Smart Grids Paris 2012 20 - 21 juin CNIT

Il y a quelques jours, j'évoquais dans ce blog le concept de smart links de l'écologie industrielle. Ce concept n'est pas fondamentalement éloigné de concept de Smart Grids dans le domaine de la production et la consommation d'électricité. Avec l'émergence de sources d'énergie de petite taille, souvent localisées à proximité du consommateur (« décentralisée ») et intermittentes, c'est toute la logistique du transport de l'énergie qui doit être modifiée. Il est même probable que certaines zones puissent s'autonomiser par rapport au réseau actuel.

Pour faire face à ces défis et à quelques autres (abaissement de la demande individuelle nette, stockage localisé, etc.) les entreprises de la distribution électrique ont développé des « démonstrateurs ». Il s'agit de véritables expériences en grandeur nature. Au centre de ces dispositifs se trouvent les compteurs intelligents (par exemple, Linky) qui permettent une meilleure connaissance de la consommation individuelle et facilite l'agrégation de celle-ci. L'objectif est d'être en mesure, en permanence, de balancer la production avec la demande et d'ajuster la tarification en fonction de la demande. Certains clients pourraient même être récompensés pour ne pas consommer lorsque la demande est supérieure à l'offre. Ils obtiendraient des tarifs plus intéressants à d'autres moments. Il s'agit en fait de créer un véritable marché local de l'énergie. Les compteurs intelligents pourraient être très bientôt relayés à l'intérieur de l'habitation par une domotique intelligente.

Dans quelques jours (20 — 22 juin 2012) se tiendra à Paris un évènement dédié aux Smart Grids (SGPARIS2012). Découvrez le programme en suivant ce lien.

Les algues : une future source d'énergie ? (2)

Une vidéo d'introduction à la production des bio carburants à partir des algues par Stephen Mayfield de l'Université de Californie à San Diego (dirige le Mayfield Lab du Scripps Research Institute de l'UCSD). Date: Janvier 2010.

Les algues : une future source d'énergie ?

Les sources végétales d'énergie sont nombreuses. Les procédés qui permettent de transformer ces ressources en énergie libèrent souvent des produits qui peuvent être utilisés à d'autres fins. Le grand challenge de la recherche actuelle est de permettre une valorisation de toutes les parties de la plante et de garantir une production alimentaire satisfaisante. Dans cette série de billets, je dresse une liste des différentes sources végétales qui pourraient servir demain la production d'énergie. Si l'on ajoute que plusieurs technologies sont souvent développées pour produire de l'énergie à partir de ces sources d'énergie, on comprendra combien la réflexion sur l'avenir de la production énergétique à partir de la biomasse est difficile.

Les algues : On oublie souvent les nombreuses ressources des océans. Le dicton des Bretons « dans la mer il y a de la richesse » pourrait encore une fois être vérifié. Les algues, moins connues du grand public, constituent un ensemble très diversifié. Un grand nombre est constitué d'une seule cellule (microalgues). Les spécialistes de la classification des plantes considèrent trois lignées très différentes : les algues brunes, les algues rouges et les algues vertes (qui sont dans la même lignée que les plantes vertes terrestres). On estime qu'il existe 10 000 espèces d'algues macroscopiques et entre 100 000 et un million d'algues microscopiques.

En regard de la production agricole terrestre, la culture des algues reste marginale bien que l'utilisation des algues date de l'antiquité. Les ressources disponibles sont actuellement très supérieures aux besoins et l'économie des algues reste encore largement une économie de la cueillette.

Les diversités des algues offrent pour la production d'énergie un très grand nombre de possibilités sous des formes gazeuses, alcooliques, d'hydrocarbures, d'huiles, de coke, etc. Les recherches privilégient les formes liquides qui pourraient se substituer aux carburants issus de l'industrie pétrolière traditionnelle. Plusieurs entreprises dans les secteurs de l'automobile ont réalisé des tests avec des carburants issus des algues (Toyota a fait rouler le premier véhicule aux algues en 2009), mais aussi dans l'aéronautique (EADS a fait voler un avion aux algues, le figaro).

Les certaines algues pourraient s'avérer un moyen privilégié pour produire du dihydrogène (H2). Cette molécule combinée avec de l'oxygène produit de l'eau et une grande quantité d'énergie. Le dihydrogène est une source intéressante d'énergie, mais sa production apparait bien plus difficile que ce que l'on pensait il y a 20 ans lorsque les recherches ont débuté. Pour l'instant les algues ne produisent du dihydrogène qu'en petite quantité et dans des conditions de stress. Sans recours à la génétique, cette piste restera infructueuse.

En France et à l'étranger, plusieurs consortiums s'attaquent à la valorisation des algues.

Donner une seconde vie aux équipements de la maison

Catherine Monnin a publié le 7 juin 2012 un article sur un nouveau projet d'Emmaüs Défi sur la version électronique du journal La croix (La-croix.com). Sous le modèle de la Banque Alimentaire, la Banque Solidaire de l'Équipement en partenariat avec Carrefour. Des produits neufs et invendus (mobilier, vaisselle, électroménager, linge de maison, etc.) seront offerts par Carrefour. Emmaüs défi leur donnera une seconde vie en les proposant à 1/5 de leur prix a des familles orientées par les assistantes sociales de la ville de Paris vers ce projet. À terme ce concept en expérimentation à Paris sera déployé en France.

Les 12 principes de la chimie verte

Dans les années 1990, l’idée d’une chimie répondant aux attentes du développement durable fait son chemin. Deux chercheurs Américains de l’agence de protection de l’environnement (EPA), Paul Anastas et John Warner, donnent naissance à la Chimie Verte en définissant 12 principes auxquels la chimie verte devrait obéir.

Ces principes sont:

1. Il est préférable de prévenir la production des déchets (que de traiter ou de nettoyer).
2. Favoriser le meilleur rendement : maximiser l’incorporation des matières premières dans les produits finis.
3. Il est préférable d’utiliser et de générer des substances qui possèdent si possible une moindre toxicité pour l’homme et l’environnement.
4. Les produits devront être conçus une efficacité fonctionnelle maximale et une toxicité réduite.
5. L’utilisation d’agents auxiliaires (comme les solvants) devra être si possible proscrite.
6. Rechercher les meilleurs rendements énergétiques et si possible travailler à des températures et des pressions ambiantes.
7. La biomasse renouvelable sera de préférence utilisée aux matières premières fossiles.
8. Réduire l’utilisation des composés réactionnels intermédiaires et si possible ne pas en utiliser.
9. Utiliser de préférences des catalyseurs, si possible les plus spécifiques possibles.
10. Les produits issus de la chimie verte devront si possible être biodégradables ou devront se décomposer en substance inerte.
11. Les méthodes analytiques devront être développées pour favoriser le suivi en temps réel des processus et contrôler la production de substances dangereuses.
12. Les produits et leur formes utilisés dans la chimie verte devront être choisis pour minimiser le risque d’accidents, comme les explosions, les feux, la dissémination dans l’environnement.

Ces 12 principes reposent sur quatre concepts:

1. Maximiser les rendements
1. Maximiser l’incorporation des matières premières dans le produit final.
2. Optimiser l’utilisation de l’énergie.
2. Utiliser des réactifs non toxiques.
3. Limiter les quantités de déchets et leur toxicité.

Les 12 principes explicités en anglais (A partir du site de l’université de l’Oregon)

Journal of Industrial Ecology

Depuis 2008, l'écologie industrielle développe ses concepts et méthodes au travers du Journal of Industrial Ecology.

Quelques thèmes : Symbiose industrielle, Analyse du cycle de vie, performance économique, etc.

PIVERT - Plateforme Française de valorisation du végétal.

Picardie Innovations Végétales, Enseignements et Recherches Technologiques, PIVERT, est un institut d’excellence dans la chimie du végétal. Il a été retenu parmi les investissements d’avenir avec un budget de 220 Millions d’euros sur 10 ans.

Installé à Compiègne (Picardie), sur le Parc Technologique des rives de l’Oise, il sera un centre de recherche, d’innovation, d’expérimentation et de formation dans la chimie du végétal à base de biomasse oléagineuse (colza, tournesol, etc…). Il réunira, sur 10 ans, plus de 150 chercheurs, ingénieurs et enseignants travaillant dans différents laboratoires et sur des pilotes industriels. Premier centre européen visant à transformer la biomasse oléagineuse, c’est-à-dire la plante entière, en produits chimiques renouvelables, destinés à de multiples applications : alimentation, santé, cosmétique, matériaux de construction, etc… il est construit sur le concept d’écologie industrielle : les sous-produits de certaines activités serviront de matières premières à d’autres activités. L’énergie et l’eau seront recyclées. Cette future raffinerie du végétal utilisera les ressources agricoles et forestières de la région Picardie en permettant de renforcer le tissu agricole et industriel local. (source : Conseil général de Picardie)

Présentation vidéo du projet par ses deux concepteurs.

Augmenter la satiété pour lutter contre l'obésité

Dans le cadre du 7e programme de financement de l'UE Knowledge Based Bio Economy (KBBE), le projet SATIN (SATiety INnovation) se propose de contribuer à la lutte contre l'obésité en accentuant le degré de satiété d'un aliment. Une piste de recherche largement inexplorée jusqu'à présent.

L'obésité est une épineuse question de santé publique en Europe et ailleurs. Elle favorise l'émergence d'autres pathologies, comme le diabète de type II, certaines maladies cardiovasculaires ou du foie, etc.

SATIN est un consortium de 18 partenaires industriels et académiques de 9 pays différents (voir liste ci-dessous). Sa stratégie consiste à utiliser les technologies de production avancées pour altérer la texture des aliments dans l'espoir d'augmenter leur degré de satiété. L'appétence d'un produit et la qualité de l'expérience gustative qu'il produit sont, en partie, dépendante de sa structure et de sa viscosité.

Les partenaires

Universités :

The University Court of the University of Aberdeen, UK (UNIABN), www.abdn.ac.uk/rowett/

Karolinska Institutet, SE (KI), www.ki.se

Kobenhavns Universitaet, DK (UCPH), www.ku.dk

University of Leeds, UK (UNILEEDS), www.leeds.ac.uk

University of Liverpool, UK (UNILIV), www.liv.ac.uk

Universidad de Murcia, ES (UMUR), www.um.es

Universitat Rovira I Virgili, ES (URV), www.urv.cat

Industriels :

• Cargill Haubourdin SAS, FR (CARG), www.cargill.com
• Coca-Cola Services S.A., BE (CC), www.coca-cola.com
• Juver Alimentación S.L.U., ES (JUVER), www.juver.com
• Naturex, ES (NATRX), www.naturex.com

Petites et moyennes entreprises :

• Axxam S.p.A., IT (AXXAM), www.axxam.com
• BioActor BV, BE (BIOACT), www.bio-actor.com
• Asociación Empresarial de Investigación Centro Tecnológico Nacional Agroalimentario “Extremadura”, ES (CTAEX), www.ctaex.com
• Centro Tecnologico Nacional de la Conserva y Alimentación, ES (CTC), www.ctnc.es
• NIZO Food Research BV, NL (NIZO), www.nizo.com
• RTD Services Vienna, AT (RTDS), www.rtd-services.com
• ProDigest BVBA, BE (PRODI), www.prodigest.be

Smart Links - Terneuzen

Le Biopark de Terneuzen aux Pays-bas a développé le concept de Smart Links, des liens intelligents entre les entreprises d’une même région pour lesquelles les déchets des unes peuvent être les matières premières des autres. Au sein même du BioPark, le projet WarmCO2 applique ce concept. Les serres horticoles sont chauffées et la ressource énergétique habituellement utilisé est un dérivé du pétrole. Pour les horticulteurs, cela représente à la fois un cout produit du CO2, un gaz à effet de serre.

Le chauffage des serres est maintenant assuré par l’eau de refroidissement d’une usine du groupe Yara Sluiskil (production d’engrais). L’eau chaude (87°C) est amenée de l’usine vers les serres par un réseau de canalisation déployé par le spécialiste des infrastructures Visser & Smit Hanab. Mais l’usine du groupe Yara Sluiskil génère également du CO2. Celui-ci est également utilisé en horticulture pour enrichir l’atmosphère. Il est également amené par canalisation vers les serres. Demain 250 hectares de serres seront connectés à l’usine. Les productions horticoles ne seront ainsi plus totalement dépendantes du prix du pétrole et bénéficieront d’un cout de l’énergie beaucoup plus faible.

Dans cette écosystème industriel, plusieurs autres échanges existent entre les acteurs économiques.

Open innovation Bio Base Europe

En 2008 Bio Base Europe a reçu 21 millions d'euros pour devenir le premier centre d'innovation et d'éducation partagé pour l'économie de la biomasse en Europe. Né d'un partenariat entre Ghent Bio-Energy Valley et le Biopark de Terneuzen. L'usine pilote concentre son attention sur les technologies de seconde génération dont l'objectif est de transformer les déchets agricoles et les sous produits (comme la paille de blé, les copeaux de bois) ou bien encore, des algues en biocarburants, bioplastiques ou d'autres bioproduits. Ces technologies ont déjà, pour certaines d'entre elles, été testées en laboratoire, mais elles n'ont cependant pas encore démontré leur potentiel industriel. Passer du laboratoire à l'échelle industrielle est l'objet principal de ce site pilote qui a été conçu pour pouvoir recevoir des projets de tout type.

Ce pilote opérera comme un centre d'innovation ouvert aux entreprises industrielles et commerciales ou aux institutions de recherche du monde entier qui souhaiterait mettre au point un processus de production industrielle. À côté de l'usine pilote, on trouvera également un centre de formation.

Ce centre ouvrira officiellement ses portes le 21 juin 2012.