecture édifiante.
Et vlan… ?
L’information que nous allons vous présenter contient une certitude et un doute. La certitude : cet objet devrait s’écraser sur la face cachée de la Lune le 4 mars. Le doute : personne ne sait pour l’instant à qui appartient cet objet. L’objet en question ? Le débris d’une fusée dont la Chine à l’instar de SpaceX ont nié être les propriétaires, comme le rapportait l’agence de presse Reuters ce 21 février. Sa collision imminente et le mystère entourant son origine, en font une affaire que nous allons suivre indubitablement. Et si l’éthique de l’espace vous intéresse, nous vous conseillons de lire notre entretien avec Jacques Arnould, expert éthique au CNES.
Allô, la Terre ?
C’est la dénomination du jour : « magnétar à rotation lente ». Ce serait là l’identité d’un objet céleste, situé dans la Voie lactée, qui envoie un signal radio à la Terre toutes les 18,18 minutes, résume France Culture. La découverte a été décrite dans la revue scientifique Nature. Cet objet d’une grande ponctualité est surtout le premier détecté émettant des signaux récurrents sur des périodes aussi longues !
L’utérus artificiel et la nounou IA
Si, en janvier, le monde médical frémissait gaiement à l’annonce de la première greffe d’un cœur de porc génétiquement modifié chez l’humain (le New Yorker relate le récit détaillé, ici), le moins qu’on puisse dire est que 2022 continue de nous surprendre ! Cette fois-ci, cela se passe en Chine où le South China Morning Post a annoncé le développement, par des chercheurs à Suzhou (Est de la Chine), d’un système d’intelligence artificielle capable de surveiller les embryons (de souris) dans un « utérus artificiel ». Ce qu’on appelle « utérus artificiel » est en réalité un appareil de culture, explique le média chinois : « un conteneur dans lequel les embryons de souris grandissent dans des cubes alignés les uns à côté des autres et remplis de liquides nutritifs ». Le système robotique mis en place, ou « nounou IA », suit en permanence le développement des embryons et peut repérer les changements les plus minimes et ajuster le niveau de dioxyde de carbone et les apports nutritifs par exemple. Précisons cependant que la technologie ne sera pas testée de sitôt sur des embryons humains ! Comme l’indique le site d’information chinois, les lois internationales interdisent l’expérimentation sur les embryons humains âgés de plus de deux semaines. À propos d’éthique en recherche médicale, il vous est toujours possible d’écouter cet épisode de notre podcast Cogitons Sciences, consacré à ce sujet !
Bonus : Qu’est-ce qui est jaune et qui attend ?
Jonathan est une tortue géante des Seychelles. À 190 ans, il est le doyen des animaux terrestres. Comme le raconte Franceinfo, le vénérable reptile, qui serait né en 1832, est entré dans l’Histoire en janvier 2022 lorsque son record de longévité a été officialisé par le Guinness World Record. Ici Jonathan, tout fringant :
When Jonathan the giant tortoise was born, Queen Victoria was just a teenager.
While the British monarch died more than 120 years ago aged 81, Jonathan is still shuffling around planet Earth https://t.co/4gmSI2iuFc
— CNN (@CNN) January 29, 2022
Et bien que notre imaginaire accorde une lenteur légendaire aux chéloniens, il semblerait que Jonathan a eu une jeunesse palpitante. En effet, en 1882, Jonathan a été offert comme cadeau au gouverneur de Sainte-Hélène ! Depuis lors, il réside toujours – paisiblement – sur cette île. Le passage du temps aura quand même eu son effet : Jonathan a perdu la vue et l’odorat. Mais il conserve une ouïe puissante ! Et ainsi coule-t-il des jours heureux, nourri à la main, en compagnie de trois amis congénères.
Crédit image de une : Intissar El Hajj Mohamed // Techniques de l’Ingénieur
Le programme international Argo poursuit son développement avec OneArgo
Initié en 1999, le programme international Argo déploie des flotteurs-profileurs dans les océans du monde entier afin de mesurer des paramètres tels que la température et la salinité de l’eau. Ce projet rentre dans une nouvelle phase, appelée OneArgo, dont l’objectif est de répondre aux nouveaux enjeux scientifiques, notamment sur le rôle de l’océan profond sur le climat, la désoxygénation et l’acidification des océans, ou encore le cycle du carbone. 800 nouveaux flotteurs vont ainsi être déployés chaque année et viendront s’ajouter aux 4 700 flotteurs déjà en opération dans l’ensemble des mers de la planète.
Classée au troisième rang mondial en termes de nombre de publications basées sur Argo derrière les États-Unis et la Chine, la France est un contributeur important de ce programme. Elle participe à son financement à hauteur d’environ 10 %. Et pour cette nouvelle phase, 21 millions d’euros seront investis dans trois projets distincts. Le premier, appelé ObsOcean du CPER (Contrat plan État Région) Bretagne, prévoit l’acquisition de flotteurs classiques et d’autres appelés Deep Argo, capables d’aller dans de grandes profondeurs, jusqu’à 6 000 mètres. Des flotteurs BGC, c’est-à-dire équipés de capteurs biogéochimiques, seront aussi achetés et pourront mesurer l’acidité à travers le pH, la quantité d’oxygène de l’eau, la chlorophylle, la lumière et le nitrate. Au total, ce sont environ 80 flotteurs par an qui devraient être mis à l’eau à l’initiative d’Argo France durant la prochaine décennie.
Le projet PIANO (Plan d’Investissement Argo Nouvelles Observations), porté par l’Ifremer, vise principalement aux développements technologiques de flotteurs, ceux-ci devant être plus perfectionnés, avec une fiabilité et une durabilité améliorées. Une deuxième génération de flotteurs profonds et de nouveaux capteurs pour enrichir la gamme de flotteurs biogéochimiques vont être développés. « La mise au point de ces flotteurs profonds exige des améliorations technologiques majeures, notamment en termes de résistance à la pression qui est 600 fois plus forte à 6 000 m de fond qu’à la surface, précise Xavier André, ingénieur en instrumentation marine à l’Ifremer. Et nous devons également développer de nouveaux capteurs acoustiques et d’imagerie dédiés à la recherche écologique marine. » Ces flotteurs « made in France » devront aussi permettre de réaliser des analyses chimiques in situ grâce à des capteurs à miniaturiser. Le développement d’un capteur innovant multi-longueur d’onde pour mesurer la concentration en chlorophylle et en particules est également prévu.
Étendre le travail de recherche à l’écologie marine
Enfin, le projet Equipex Argo-2030 servira de démonstrateur scientifique et technique afin d’analyser les données issues des flotteurs de deuxième génération. Ceux-ci fourniront des observations allant de la dynamique physique aux niveaux trophiques élevés (zooplancton et petits poissons), étendant ainsi le champ d’application d’Argo à la recherche écologique marine. Quant aux flotteurs profonds, en échantillonnant les couches abyssales et en fournissant des observations biogéochimiques, ils devraient révolutionner les sciences océaniques en résolvant, à terme, le problème du sous-échantillonnage chronique des couches et écosystèmes marins abyssaux. « Les nouveaux flotteurs profonds Deep Arvor capables de recueillir des données jusqu’à 6 000 mètres vont nous aider à quantifier et comprendre comment l’excès de chaleur absorbé par l’océan dû au réchauffement climatique se répartit dans les couches profondes au-delà de 2 000 voire 4 000 mètres de profondeur, explique Virginie Thierry, océanographe physicienne à l’Ifremer. Nous pourrons ainsi évaluer l’impact de la dilatation de l’océan profond en réponse à ce réchauffement sur l’élévation du niveau de la mer ».
En 2030, le nouveau réseau Argo devrait être complètement opérationnel. Jusqu’ici, ce programme a permis de démontrer qu’un réchauffement des océans s’opère et qu’il a permis de stocker plus de 90 % de l‘excès de chaleur dû aux activités humaines. Ce phénomène permet donc d’atténuer l’impact des activités humaines sur le climat, mais n’est pas sans conséquence sur les océans. Ceux-ci se dilatent et il a été démontré que 40 % de l’augmentation du niveau de la mer est due à la dilatation thermique des océans, le reste étant lié à la fonte des glaciers et des calottes polaires.
Mesdames, osez devenir astronaute !
Claudie Haigneré a effectué deux missions spatiales, l’une en 1996 à bord de la station spatiale MIR et l’autre à bord de l’ISS en 2001. Choisie en 1985 par le CNES pour devenir astronaute, parmi mille candidats dont 10 % de femme, elle n’a de cesse de promouvoir les sciences pour toutes et tous.
Techniques de l’Ingénieur : Claudie Haigneré, quelles ont été vos motivations personnelles pour devenir astronaute ?
Claudie Haigneré : J’ai pu voir de mes propres yeux, grâce à la télévision, le premier pas sur la lune effectué par Neil Armstrong en juillet 1969 ! J’avais douze ans, j’étais fascinée par l’exploration, l’aventure…et ce passage de l’imaginaire à la réalité m’a profondément marquée. On peut dire que j’étais une enfant de la génération Apollo 11.
Par la suite, j’ai fait des études scientifiques et suis devenue médecin…tout en rêvant secrètement de devenir astronaute. Mon vœu se réalisa en 1985, lorsque j’eus connaissance d’un appel à candidature par le CNES (Centre national d’études spatiales). J’ai tout simplement candidaté et j’ai été sélectionnée la même année parmi un millier de candidatures.
Quelles sont les compétences recherchées pour séjourner à bord de la station spatiale internationale (ISS) ?
Après ma sélection par le CNES, j’ai élargi ma formation de médecin par un doctorat en neurosciences. Puis je suis partie à la cité des étoiles, près de Moscou, en 1992 pour apprendre les bases du métier d’astronaute. J’y ai appris le russe, et des compléments théoriques et opérationnels d’ingénierie. Je me suis entraînée régulièrement dans le simulateur de missions (capsule Soyouz et station spatiale) avec mes collègues d’équipage russes, et avec les équipes de scientifiques et d’ingénieurs franco-russes. Et j’ai démontré, au-delà des compétences scientifiques et techniques, de réelles qualités relationnelles.
Les profils recherchés sont très divers (chercheur, ingénieur, pilote), chacun apportant à l’équipe des compétences complémentaires au service de la réussite d’une mission complexe.
Être une femme, est-ce un atout ou un frein pour devenir astronaute ?
La sélection des futurs astronautes en 1985 n’a fait apparaître aucune différence dans les critères entre les candidats : homme ou femme, civil ou militaire, ingénieur ou pilote ou chercheur… Il est vrai qu’il n’y a eu à l’époque que 10 % de candidatures féminines, mais l’appel à candidatures était ouvert à tous et toutes. Pour moi, la question ne s’est pas posée, je voulais tenter mon rêve. J’ai osé cette aventure , sans doute avec audace, mais surtout avec beaucoup de travail. Acquérir les compétences pour réussir une aventure collective m’a toujours guidée. Bien que tous les autres membres de l’équipage soient des hommes, je n’ai jamais ressenti aucune mise à l’écart ou mise en cause de ma légitimité. La diversité des profils et des expertises était au contraire un atout.
Que conseillez-vous aux jeunes filles et jeunes femmes qui rêvent de devenir, comme vous, astronaute ?
Osez !
Je suis la première et, pour l’instant, la seule femme française à avoir séjourné et travaillé dans l’ISS, et j’éprouve de la satisfaction à croire que mon exemple, à l’instar de celui de l’astronaute italienne de l’ESA, Samantha Cristoforetti, contribue à briser les clichés de métiers réservés aux hommes et encourager les jeunes femmes européennes à candidater. En effet, pour le récent appel à candidature de l’ESA (agence spatiale européenne), le pourcentage de candidates a presque doublé et le taux de femmes en lice après quelques phases de sélection est de 39 %. Par ailleurs, le programme de retour sur la Lune par la NASA a été nommé ARTEMIS, déesse et sœur d’APOLLO. laissant présager qu’il y aura une femme parmi les heureux astronautes qui bientôt marcheront sur la Lune.
Il y a de toute évidence une progression de la mixité avec des parcours réussis et de belle carrières, c’est satisfaisant, utile et bien sûr inspirant. Nous avons besoin de tous les talents.
Propos recueillis par Jeanne Périé
Les sciences participatives révolutionnent le suivi de la biodiversité
Le Suivi temporel des Oiseaux Communs (STOC), le plus ancien observatoire participatif français, vient de fêter son trentième anniversaire, fournissant l’occasion de dresser le bilan des millions de données collectées depuis 1989. Animé par la Ligue de protection des oiseaux (LPO), son efficacité repose sur une communauté d’ornithologues amateurs mais passionnés.
L’Observatoire des Saisons (ODS), dédié depuis 2007 à la phénologie, a un spectre taxonomique bien plus large puisqu’il porte aussi bien sur la flore, avec l’aide du réseau de botanistes amateurs Tela Botanica, que sur la faune terrestre, des reptiles aux insectes et aux oiseaux, et s’adresse aux débutants autant qu’aux naturalistes aguerris. Il a fourni, en 2020, 2 990 observations réparties sur 2 870 stations. Le bilan des participants est plus mitigé : s’il a attiré 373 nouveaux inscrits, seuls 160 observateurs ont été réellement actifs.
Le Collectif National des Sciences Participatives, formé depuis 2012, a mis en place 165 observatoires fonctionnant avec plus de 70 000 participants, un nombre multiplié par trois en 10 ans.
De plus, le réseau national Vigie-Nature, les Sentinelles de la Mer et les centres permanents d’initiatives pour l’environnement (CPIE) s’impliquent dans la diffusion des sciences participatives au niveau régional ou local.
La vogue des inventaires naturalistes 2.0
Les observatoires participatifs font partie intégrante de démarches de recherche coordonnées par des organismes comme le Cefe-CNRS (Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive) pour l’ODS ou le CRBPO (Centre de recherche sur la Biologie des Populations d’Oiseaux, MNHN) pour le STOC. Leurs protocoles scientifiques sont conçus pour faciliter la collecte des données et garantir leur fiabilité, à travers des guides techniques et des outils informatiques adaptés, comme les applications mobiles.
Ce regain d’intérêt pour les inventaires naturalistes vient répondre aux défis écologiques actuels. Il n’est plus seulement question de chercher les spécimens endémiques et rares, apanage des spécialistes, mais de rendre compte de la nature ordinaire – en particulier en milieu urbain – perturbée par l’anthropisation, de documenter la crise de la biodiversité ou de révéler les effets du changement climatique à l’échelle du quotidien.
La participation répétée du public, répartie entre un très grand nombre de sites, permet de multiplier les observations, dans une gamme étendue de situations. Elle s’intègre aux dispositifs plus pointus et aux systèmes d’information experts, afin de suivre les évolutions et de repérer les facteurs de changement.
Une véritable politique de soutien aux sciences participatives
La Stratégie nationale de Biodiversité 2011-2020 a ainsi fait de la mobilisation et de l’initiative citoyenne un objectif stratégique. La participation publique est ainsi devenue un passage obligé de la politique de conservation de la biodiversité, utilisée pour évaluer l’efficacité des politiques publiques comme pour réguler les activités économiques, au travers de la séquence ERC : Éviter, Réduire et Compenser les impacts sur la biodiversité. L’Office français de la biodiversité (OFB), devenu le bras armé de ces politiques, inclut même le nombre de participants à ces programmes d’observation parmi ses indicateurs de transition écologique.
« Nous récoltons des données sur une échelle géographique et temporelle jamais vue auparavant »
Enseignante-chercheuse et maîtresse de conférence à l’Université de Lorraine et plus précisément à l’ENSAIA, Apolline Auclerc réalise ses recherches au laboratoire sol et environnement. Son expertise se situe au niveau de la biodiversité visible des sols : vers de terre, araignées, mille-pattes, cloportes… elle se consacre donc à l’étude d’organismes visibles, et cet élément a son importance pour développer des projets de sciences participatives.
Apolline Auclerc a accepté de répondre aux questions des Techniques de l’Ingénieur, sur la finalité du projet de recherche sur la biodiversité des sols qu’elle mène, et en quoi les sciences participatives l’aident dans ce projet à grande échelle.
Techniques de l’Ingénieur : Présentez-nous le projet de recherche que vous menez actuellement autour de la biodiversité en milieu urbain.
Apolline Auclerc : Mon sujet de recherche porte sur l’étude de la biodiversité des sols en milieu urbain et dans les friches industrielles. Nous réalisons donc régulièrement des prélèvements dans ces milieux-là pour observer quel type de biodiversité est présente, comment elle évolue, quel est l’impact humain sur cette biodiversité…
A l’heure actuelle nous n’avons que très peu de données concernant la biodiversité des sols dans les milieux urbains. Les recherches que nous menons ont donc pour but premier de constituer une base de données, qui permettra par la suite de mieux connaître la biodiversité des sols en milieu urbain, et les dynamiques qui s’y développent.
C’est l’ambition de constituer cette base de données qui a fait émerger l’idée de faire appel aux sciences participatives. Cette démarche permet d’une part de sensibiliser les citoyens à la biodiversité qui les entoure, il y a donc un aspect pédagogique qui est important ; d’autre part, nous collectons des données issues d’endroits où je n’ai pas l’occasion et le temps d’aller, comme les jardins privés par exemple. Il me serait impossible d’accéder à ces données par un autre biais qu’un programme collaboratif. C’est un des points forts de ces programmes collaboratifs : la possibilité de récolter des données sur une échelle géographique et temporelle jamais vue auparavant.
Quel est le protocole mis en place pour les volontaires qui désirent participer à la collecte de données sur le projet dont vous avez la charge ?
L’idée de base est de partir d’un pot qu’on insère dans le sol, un piège Barber [portant le nom de son inventeur, le piège Barber est un récipient, à parois lisses, enfoncé dans le sol, mais dont l’ouverture touche le niveau du sol, NDLR], qui va permettre de piéger les animaux sur une durée de temps déterminée. C’est ce protocole que les participants à mon projet de recherche mettent en place. Pour éviter de tuer les animaux, ce qui est d’habitude la méthode employée pour être le plus précis possible au niveau de l’identification des espèces, nous développons des protocoles adaptés, où les animaux sont relâchés à la fin de l’expérience. Cette évolution des protocoles académiques habituels a été mise en place pour développer la participation des citoyens à ces programmes collaboratifs, car ces derniers ne sont que peu enclins à tuer systématiquement les animaux piégés. C’est ce qui nous a poussé à développer ces protocoles adaptés, et j’y vois un progrès pour tout le monde. Je pense que c’est à nous, scientifiques, de nous adapter et d’être peut-être moins exigeants sur la connaissance précise des espèces répertoriées par les volontaires, ce qui permettra d’obtenir une participation plus importante.
Parlez-nous de Jardibiodiv, l’application utilisée par les volontaires pour la récolte des données d’observations ?
L’outil s’appelle Jardibiodiv, et se présente sous la forme d’une application mobile qui permet aux participants de répertorier les espèces observées à la surface d’un sol : cela peut se faire en prenant les animaux en photo et en complétant un formulaire d’observation. Ce qu’on observe, c’est qu’il y a un réel engouement autour de ces programmes participatifs. Ce que l’on voit également, c’est que la nature des animaux à observer influe également sur le taux de participation. Évidemment, l’observation de la biodiversité en surface des sols – vers de terre, araignées… – a quelque chose de moins attrayant que celle d’autres animaux comme les oiseaux ou les papillons par exemple. C’est quelque chose qu’il faut prendre en compte, notamment au niveau du travail de sensibilisation nécessaire, qui fait désormais partie intégrante de mon travail.
L’amélioration des applications d’identification des espèces est-elle un enjeu fort pour augmenter la participation des citoyens et la qualité des données ?
Effectivement. Nous collaborons aujourd’hui avec Vigie-Nature dans le cadre d’un nouveau projet, avec un outil, QUBS, qui doit nous permettre de développer plus efficacement notre base de données, notamment photographique, pour optimiser au fur et à mesure la reconnaissance des espèces à travers l’utilisation d’applications mobiles. Cet outil permettra de ne pas tuer les animaux piégés, mais en revanche il nécessite un suivi plus contraignant, ce qui est souvent une barrière pour les participants. Par exemple, il y a beaucoup d’enseignants qui participent à notre programme, car en ce qui concerne les pièges Barber, il faut effectuer un comptage chaque semaine, ce qui correspond bien au rythme scolaire, pour que les professeurs réalisent cette activité avec leurs classes. S’il est vrai que les instituteurs sont ravis qu’on leur propose un nouveau protocole qui permet de ne pas tuer les animaux observés, leur capacité à réaliser les observations plusieurs fois par jour sur le long terme est relativement incertaine.
Les données obtenues via les programmes de recherche participatifs sont parfois critiquées pour un supposé manque de fiabilité. Qu’en pensez-vous ?
Il est vrai que cet aspect des sciences participatives fait aujourd’hui débat dans le monde scientifique. Pour beaucoup de chercheurs, seuls les personnels qui ont été formés pour cela peuvent réaliser des observations sans se tromper. Personnellement je ne vois pas les choses sous cet angle. Je suis persuadée que les protocoles que nous établissons pour les participants, ainsi que les forums de discussions mis en place, qui peuvent aider ces derniers à valider leurs identifications, sont des outils adaptés et permettent de collecter des données très utiles pour la recherche.
Ceci dit, il faut prendre en compte l’aspect spécifique de ces données. Par exemple, des photos d’identification prises dans deux jardins différents ne tiennent pas compte de la nature du sol. Et cela peut constituer une donnée importante, notamment dans le cas des jardiniers, qui traitent tous leurs sols de manières différentes. Cela constitue un biais, forcément. Il faut prendre cela en compte dans l’utilisation que l’on va faire de ces données. Pour ce qui est de mon projet de recherche actuel, à savoir établir une base de données de la biodiversité des sols urbains, inexistante à ce jour, l’enjeu est tellement important qu’il justifie qu’on soit moins exigeant scientifiquement sur la qualité des données, à mon sens.
Quels sont, selon vous, les leviers pour augmenter la participation des citoyens aux programmes de sciences participatives ?
Aujourd’hui, il nous faut développer des programmes de sciences participatives qui vont intéresser le plus largement possible de potentiels participants. Pour que ces participants soient motivés pour suivre nos protocoles sur le long terme, il faut absolument que le temps nécessaire pour réaliser ces protocoles soit limité. C’est un facteur essentiel.
Propos recueillis par Pierre Thouverez
Apolline Auclerc a donné une conférence sur « l’impact des aménagements urbains sur la biodiversité du sol », dans le cadre de la journée thématique « Le génie écologique au service des sols » organisée par Techniques de l’Ingénieur le 21 octobre 2021. Vous pouvez voir ou revoir sa présentation en cliquant sur ce lien.
« La mise en place de programmes participatifs est la résultante d’un questionnement scientifique »
Cette démarche s’appuie sur le suivi, par des volontaires, de protocoles scientifiques à la fois rigoureux et accessibles, qui vont permettre de contribuer à des actions de recherche et de suivi de populations animales et végétales.
La remontée de ces données de terrain fournit aux chercheurs des données et des informations capitales, inaccessibles autrement. La collecte de ces données permet en effet de suivre l’évolution de la biodiversité à une plus grande échelle, et de mieux comprendre, par exemple, ces évolutions au regard des changements actuels, qu’ils touchent à l’urbanisation ou au changement climatique.
Grégoire Loïs, ornithologue et directeur adjoint du programme Vigie-Nature au Muséum national d’Histoire naturelle à Paris, a expliqué à Techniques de l’Ingénieur les raisons derrière le développement des sciences participatives, et l’apport essentiel des données récoltées pour la science.
Techniques de l’Ingénieur : Depuis quand le Muséum national d’Histoire naturelle développe-t-il des projets de sciences participatives ?
Grégoire Loïs : Les sciences participatives sont utilisées depuis longtemps au sein du Muséum national d’Histoire naturelle, et constituent même la base de certaines collections. Elles ont notamment été utilisées par le Muséum pour le baguage des oiseaux. En effet, des non professionnels ont été sollicités par le Muséum, et ce réseau d’amateurs, tous passionnés d’oiseaux, a permis de réaliser un baguage de grande ampleur.
Ce réseau de bagueurs a été en quelque sorte le fer de lance pour déployer d’autres programmes de sciences participatives au sein du Muséum national d’Histoire naturelle.
Ensuite, en 1989, au sein de ce réseau a été décidée la mise en place de points d’écoute, pour faire du suivi de population de manière intégrée. Si le projet a mis du temps à démarrer, il a été lancé de manière effective dans les années 2000, et a rencontré un succès important sur le plan de la participation et des résultats.
Ce programme, le STOC (Suivi Temporel des Oiseaux Communs), est aujourd’hui une composante du programme Vigie-Nature, qui a depuis développé des programmes de suivi pour d’autres groupes : papillons, chauves-souris, escargots, insectes pollinisateurs, libellules, plantes sauvages des villes…
Quel est l’intérêt des programmes scientifiques participatifs pour la recherche ?
En 2006, l’appellation Vigie-Nature a été mise en place, pour regrouper l’ensemble des projets mis en place, comme le STOC, pour observer et suivre l’évolution de la biodiversité.
Dans la plupart des cas, la mise en place de ces programmes est la résultante d’un questionnement scientifique, d’un chercheur, d’un groupe taxonomique ou fonctionnel qui est l’objet de cette question, et un réseau d’amateurs, existant ou potentiel, pour mettre en œuvre le protocole conçu. Ces réseaux d’amateurs sont souvent regroupés au sein d’associations loi 1901.
Les groupes taxonomiques ou fonctionnels qui sont suivis par Vigie-Nature ne sont pas suivis par ailleurs sur cette échelle de temps et d’espace. Cela veut dire que la recherche n’a pas accès à ce genre de données en dehors de Vigie-Nature.
Les données récoltées par les programmes que nous menons permettent donc aux chercheurs de mener des actions de recherches inédites, à des échelles spatio-temporelles jamais étudiées auparavant. Ces données permettent d’identifier les causes des grandes variations spatiales et temporelles, qu’elles soient positives ou négatives.
Les sciences collaboratives font l’objet d’un engouement important au sein de la société civile. Comment l’expliquez-vous ?
L’engouement de la société civile pour ce type de programmes scientifiques trouve son origine, à mon sens, dans la possibilité pour les personnes qui y participent d’intégrer un réseau, une communauté de gens utiles à la science, en plus de la participation active au programme.
Cette possibilité d’intégrer une communauté est un moteur fondamental pour mener à bien ces actions et réunir suffisamment de volontaires autour des projets menés.
Quels types de protocoles scientifiques sont utilisés pour ces programmes participatifs ?
Les protocoles que nous proposons pour ces programmes participatifs sont très diversifiés. Cela va de la simple observation à la mise en œuvre de protocoles plus complexes. Nous avons adapté les protocoles que nous développons car nous nous sommes rendus compte que le public qui s’intéresse à ces projets va du simple passionné, avec un bagage scientifique limité, au spécialiste chevronné, formé scientifiquement et ayant développé des compétences spécifiques. Ainsi, les protocoles que nous développons vont dépendre des groupes de personnes qui vont être sollicités pour mener concrètement les actions.
Les sciences participatives ont-elles aussi, par essence, une vocation pédagogique ?
Les aspects pédagogiques des programmes de sciences participatives sont multiples, c’est certain. Avec Vigie-Nature Ecole, nous développons des activités au sein des écoles pour proposer aux élèves de réaliser des ateliers scientifiques, ayant pour finalité de suivre l’évolution de la biodiversité. À ce jour, une dizaine de protocoles sont disponibles, et permettent d’étudier des groupes très variés.
A côté de ça, les participants qui s’impliquent dans nos programmes en retirent une montée en compétences, un “empowerment” et de la formation, qui leur permettent d’en savoir plus sur les groupes de population suivis, et sur la démarche scientifique dans son ensemble, à travers les protocoles scientifiques suivis.
Quelles sont les attentes des citoyens qui participent à ces programmes participatifs ?
Les mécanismes qui induisent la participation et permettent de la stabiliser sont complexes. Pour certains, l’aspect de la montée en compétence est très important. Pour d’autres, qui ont déjà développé une expertise, l’attente se situera plus sur le fait de rejoindre une communauté experte, et aussi sur la meilleure façon pour eux de se sentir “utiles” pour la science.
Combien de volontaires êtes-vous parvenus à réunir à travers les différents programmes menés au sein de Vigie-Nature ?
Il est difficile de savoir combien de personnes au total sont impliquées sur les différents projets menés au sein de Vigie-Nature, mais on se situe dans une fourchette de 30 000 à 50 000 participants, sur l’ensemble des programmes en cours. En fait, un programme parmi tous ceux que nous proposons draine beaucoup de participants : c’est le programme “oiseaux des jardins”, qui gonfle le nombre total de participants. Il faut comprendre que le nombre de participants sur un programme peut être très variable. Le thème du programme et la complexité du protocole vont influer sur le nombre de volontaires que nous allons être en mesure de réunir.
Propos recueillis par Pierre Thouverez
Le bilan carbone peine à s’imposer en entreprise
Greenly se présente comme le leader français du bilan carbone digitalisé pour les entreprises et souhaite généraliser le bilan carbone pour les TPE, PME et les ETI. L’entreprise publie ainsi le premier Baromètre du Bilan carbone pour identifier les freins à lever afin de démocratiser le bilan carbone. Il ressort de l’étude, réalisée en 2021 sur un échantillon de 272 entreprises, de la TPE au grand groupe, que seulement 22 % des entreprises ont déjà réalisé un bilan carbone. La démarche est relativement récente puisque « la grande majorité des entreprises ont réalisé leur premier bilan carbone au cours des trois dernières années », note le Baromètre.
L’étude observe en plus « un lien étroit entre la taille de l’entreprise et la propension à réaliser un bilan carbone ». Ainsi, 88 % des grands groupes et 81 % des ETI souhaitent en réaliser un. À l’opposé, seules 51 % des PME et 35 % des TPE partagent leur souhait de commander une telle étude.
Comprendre les motivations d’un bilan carbone
Greenly s’est ensuite intéressé au retour des entreprises ayant réalisé un bilan carbone afin d’identifier les motivations et les freins à lever. Ainsi, l’urgence climatique est la principale motivation évoquée pour 35 % des entreprises, suivie par l’image de marque. Pour les grands groupes, le bilan carbone est toutefois avant tout mené pour répondre à la demande des investisseurs, observe l’étude.
Il en ressort trois freins principaux : le budget, le temps et le manque de connaissances. « Les TPE et PME consacrent entre 3 000 et 6 000 € pour la conduite d’un bilan carbone sur les scopes 1, 2 et 3, contre plus de 15 000 € pour les grands groupes », partage Greenly. Ainsi, 43 % des TPE et 29 % des PME indiquent ne pas faire de bilan carbone pour des raisons budgétaires. Le manque de connaissances est le premier frein évoqué par les grands groupes.
Enfin, les entreprises ont bien compris que le bilan carbone ne suffisait pas et qu’il devait aboutir sur un plan précis de réduction des émissions de CO2. Les postes qu’elles visent en priorité : les transports, l’électricité et l’efficacité énergétique. « Toutes les entreprises peuvent contribuer à la lutte contre le réchauffement climatique, et cela commence par la mesure des émissions générées, rappelle Alexis Normand, directeur général et cofondateur de Greenly. C’est en donnant la parole aux entreprises qu’en tant que spécialiste du bilan carbone, nous pouvons identifier les leviers à actionner pour les engager davantage. »
Novespace, une entreprise dédiée à la recherche scientifique en micropesanteur
La conquête de l’espace a commencé après la seconde guerre mondiale. De cette volonté d’aller dans l’espace est née la station spatiale MIR puis l’ISS. Dans l’optique d’exploiter de manière optimale les séjours des astronautes dans ces stations spatiales, le Centre national d’études spatiales (CNES), a créé une filiale en 1986, Novespace, afin de pratiquer des expérimentations dans le même environnement, c’est-à-dire en micro-pesanteur. Rencontre avec Frédéric Gai, ingénieur et responsable de l’activité vols paraboliques de Novespace.
Techniques de l’Ingénieur : Quelles sont vos activités ?
Frédéric Gai : Nous fournissons un environnement de micropesanteur, c’est-à-dire un environnement physique dans lequel objets et humains sont soumis à l’attraction terrestre, sans en ressentir les effets. Notre objectif premier, c’est d’embarquer des expériences scientifiques (protocoles, chercheurs et matériel).
Quel est l’intérêt de cet environnement de micropesanteur ?
La gravité cache certains comportements et les expériences en micropesanteur contournent ce problème, ce qui permet de mieux comprendre et mieux modéliser les phénomènes physiques, biologiques, médicaux, chimiques, etc. Notre avion est un laboratoire multidisciplinaire.
Comment faites-vous en pratique pour créer cet environnement de micropesanteur ?
C’est le même environnement qu’on trouve dans l’espace, que ce soit à bord de la station spatiale internationale (ISS) ou d’une navette. On recrée les conditions d’apesanteur avec un avion, un Airbus A310, baptisé « Zéro G ». Au cours du vol, l’avion effectue une série de petites paraboles, ce qui permet de se libérer des effets de la gravité pendant une vingtaine de secondes par parabole.
Quel est le profil de votre clientèle ?
Nos clients sont principalement des agences spatiales, telles que l’ESA, le CNES ou l’agence spatiale allemande. Les équipes de scientifiques qui effectuent les expériences à bord du Zéro G sont sélectionnées au mérite et invitées gracieusement par ces agences.
Il arrive parfois, mais rarement, que des entreprises privées louent l’avion pour tester par exemple du matériel destiné à être embarqué sur un satellite, ou même pour tester des molécules.
Pourriez-vous nous donner quelques exemples d’expériences effectuées à bord du Zéro G ?
Notre avion est un laboratoire multidisciplinaire, il permet d’effectuer des expériences en physique, en biologie et médecine, des tests technologiques, etc. Ainsi, lors de la 61ème campagne de vols paraboliques pour le compte du CNES, ayant eu lieu du 20 septembre au 1er octobre 2021, onze expériences ont été mises en œuvre. Voici quelques exemples : tests en condition d’impesanteur de réflecteurs auto-déployables destinés à assurer les communications radio pour des nano-satellites ; réalisation de flux d’ébullition de liquide dans des tubes verticaux ; étude de l’effet Soret (thermodiffusion dans des fluides) en micropesanteur pour des fluides (eau ou alcool) ayant dissout du dioxyde de carbone ;
rôle de la proprioception dans l’apprentissage locomoteur ; étude de la morphologie cardiaque en 3D.
Pourquoi avez-vous décidé d’ouvrir l’accès de l’avion au grand public ?
Les vols publics sont destinés à financer une partie du coût de notre activité principale, à savoir la recherche scientifique. Il faut bien comprendre qu’une campagne scientifique comprenant trois vols par exemple et trente et une paraboles par vol, soit plus de dix minutes d’apesanteur par vol, coûte plus d’un million d’euros en frais divers.
Comment vous positionnez-vous à l’échelon international ?
Dans le monde, il y a trois avions capables de fournir un environnement de micropesanteur : un avion russe, un avion américain destiné principalement au tourisme, et le nôtre, unique en Europe.
La qualité de notre micropesanteur a décidé récemment les chercheurs de la NASA à utiliser notre avion pour y effectuer leurs propres expériences scientifiques.
Nous travaillons avec les mêmes clients depuis des décennies, qui sont donc extrêmement fidèles.
Nous sommes très heureux et même fiers de constater le très grand nombre de publications scientifiques liées aux expériences menées dans notre avion. C’est la preuve de notre utilité envers la société. C’est très valorisant pour nous.
Propos recueillis par Jeanne Périé
Crédit image de une : Novespace
Les sciences participatives : l’avènement des citoyens chercheurs
Cette évolution récente, qui ouvre la possibilité à des volontaires de participer à des programmes de recherches scientifiques participatifs, la plupart du temps via des collectes de données, s’illustre à travers une étude publiée par l’Observatoire de la biodiversité : le nombre de citoyens français engagés dans des programmes scientifiques collaboratifs a été multiplié par 2,5 entre 2011 et 2017.
Deux facteurs peuvent expliquer cette évolution : d’abord, l’avènement d’outils technologiques performants permettant une saisie et un traitement efficaces des données récoltées. Il s’agit d’un point fondamental. Pour les activités de collecte de données, comptages, photographies, mesures, entre autres, des applications mobiles sont développées et permettent d’une part de faciliter la collecte des données pour l’utilisateur, et d’autre part de faire le lien entre ces données et les chercheurs, qui peuvent y accéder en temps réel.
Aussi, le respect des protocoles édictés par les scientifiques pour la collecte des données sera plus facile, puisque ces protocoles sont en partie intégrés dans la conception des applications destinées à servir pour des programmes de sciences collaboratives.
Le second facteur réside plus du côté du génie écologique et de la situation écologique actuelle, entre effondrement de la biodiversité, appauvrissement des sols et empreinte humaine sur les écosystèmes. Toutes ces problématiques constituent pour les scientifiques des sujets de recherches majeurs, mais aussi une source de préoccupation majeure pour les citoyens ; les programmes de sciences collaboratives permettent à ces derniers de jouer un rôle concret dans la recherche de solutions scientifiques, en fournissant aux chercheurs des données inaccessibles auparavant, car c’est de cela qu’il s’agit. En effet, la capacité des organismes de recherche, comme le Muséum national d’Histoire naturelle de Paris, qui est un pionnier en France sur ce sujet, de fédérer des volontaires, des associations, pour collecter massivement des données, sur des échelles de temps et d’espace inédites, procurent aux chercheurs des données qui n’existaient pas auparavant sous cette forme. Cela permet à la recherche, notamment en ce qui concerne les problématiques écologiques actuelles, de suivre l’évolution de populations animales de manière beaucoup plus précise et actualisée, dans les milieux urbains, périurbains, à la campagne… C’est tout un champ de recherche en partie inexploré qui s’ouvre de ce fait, qui permettra de mieux comprendre les effets des changements climatiques actuels sur les populations animales, et leur résilience face à ce phénomène.
Le 21 octobre 2021, Techniques de l’Ingénieur avait organisé une journée de conférences consacrée au génie écologique. L’une de ces présentations est dédiée aux sciences participatives et il est possible de la (re)voir en suivant ce lien.
La problématique de l’exploitabilité des données
Une partie de la communauté scientifique a soulevé la problématique liée au fait de laisser des non professionnels réaliser des protocoles scientifiques parfois complexes. Les données collectées sont-elles toujours fiables ? Pour commencer, les sciences participatives s’intéressent, dans le domaine de la biodiversité, à la collecte de données sur les espèces végétale et animale communes : les programmes participatifs ne prétendent donc pas contribuer à l’étude d’espèces rares.
Aussi, le fonctionnement même des sciences participatives, qui réunissent des communautés de volontaires, permettent à chaque individu impliqué dans un projet d’être entouré et de monter rapidement en compétence sur un protocole donné, le cas échéant.
L’aspect éducatif
Les externalités pédagogiques des programmes de sciences collaboratives sont nombreuses. Tout d’abord, les activités de comptage, de prise de photo, constituent un pont pertinent pour impliquer les élèves de tout âge à un projet collaboratif. La possibilité pour des élèves de travailler en communauté, en suivant un protocole précis, et d’observer l’appropriation par les chercheurs des données récoltées est une excellente façon d’éveiller les jeunes citoyens à la culture scientifique, en même temps qu’aux enjeux qui touchent la planète et la biodiversité.
D’ailleurs, de nombreux enseignants chercheurs développent des programmes collaboratifs très pointus, profitant de l’aubaine d’avoir autour d’eux de nombreux étudiants passionnés, volontaires et ayant un niveau de compétence élevé leur permettant de suivre des protocoles complexes efficacement.
Ainsi, on peut se projeter sur un avenir prometteur pour les programmes de sciences participatives, tant les progrès des technologies semblent faire le lien entre un monde de la recherche souvent isolé et un nombre grandissant de citoyens désireux d’agir concrètement pour la préservation de la planète, sans toujours savoir comment s’y prendre concrètement.
Pour avoir une idée sur les nombreux projets participatifs en cours ou à venir, vous pouvez par exemple vous rendre sur le site OPEN, qui recense les projets collaboratifs visant à améliorer les connaissances sur la biodiversité.
La présence d’enzymes capables de dégrader les plastiques serait plus forte dans les zones polluées
Depuis quelques années, l’utilisation d’enzymes est une solution envisagée pour aider au recyclage et à la dégradation des déchets plastiques. La technologie de recyclage enzymatique du PET développée par la société française Carbios, pionnière dans le développement de solutions enzymatiques dédiées à la fin de vie des polymères plastiques et textiles, en est le meilleur exemple.
La découverte de l’équipe de chercheurs de Chalmers laisse entrevoir toute l’étendue du potentiel de ces enzymes qui demeurent mal connues.
La pollution des océans par les plastiques, un enjeu mondial
Depuis les débuts de l’utilisation à grande échelle des matières plastiques dans les années 1950, leur production n’a cessé de croître, de même que les problèmes liés à la gestion de leur fin de vie.
Si de nombreux pays développés font des efforts en matière de recyclage et de valorisation, ces efforts doivent encore être accentués pour donner des résultats tangibles. En outre, toutes les zones du globe ne disposent pas des mêmes moyens et la mise en place de filières organisées est aussi complexe que coûteuse. Or, c’est un fait : plus des trois quarts des déchets plastiques s’amoncellent sur les sites d’enfouissement du monde entier, ce qui contribue à alimenter une pollution plastique qui continue de se propager dans tous les océans du monde.
Traiter le problème de la pollution plastique des océans fait ainsi partie des grands enjeux de notre époque.
La production mondiale de plastique ne cessera de croître dans les prochaines décennies, selon les estimations du Programme des Nations Unies pour l’environnement et GRID-Arendal.
Des enzymes en augmentation dans les zones polluées
Dans l’article publié en open access dans la revue Microbial Ecology, les chercheurs détaillent comment ils ont exploré la capacité des micro-organismes à dégrader les plastiques.
En premier lieu, ils ont compilé un ensemble de données concernant les 30 000 enzymes dont cette capacité a été démontrée avec des preuves expérimentales basées sur du séquençage. Ceci leur a permis de construire une bibliothèque de modèles de Markov cachés [NDLR outils pour le traitement, l’exploration, la classification, l’étiquetage, le clustering de données séquentielles et de signaux complexes] , qu’ils ont utilisée pour exploiter des jeux de données métagénomiques [NDLR relatives aux génomes de toutes les populations d’un milieu donné] à l’échelle mondiale couvrant une collection variée d’océans, de mers et d’habitats terrestres.
Les résultats obtenus indiquent clairement une corrélation entre la présence d’enzymes et le taux de pollution. Dans un communiqué de presse, Aleksej Zelezniak, professeur associé en biologie des systèmes de l’université Chalmers, explique : « À l’aide de nos modèles, nous avons trouvé de nombreux éléments de preuve qui confirment que le potentiel de dégradation des plastiques du microbiome mondial est en forte corrélation avec les mesures de la pollution plastique environnementale – une démonstration notable de la façon dont l’environnement répond aux pressions que nous lui imposons. »
Jan Zrimec, auteur principal de l’étude et ancien postdoctorant du groupe de recherche d’Aleksej Zelezniak, ajoute : « Nous ne pensions pas trouver de telles quantités de ces enzymes dans des habitats microbiens et environnementaux aussi variés. Il s’agit d’une découverte surprenante qui illustre bien l’ampleur du problème. »
Exploiter les enzymes les plus prometteuses
Parmi ces nombreux types d’enzymes, quelles sont celles qui sont potentiellement exploitables dans des procédés industriels de recyclage enzymatique ? C’est la question à laquelle l’équipe de chercheurs espère répondre dans de prochains travaux.
Aleksej Zelezniak l’affirme : « L’étape suivante consisterait à tester les candidats enzymes les plus prometteurs en laboratoire afin d’étudier de près leurs propriétés et le taux de dégradation des plastiques qu’ils peuvent atteindre. À partir de là, vous pourriez créer des communautés microbiennes dotées de fonctions de dégradation ciblées pour des types de polymères spécifiques. »
Séparation des déchets plastiques : une technologie capable de distinguer 12 types de matières plastiques différentes
Cette technologie, développée en collaboration avec des partenaires industriels¹ dans le cadre du projet Re-Plast, sera déployée à l’échelle industrielle au printemps 2022.
La nécessité d’augmenter la qualité des plastiques
Jusqu’à présent, il existe deux méthodes utilisées pour la séparation des plastiques au niveau industriel : la technologie de l’infrarouge proche (NIR) et la séparation par flottaison. Si ces méthodes bien connues permettent le tri de plastiques comme le PP, PE et PET, elles manquent néanmoins de précision et ne permettent pas d’évaluer la pureté de la composition chimique.
Malheureusement, à l’heure actuelle, il est impossible de connaître précisément la pureté de la totalité d’un flux de déchets plastiques. Améliorer la pureté de la matière plastique en bout de chaîne est pourtant absolument essentiel à l’obtention d’une matière régénérée de qualité, un passage obligé si nous voulons atteindre les objectifs fixés par la loi AGEC concernant les taux de recyclage.
Distinguer des plastiques chimiquement très proches, par caméra hyperspectrale et à l’aide de l’intelligence artificielle
Par rapport aux technologies utilisées actuellement, l’imagerie hyperspectrale infrarouge à un avantage : elle permet non seulement d’obtenir une résolution spatiale, mais également une résolution spectrale.
Dans le papier publié en open access dans le journal Vibrational Spectroscopy, l’équipe de chercheurs décrit le fonctionnement du processus d’analyse et d’identification.
Dans leurs essais, les échantillons de déchets chargés sur tapis roulant sont d’abord scannés (à la vitesse de 3,75 m/min) et les données brutes sont transférées à un ordinateur.
Une fois collectées, nettoyées et transformées, les informations spectrales sont utilisées pour établir un modèle d’apprentissage automatique non supervisé afin de distinguer précisément les types de plastiques.
- Les spectres sont ensuite normalisés.
- Puis le signal est filtré par un algorithme de Savitzky-Golay afin d’augmenter le rapport signal/bruit.
- Les données sont enfin visualisées sous forme de graphe.
Une technologie en cours d’industrialisation
Cette technologie est le fruit d’une collaboration entre des partenaires industriels et académiques. Elle a d’ores et déjà été validée à l’échelle pilote et sera installée d’ici peu sur les sites industriels danois de Dansk Affaldsminimering Aps et de la société Plastix.
Dans un communiqué de presse, Hans Axel Kristensen, CEO de Plastix, est enthousiaste :
« La technologie que nous avons développée en collaboration avec l’université n’est rien de moins qu’une percée dans notre capacité à recycler les plastiques. Nous sommes impatients d’installer cette technologie dans notre hall de traitement et de commencer sérieusement le long voyage vers une utilisation de 100 % des déchets plastiques. »
(1) Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps, et PLASTIX
(2) Martin L. Henriksen, Celine B. Karlsen, Pernille Klarskov, Mogens Hinge, Plastic classification via in-line hyperspectral camera analysis and unsupervised machine learning, Vibrational Spectroscopy, Volume 118, 2022, 103329, ISSN 0924-2031