Ecocina by Hanna Isua

ecocina Hanna Isua Barrantes Esthétique, Cognition, Technologies Master 2 Design Produits Multimédia UNIVERSITÉ DE FRANCHE-COMTÉ 2019

SOMMAIRE 3 Contexte 4 Introduction Problématique rencontre 6 Etat de l’art 10 Description du projet : Solution Esthétique Solution Technique 19 Conclusion 20 Bibliographie

CONTEXTE Ce projet est réalisé en 2019 dans le contexte du cours Esthétique, Cognition, Technologies enseigné par le professeur Antoine Moreau. Ce cours fait partie du parcours Création Numérique du Master 2 de Design de Produits et Services Multimédia. Ce compte rendu commence par une introduction sur la problématique environnementale dans laquelle s’inscrit ce projet. Cette problématique donne la raison d’être du projet. La démarche, la solution technique ainsi qu’esthétique du produit vous sont présentées dans ce compte rendu. Enfin, une suggestion des possibles stakeholders sera proposé ainsi que les conclusion du processus de conception de cet objet. Je vous souhaite une bonne lecture, et de rencontrer de l’espoir dans un avenir dans lequel nous vivrons en équilibre avec la nature, tel que je l’ai fait en concevant ce projet.

INTRODUCTION Chaque année une personne produit environ 4,6 tonnes de déchets*, soit 32,01 milliards de tonnes par an dans le monde*, et juste une partie de ces déchets sont réutilisés; alors que la majorité des déchets présent dans nos poubelles sont encore profitables. La planète ne peut plus encaisser le cercle vicieux d’extraire, produire, consommer et jeter, implanté dans le mode de vie occidental, et répandu dans la plupart des cultures dans le monde. Des campagnes pour le recyclage ainsi que des politiques publiques adoptées par différents gouvernements ont été mis en place depuis le début des années 2000, grâce à ça la tendance de production de déchets a réduit lors des 10 dernières années. Néanmoins les chiffres sont dérisoires face à la quantité de production des produits. Dans le site web planetoscope* on peut voir en temps réel la production de différentes produits pour le high tech ainsi que des produits de consommation de tous les jours, les chiffres sont épouvantables Mais la plupart de nos poubelles peuvent être réutilisées. La production de déchets au sein des foyers se réparti de la façon suivante : • • • •

Le carton et papier (17%)* qui peuvent devenir de nouveau carton et papier Les boîtes de conserve (métal 4%) qui peuvent faire des nouvelles boîtes, Les bouteilles de plastique (plastique 12%) Le verre (5%) qui peut être réutilisés ou processés pour devenir de nouvelles bouteilles.

Infographie prise du rapport What a Waste

Et le plus important, parce qu’on en produit plus et c’est le coeur de ce projet : les déchets organiques (44%), qui sont potentiellement de l’engrais pour terre ou de l’énergie profitable. Pourquoi nos poubelles finissent dans la décharge? Lorsque tous ces déchets sont mélangés, le cercle vertueux est rompu, et la vie de ces objets finie pour toujours. Le cycle de vie utile des objets est super court, bénéficiant uniquement à l’être humain en détriment des autres espèces animales, végétales et minérales, et en bénéficiant juste pour un court espace de temps, par exemple l’emballage d’un gâteau, sers juste pour le transport du produit, le mettre au rayon et puis l’humain mange son contenu et jette ce plastique parce qu’il ne lui sert plus à rien. Les objets autant synthétiques que organiques vivent dans un cycle néfaste, les premiers se trouvant inutiles rapidement et les deuxièmes ne retrouvant pas la terre (pas de façon propre ou naturelle) dont ils sont issus et avec laquelle ils peuvent vivre en équilibre. Ce projet cherche à proposer un cycle harmonieux pour les déchets organiques du foyer. Via un design esth-éthique d’une cuisine eco-intelligente qui intègre la technologie dans le cycle de vie des déchets dans une maison. De façon à ce que les déchets organiques soient profitables pour les hôtes, faisant une boucle infinie entres les actions cuisiner- manger - jeter/alimenter, le tout intégré dans un objet écosystémique.

PROBLÉMATIQUE RENCONTRE Les déchets organiques ne sont pas traités de façon à ce qu’ils puissent faire partie d’un cycle harmonieux, alors qu’ils ont toutes les propriétés pour l’être.

*dechets-chiffres-cles-2017-010269.pdf en www.ademe.fr *production-de-dechets-dans-le-monde.html en www.planetoscope.com *Pourcentage de cet élément dans la composition de nos poubelles d’après planetoscope

ETAT DE L’ART Pour commencer je vais expliquer ce qu’est un digesteur et quels types existent. Un digesteur est un système qui travaille la matière organique pour produire du biogaz. Ce dispositif produit du gaz méthane via des réactions chimiques ayant comme ressource la matière organique. Cette ressource étant digérée par des bactéries présente dans le tank génère du biogaz, cette énergie peut être utilisée par exemple pour allumer les plaques de cuisson de la cuisine. Tous les digesteurs sont des réacteurs chimiques, ils doivent donc êtres complément fermés et imperméables. Ce tank doit avoir de l’eau et de la matière organique déposé. Pour que la fermentation anaérobie se produise il faut dans un premier temps mettre de la matière qui sécrètent des bactéries, comme la viande ou du fumier. Parce que le gaz méthane est produit grâce à la réaction avec ces micro-organismes. Le système doit compter aussi avec une chambre pour stocker le gaz issue de cette réaction. A part de l’énergie les digesteurs produisent aussi un engrais très riche en nitrate, potasse et phosphore. Digesteurs à écoulement discontinu La charge totale de la matière organique se fait au début du processus, et le gaz s’obtient à la fin. Ce modèle requiert un tank de grande capacité étant donné que l’on ne sait pas combien de gaz il va produire et si celui ci s’accumule. Digesteur de écoulement semi continu La charge de matière organique se fait par intervalles (un fois par jour ou chaque 12 heures). Il requiert, dans la plupart des designs, un mélange mécanique de la matière, ainsi qu’une chambre pour stocker le gaz au cas ou il ne soit pas utilisé de façon continue. Il y en a 3 types de design : • A dôme mobil ou flottant (Inde). • De forme tubulaire, Taiwán, CIPAV ou biodigesteurs familiaux de bon marché. • A dôme fixe (Chine) Digesteur de écoulement continu S’utilise en générale pour traiter les eaux usées, ils sont plutôt pour l’industrie dû sa taille. La production du biogaz est beaucoup plus élevé, il y en a 3 types de design : • Système de déplacement horizontale • Système de tanks multiples • Système de tank vertical

La première fois que j’ai vu un digesteur j’avais 7 ans. C’était dans une ferme éco durable à Quindio, Colombie. La ferme de Mamá Lulú, c’est son nom, est faite complètement en bambou qui pousse dans le même près. C’est un projet qui cherche à vivre de façon durable, ils ont leurs cultures et leurs animaux et mangent ce que la terre produit. Leur digesteur est alimenté avec le fumier des cochons, cette matière est riche en méthane et la production de gaz est plus que suffisante. Ils font aussi des ateliers d’agriculture durable et des visites guidées.

Depuis que j’ai vu ça je me posais toujours la question pourquoi ce n’est pas un système répandu dans tous les foyers de la planète ? Si les leçons d’écologie invitent toujours à baisser la consommation d’énergie et à réduire les déchets, et qu’il est possible de transformer les déchets justement en énergie pourquoi ne le fait on pas? On vit dans un monde qui ne nous laisse pas le temps de s’arrêter pour réfléchir, qui bouge au rythme du marché et que ne s’intéresse pas trop à la durabilité mais plutôt à la consommation. Malgré cela il y a des projets qui cherchent des solutions à cette problématique environnementale. Des lombricomposteurs pour les foyers jusqu’à stations de traitement des eaux usées pour les transformer en énergie*, des solutions existent à grande et petite échelle. Mais des solutions qui soient vraiment intégrées à la vie de tous les jours sont moins nombreuses. Le lombricomposteur par exemple, permet de réduire la taille d’une poubelle normale, parce que les restes organiques vont alimenter les petits asticots, système qui permet d’avoir un engrais pour mettre dans les plantes. Ça veut dire que c’est une solution qui intéresse les gens qui ont des plantes et/ou qui sont sensibles à la problématique environnementale. La solution proposée dans ce projet est basée sur une action que tout être humain fait tous les jours : manger. Faire la cuisine et manger laisse forcément des déchets organiques, les épluchures des légumes et les restes du repas. Et pour faire la cuisine on a forcément besoin d’énergie. C’est en valorisant le profit que les gens peuvent tirer de ses déchets qu’un projet de ce genre peut avoir du succès. Il y en a deux projets que j’ai identifié comme les plus proches à la solution que je propose.

Homebiogas https://www.homebiogas.com/ Ce projet a été initié comme un kickstarter* et aujourd’hui ont vendu 9.000 systèmes dans le monde. C’est un objet dont les déchets organiques peuvent être jetés pour générer du biogaz avec. C’est un Digesteur de écoulement semi continu type forme tubulaire. Il s’agit d’un objet de 2,05 mètres de largeur par 1,15 mètres et un hauteur de 1,25 mètres . Étant donné sa taille considérable il doit être installé en dehors du foyer. Cet objet a l’aspect d’une tente, plus encore car il se trouve dans le jardin. La solution technique de Homebiogas est tout à fait approprié, néanmoins l’aspect esthétique est évidemment délaisse, et surtout, la possibilité de devenir une solution massive est impossible, étant donné ses dimensions et l’espace que son installation requiert. C’est un objet qui vient s’ajouter à la maison, mais que esthétiquement ne fait pas partie de “l’objet” maison, c’est donc une solution loin d’être intégré au foyer de façon esthétique.

Miogas http://www.miogas.es/ C’est un projet issu cette année d’un Medialab en Madrid, Espagne. Ils font des digesteurs à petite échelle pour les appartements aussi qu’à moyen grand pour les fermiers. Ils font aussi des atelier pour apprendre aux gens à fabriquer son propre digesteur.

C’est un digesteur d’écoulement semi-continu type forme tubulaire, mais avec le tank du gaz séparé au tank des déchets. Ils sont distributeurs officiels de Homebiogas en Espagne. Son design simple est de facile adaptabilité aux petits foyers. Or son design bien qu’est éthique, l’esthétique est laissé de côté. Surtout pour le baril destiné à l’engrais, qui est extrêmement grand pour la mission qui accomplit.

Bien que les valeurs environnementales et la voie social des projets mentionnés colle très bien à mes valeurs. Et le système que je propose est aussi un digesteur d’écoulement semi-continu, de forme tubulaire qui est le plus approprié pour les maisons, Ecocina se différencie des autres pour son design esthétique qui intègre tous les maillons du cycle de vie dans un seul objet, et, pour sa solution technique qui intègre la technologie des objets (IoT) pour une meilleure performance du système.

DESCRIPTION DU PROJET Ecocina est un système qui permet de faire un cycle vertueux de l’alimentation, autant pour l’être humain que pour la nature. À l’aide d’un digesteur connecté qui reçoit les déchets organiques de la maison, les humains trouvent un équilibre entre consommer et produire. Ce système intègre le mécanisme d’un digesteur d’écoulement semi-continu type forme tubulaire, avec un environnement naturel et numérique à la fois. Dans ce design, la sortie d’engrais vient directement aux plantes installées dans le mur de la cuisine. L’idée est que les plantes étaient des épices ou des petites légumes pour qu’elles peuvent vivre le cycle de l’alimentation humaine qui propose Ecocina. Dans un digesteur pour que la réaction chimique soit fait, le tank doit avoir un certain niveau d’eau, s’il a à tout moment la quantité qu’il faut la production de gaz sera-t-elle plus performante. Les donnés comme l’humidité, la température, l’acidité et le niveau de matière organique sont des données qu’à aujourd’hui les utilisateurs-trices des digesteurs n’ont pas accès. Car en s’agissant d’un réacteur chimique, les digesteurs sont des systèmes hermétiques dont on peut savoir exactement qu’est qu’il se passe dedans, ni comment ni à quel moment. Ecocina propose l’intégration d’un service numérique, qui récupérer les donnés des variables présentes dans le tank à partir des capteurs. Et ensuite communique cette information via un écran, qui sera aussi intègre à la cuisine, aux usagers. De façon que la personne puis à tout moment savoir qu’est qu’il se passe dans le tank et qu’est qu’elle peut faire de mieux pour avoir plus ou moins de gaz d’accord à ses besoins. Ce programme permettra aussi d’automatiser des tâches tels que l’ajout d’engrais aux plantes ou même l’arrosage, si l’utilisateur-trice ainsi le souhaite. Voici les esquisses pour arriver à la conception :

SOLUTION ESTHÉTIQUE La solution esthétique commence par la recherche de l’éthique dans les objets que nous construisons et le services que nous proposons. Proposer des produits ou services dont les objets participants dans son scénario d’usage n’existent que pour accomplir une petite action et puis sont jetés ou oubliés dans le néant, n’est pas une conception éthique. Les produits au supermarché sont accompagnés de plusieurs couches d’emballage plastique, jusqu’aux services web de commande sur internet d’un produit à l’autre bout du monde (qui suppose une tranport en avion ou navire : les plus contaminant au monde), nous sommes entourés des solutions qui n’ont pas l’aspect éthique comme point de départ. Le problème de la surpopulation des produits et services sans axe éthique dans le marché vient de la formation des concepteurs. Comme le cite Stéphane Vial dans son livre Le Design, un programme en design “ne s’agit pas seulement d’aider à l’étudiant à progresser dans le programme, mais de l’amener à renaître à soi-même, et à devenir plus humain.” Sans l’aspect humain et éthique nos productions ne peuvent que se trouver dans la laideur. Depuis 1960 les nord américains ont impulsé et mis en avant une philosophie mercatique du design, comme le signale Vial (p.36), cette vision est fondée sur le libéralisme économique, et nous voilà aujourd’hui inondés “d’objets de désir, et non d’objets d’usage”*, dans une idée du design qui sert aveuglément au capitalisme. “Il s’agit donc de passer du design des produits au design d’artefacts qui peuvent jouer une variété des rôles sociaux” (p.50)**. Le design d’Ecocina joue un rôle écologique et sociétal, ou mieux, un rôle écologique donc sociétal, car il ne faut pas oublier que l’écologie c’est l’étude des êtres vivants par rapport à son entourage, les interactions entre les êtres, comme ces interactions affectent le milieu qu’elles habitent. L’action de manger doit avoir indiscutablement un regard écologique, étant donné qu’on se nourrit de ce qu’on trouve dans notre environnement (qui pousse dans la nature) et que c’est une action qui va forcément produire des déchets. Donner à cette action la possibilité de se dérouler dans un cycle harmonieux dont les déchets devient la nourriture de l’élément que nous utilisons pour faire notre nourriture : le feu, c’est un design qui prends en compte tous les maillons dans le déroulement d’une action. C’est le design du système digestif humain extériorisé pour le faire rentrer en équilibre avec son environnement à l’aide de la technologie, c’est l’objet technique duquel nous parle Gilbert Simondon : un “être vivant”, un objet qui n’est pas inerte mais vivant, avec un cycle de vie qui n’arrête pas de tourner se retrouvant toujours utile à la vie. Le rôle sociétal qui suit l’écologie est autour de l’action même de manger, car chez l’être humain en plus d’être une action vitale comme pour tout animal, c’est aussi un acte social et même rituel. Comprenant une longue chaîne d’acteurs dans la production d’un aliment, manger un morceaux de n’importe quoi est intrinsèquement un acte social, parce qu’il y a une communauté qui joue dans l’action. L’acte de manger a aussi un aspect rituel, d’un côté parce que c’est une action que nous faisons tous au quotidien, et d’un autre côté c’est dans la plupart des cultures une action qui se fait en groupe ou en compagnie, avec des collègues, des amis et surtout la famille. Et c’est ce dernier groupe qui sera la cible du projet, le groupe familial, étant donné que c’est un projet qui pense s’installer au foyer. Dans

ce sens il aurait en plus de l’aspect écologique un aspect pédagogique, car si l’objet devient familier pour les enfants, ils pourront comprendre par la pratique quotidienne comment la consommation humaine peut faire partie d’un cycle harmonieuse. Ce projet, est alors un design esth-étique, qui née d’une préoccupation environnementale et pas de voir le design comme accessoire ou comme le maquillage d’un objet pour le rendre plus vendable vraiment “une façon de comprendre les choses, de leur donner un sens, de nous les rendre familières et de les intégrer à notre vie”** comme cité Vial chez Krippendorff.

Pour faire esthétique la partie technique, donc le programme, j’ai fait le design des interfaces et l’identité visuel du projet. La création du logo a été un défi pour représenter tous les idées que je veux faire passer par le projet : l’écologie, le biogaz, la durabilité, la nature, le cycle. J’ai fait quelques essais pour arriver au logo actuel.

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Le nom du projet, c’est un mot composé qui fait référence à l’écologie, à la cuisine et à le numérique. En mettant comme préfixe l “e”, j’annonce qu’il y a la connectivité et la technologie (dans le logo, elle est séparé avec la couleur bleue, couleur culturellement attribuée aussi à la technologie.), après la même lettre sert à former le préfixe “eco” qui signale l’écologie, et le mot cuisine en espagnol est : cocina, donc en réutilisant les deux dernières lettres du préfixe précèdent le mot “ecocina” se forme bellement. Les interfaces sont d’une simplicité absolue, il n’y a pas façon de se tromper dans la navigation. La technologie et l’UX design se revendique comme moyen pour faciliter la vie et non comme fin, c’est un design nettement utilitaire, qui ne cherche pas à distraire ou à épater par sa créativité, juste simple et utile, alors beau.

SOLUTION TECHNIQUE s’est faite assez naturellement en choisissant de représenter une maquette de Ecocina. Pour se faire j’ai choisi de travailler avec LabVIEW, un logiciel me permettant de “piloter” un Arduino UNO tout en permettant de développer une IHM graphique agréable à l’utilisateur. L’Arduino m’a servi de support pour instrumentaliser un thermocouple, un capteur de niveau ainsi que plusieurs LEDs permettant de visualiser les différents flux ou actions gérés par Ecocina.

Grâce à cela, j’ai pu mettre en place la maquette en commençant par créer le support :

Puis j’ai créé le code permettant de représenter les différents états du système, visualiser les valeurs de température ou niveau d’eau, déclencher des actions si les seuils étaient atteints, gérer les cycles d’arrosage et d’engraissage. Page d’introduction (home) :

Le tableau de bord permet de visualiser en temps réel les différents états du système, ainsi qu’il nous permet de nous représenter comment fonctionne réellement le mécanisme de biodigestion.

L’onglet Ma cuisine nous permet de visualiser les réserves de gaz, ainsi que sa conversion en temps de cuisson.

L’onglet Mes déchets nous permet de visualiser le niveau actuel de déchets présent dans la cuve ainsi que la place restante.

L’onglet Mes plantes permet de gérer les cycles d’arrosages et d’engraissage des plants.

Un message d’alerte sera affiché sur la home page en cas de se trouver en danger le système

CONCLUSION Faire la conception d’un service numérique ayant comme point de départ l’esth-éthique, donne un résultat plus ‘naturel’. Je veux dire, que son intégration à l’entourage est plus naturelle, lorsque ça résoudre une problématique réelle. Le marché des services numériques aujourd’hui est remplie des produits ‘artificiels’, qui donne solution à des problèmes très éloignés de l’environnement dont nous vivons. Nous sommes nés de la terre, et tous les technologies qu’on a développé jusqu’à aujourd’hui, c’est grâce à les ressources qu’on trouve dans la nature. Mais avec le style de vie actuelle nous sommes très éloignées de ses racines, au point de croire que les aliments poussent dans le supermarché ou que les poissons sont carrés à force de les voir en forme de croquette. Pour un enfant, un emballage en plastique est plus “nature” à sa quotidienneté qu’une poignée de terre. Bien sûr, cette problématique ne sera pas pâlie avec un service numérique, aucune ‘start-up’ trouvera la panacée aux problèmes de notre société actuelle. Mais concevoir un service que a cette conscience et que peut répercuter vraiment dans la vie de tous les jours, c’est apporter une pierre à l’édifice dans la compréhension collective de la nature. Ecocina, c’est un projet qui m’a fait rêver d’un avenir différent, parce qu’en me renseignant pour développer mon projet, j’ai vu des communautés déjà existants qui se soucient de la problématique, des familles qui sont ouvertes à installer ce genre des systèmes dans ses maisons. L’aspect pédagogique qu’un projet comme Ecocina peut jouer au sein du foyer me donne aussi des espoir dans un style de vie durable.

BIBLIOGRAPHIE https://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/dechets-chiffres-cles-2017-010269.pdf. https://www.futura-sciences.com/planete/questions-reponses/environnement-deviennent-nos-dechets-8891/ https://www.planetoscope.com/developpement-durable/matieres-premieres https://www.dcwater.com/ stephane vial que sais je du design https://www-cairn-info.scd1.univ-fcomte.fr/le-design--9782130620433.htm https://www.kickstarter.com/projects/homebiogas/the-new-homebiogas-generation-clean-fuel-for-the-future?ref=discovery_category https://www.medialab-prado.es/proyectos/biodigestores-escala-para-el-tratamiento-de-residuos-organicos https://www.youtube.com/watch?v=qx-vBTOuyso https://www.youtube.com/watch?v=jx8c135Aojg