Magazine IT n°951 by INFOPRO DIGITAL

DÉCOUVREZ UNE CHAUDIÈRE BIOMASSE EN VIDÉO

N°951ccFÉVRIER 2013 - 16,50 

www.industrie-techno.com

L’EUROPE REINVENTE L’ENERGIE VERTE

ccPAGE 22

UN HOMME, UNE TECHNO ccPAGE 4

Il a le génie pour améliorer les cellules André Choulika, fondateur de Cellectis

CAHIER TECHNIQUE ccPAGE 57

Les nanotechnologies pour l’emballage Elles rendent les contenants actifs et intelligents

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www.industrie-techno.com

EDITO

Le futur sans transition

ccMURIEL DE VERICOURT RÉDACTRICE EN CHEF

THOMAS GOGNY POUR IT

mdevericourt@industrie-technologies.com

Huit mois de débats, pour fixer les modalités d’une évolution qui prendra quelques années, voire quelques décennies. L’augmentation de la part des énergies renouvelables dans le bouquet énergétique français sera un travail de longue haleine. Par comparaison, le tempo de la recherche semblerait, pour une fois, presque rapide. Dans les centres de R&D européens, les ingénieurs et scientifiques inventent en tous cas le futur sans transition. Sur le terrain, la préexistence des infrastructures industrielles impose un temps d’adaptation. Dans les laboratoires au contraire, l’innovation peut explorer des ruptures technologiques radicales. Celles-ci sont, à vrai dire, indispensables si l’on souhaite que le futur des énergies vertes s’écrive en Europe. Pour éluder la concurrence des pays à bas coûts et atteindre un coût de production acceptable, les renouvelables doivent trouver leur second souffle. Heureusement, de la course au gigantisme des éoliennes en passant par l’émergence du solaire à concentration ou l’optimisation de Les énergies la production de biogaz, les technologies renouvelables made in Europe font de la résistance ! Et chez made in Europe bon nombre d’industriels, adeptes des pan- font neaux photovoltaïques, des pompes à chaleur de la résistance. ou des chaudières biomasse, la transition énergétique a déjà eu lieu. Mais pour passer de l’idée, même brillante, ou de l’impulsion de quelques pionniers, même visionnaires, à un vrai changement de modèle, l’intuition ne suffira pas. Les entrepreneurs le savent : industrialiser l’innovation est non seulement délicat mais aussi... coûteux. Les caisses étant vides, on peut se demander qui mettra la main à la poche. Le temps nécessaire pour répondre à cette question ne sera peut-être pas le moindre des délais qui ralentiront l’avènement d’un nouvel équilibre énergétique. cm

FÉVRIER 2013ccN°951

UN HOMME, UNE TECHNO

Il a le génie pour bonifier les cellules Les ciseaux moléculaires de Cellectis ont valu à la société de biotechnologie une reconnaissance mondiale. Ils lui ont aussi permis de nouer des partenariats avec des industriels aussi importants que Total et Bayer CropScience. Retour sur une success story à la française.

André Choulika, fondateur et PDG de Cellectis

cc Des scalpels à aDN En 2011, les nucléases pour l’ingénierie des génomes ont été consacrées meilleur outil de l’année par la revue scientifique Nature Methods. Cellectis commercialise deux des trois protéines de ce type décrites aujourd’hui : les méganucléases et les TAL nucléases. Ces deux protéines se fixent à la molécule d’ADN par une séquence d’acides aminés. La fixation se traduit par une coupure aux deux extrémités du brin d’ADN reconnu par les nucléases. Ces protéines peuvent être synthétisées pour réaliser la mutation d’un gène, son inactivation ou le remplacement d’un gène défectueux par une version normale, en injectant dans les cellules, en même temps que les nucléases, la séquence correctrice.

N°951ccFévrier 2013

L’iNNOvaTEUr cc Pionnier

de la chirurgie des gènes

André Choulika rejoint l’équipe du biologiste François Jacob en 1988. Avec une mission: induire des cassures dans l’ADN de cellules de mammifères. La technique dont il dispose est plutôt rudimentaire, et ne fonctionne qu’une fois sur un à dix millions! Échangeant avec l’équipe de Bernard Dujon, il essaie d’utiliser les méganucléases dans les cellules de son étude. Elles s’avèrent à la fois précises et efficaces. L’étudiant entrevoit déjà des applications médicales. «Il devenait par exemple possible de faire disparaître un virus d’un ADN infecté », raconte-t-il. La genèse de Cellectis remonte à 1998, alors que l’étudiant effectue un stage dans un laboratoire de l’université de Harvard (États-Unis). «J’ai reçu un mail du consulat de France m’invitant à participer à un concours de création d’entreprise», se rappelle l’ancien thésard. Il discute alors de

son retour en France avec l’Institut Pasteur. «Les deux conditions étaient que je sois lauréat du concours et que la société soit incubée avec les autres start-up de Pasteur». Ces deux conditions remplies, André Choulika quitte les États-Unis, non sans regrets. «À Boston, où je résidais, le cadre était idéal. À Cambridge par exemple, qui fait la taille du XVIe arrondissement de Paris, la capitalisation boursière des biotechs atteint 88 milliards de dollars, contre 16 milliards pour l’ensemble des biotechs européennes », souligne l’entrepreneur, encore plus attentif à la situation économique du secteur depuis qu’il préside France Biotech, l’association représentante des entreprises françaises actives dans le domaine des sciences de la vie.

La TECHNOLOgiE cc Des

mutations payantes

Cellectis aura donc comme cœur d’activité l’ingénierie des génomes. Une entreprise plus qu’audacieuse. Au début des années 2000, de premiers essais de thérapie génique subissent un coup d’arrêt, après que des « bébés-bulle », enfants soignés pour un déficit immunitaire, aient développé des cancers du sang. « Quand nous avons débuté, nous ne savions pas comment faire », admet sans complexe André Choulika. Petit à petit, la start-up améliore sa maîtrise des méganucléases, notamment grâce à la robotisation. Avec ses automates de la marque Genetics, Velocity ou Becton Dickinson, modifiés

CeLLeCTIS

ransformer une découverte fondamentale en réalité industrielle est une affaire de chance, de volonté… et un travail de longue haleine. Témoin : Cellectis. L’histoire de cette entreprise de biotechnologie, fondée il y a treize ans, trouve ses origines au début des années 1980. À l’époque, des chercheurs tentent de comprendre un mécanisme de transfert génétique. Ils constatent que lors d’un croisement, deux levures sont capables d’échanger une partie de leur matériel génétique, comme si ce dernier devenait mobile. Le généticien Bernard Dujon découvre alors l’existence de protéines particulières, les méganucléases, capables de couper le génome des micro-organismes en un endroit spécifique. Une trouvaille qui sera quelques années plus tard bien utile à un jeune chercheur d’un laboratoire voisin.

André ChoulIkA

J.L. BeRTINI PoUR INDUSTRIe eT TeCHNoLoGIeS ; TABLeTTe SAMSUNG

Après un doctorat de virologie moléculaire sur les méganucléases à l’université Pierre et Marie Curie, le PDG de Cellectis a suivi des études postdoctorales à Boston, aux États-Unis. Il a fondé la société de biotechnologie en 1999, au sein de l’incubateur de l’Institut Pasteur, après avoir suivi le programme Challenge + de HeC. Depuis 2009, il préside le réseau France Biotech.

pour leurs besoins, Cellectis agrandit la banque de protéines disponibles. Et affûte sa technologie de ciseaux moléculaires. « Nous travaillons toujours sur trois paramètres, la précision, la spécificité et l’efficacité de la coupure », détaille le fondateur. De fait, la coupure de la molécule d’ADN n’est visible que dans 30 à 60 % des cas, à cause du mécanisme de réparation du génome. Grâce à de récents développements, la start-up veut se rapprocher du 100 %. Elle mise pour ce faire sur une technologie baptisée Trex. À savoir : un composé qui dégrade les extrémités générées par la coupure, affectant la réparation et la rendant ainsi détectable. Cellectis développe aussi une nouvelle génération de ciseaux moléculaires plus précis et plus faciles à produire que les méganucléases, les TAL nucléases. Depuis

2007, Cellectis a abaissé leur coût de production d’un facteur cinq.

LE sUCCès cc Un

marché hautement concurrentiel

Du haut de ses treize ans, Cellectis joue dans la cour des grands. Distinguée à plusieurs reprises, elle a noué d’importants partenariats industriels. Depuis 2006, avec Bayer CropScience, pour développer de nouvelles semences agricoles grâce aux méganucléases. Et depuis le début de l’année, avec Total, pour l’obtention d’analogues de produits pétroliers en reprogrammant génétiquement des micro-algues. Du côté de la chirurgie génique en santé humaine, les premiers frémissements apparaissent. Ainsi, des chercheurs amé-

ricains ont signé récemment un contrat de licence exclusive de 20 millions de dollars avec le suisse Novartis, après avoir démontré l’efficacité de la démarche chez des patients atteints de cancer et en situation d’échec thérapeutique. Dans la course, Cellectis entend démarrer d’ici 2014 ses premiers essais cliniques en cancérologie. En attendant, l’entreprise se consacre à conserver l’avance technologique sur ses concurrents. Le recours en justice est parfois la seule issue : Cellectis en est ainsi à son dixième procès contre une société de biotechnologie nord-carolinienne du nom de Precision Biosciences. L’inventeur des ciseaux moléculaires n’a pas l’intention de se laisser couper l’herbe sous le pied. cm ccLudovic Fery lfery@industrie-technologies.com

Février 2013ccN°951

Immeuble Antony Parc II 10, place du général de Gaulle BP 20156 92186 Antony Cedex Tél. : 01-77-92-92-92 Fax Rédaction : 01-77-92-98-51 Fax Publicité : 01-77-92-98-50

SOMMAIRE

Une publication de Pour joindre vos correspondants, composez 01-77-92, suivi des quatre chiffres entre parenthèses indiqués après chaque nom.

Président Directeur général Christophe Czajka Directeur général délégué Julien Elmaleh RÉDACTION Directeur des rédactions Thibaut De Jaegher (9483) Directrice adjointe de la rédaction Anne Debray (9251) Rédactrice en chef Muriel de Vericourt (9957) Assistante de la rédaction Marielle Flèche (9425) Rédacteur en chef adjoint Jean-François Prevéraud (9458) (Bureaux d’études, design, CAO, lettre Web) Rédacteurs Sophie Eustache (9421) (Numérique, électronique, informatique), Ludovic Féry (9482) (Biotechnologies, matériaux, chimie et qualité) Hugo Leroux (9481)(Énergie, environnement, électrotechnique et sécurité) Didier Ragu (9435) (Nouveaux produits)

UN HOMME UNE TECHNO

André Choulika

Fondateur et PDG de Cellectis

COMMUNICATIONS

Le Li-Fi, la lumière 2.0

ONT COLLABORÉ À CE NUMÉRO Antoine Cappelle, Djamel Khamès, Emmanuelle Lesquels, Erick Haehnsen et Guillaume Pierre/TCA Innov24. RÉALISATION Secrétariat de rédaction Nicole Torras (9493), première secrétaire de rédaction Direction artistique Gérard Quévrin (9494) Service Photo Bernard Vidal (9490) Infographie Florent Robert (9495) COMMERCIAL Directrice commerciale du pôle Industrie Béatrice Allègre (9362) Directrice de clientèle Flora Morel (9361) Directeur de clientèle Piero Tomassi (9578) Régions Thierry Borde, directeur (04-72-84-27-54) Est Clarisse Michel (03-88-84-36-06) Allemagne/Suisse/Autriche : Thomas Hugues (9536) Benelux : Huson International Media (Rodric Leerling) +31 (0) 229 841 882 Grande-Bretagne : Huson International Media (Stuart Payne) +44 (0) 1932 564 999 États-Unis : Huson International Media +1 212 268 3344 Espagne : B2B Communication (Juan Jose Bellod) +34 91 319 8177 Espace Industrie - Contact Industrie - Service publicité Elodie Merat (9985) La direction se réserve le droit de refuser toute insertion sans avoir à justiﬁer sa décision.

TENDANCES

cc PAGE 8

QUALITÉ

Des caméras pour surveiller la production cc PAGE 15

Il a le génie pour boniﬁer les cellules

SOBRIÉTÉ

Des tags géolocalisés sans batterie

cc PAGE 10

RÉCUPÉRATION D’ÉNERGIE

La batterie Li-ion prend le train

cc PAGE 11 cc PAGE 4

SUBSTITUTION

INTÉGRATION

L’extrusion se passe du bisphénol A cc PAGE 16

CRÉATIVITÉ

Les consommateurs deviennent concepteurs cc PAGE 17

L’emboutissage simulé de A à Z

CONFÉRENCES-EVÉNEMENTS (9290)

cc PAGE 12

ADMINISTRATION-GESTION Directeur administratif et ﬁnancier Stéphane Deplus (9402) Responsable juridique Mireille Monnier (9744) Directeur des affaires sociales Frédéric Sibille (9444) Directrice fabrication et achats Fabienne Couderc (9314)

INTERACTIVITÉ

Réalité augmentée à l’usine

MARKETING, DIFFUSION-ABONNEMENTS Directeur Jean-Baptiste Alline (9781) Abonnements Laurence Vassor (9788) Promotion Marie-Sophie Leprince ( 9808) et Isabelle de Goüyon Matignon (9811) Marketing Damien Delhomme (9786)

DÉPOLLUTION

Décomposition éclair des COV cc PAGE 18

SUBSTITUTION

cc PAGE 13

ADAPTABILITÉ

Du caoutchouc biosourcé

TARIFS ABONNEMENTS France (TVA 2,10 %) 1 an : 149 euros TTC Etudiant 51 euros TTC (sur justiﬁcatif) Etranger nous consulter Règlement à l’ordre d’Industrie et Technologies Pour l’UE, préciser le numéro de TVA intracommunautaire Librairie (vente des numéros déjà parus et des annuaires) 4288 Annuaires (TVA 5,5 % incluse) «L’Atlas des usines»: 230 euros TTC (papier) 650 euros (format xls)

La fabrication des nanoparticules devient ﬂexible

cc PAGE 19

cc PAGE 14 Numéro de commission paritaire : 0617T81775. Numéro ISSN : 1633-7107. Dépôt légal : à parution. Impression : Imprimerie de Compiègne, 60205 Compiègne. Industrie et Technologies est édité par Groupe Industrie Services Info SAS au capital de 38628352 euros. Siège social: 10 place du général de Gaulle 92160 Antony. RCS Nanterre 442.233.417. 10. Siret: 442 233 417 00041. TVA: FR29442233417. Principal actionnaire ETAI. Toute reproduction, représentation, traduction ou adaptation, qu’elle soit intégrale ou partielle, quels qu’en soient le procédé, le support ou le média, est strictement interdite sans l’autorisation de l’éditeur, sauf dans les cas prévus par l’article L.122-5 du code de la propriété intellectuelle. Seules sont autorisées les reproductions réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective et les analyses et courtes citations justiﬁées par le caractère scientiﬁque ou d’information de l’œuvre dans laquelle elles sont incorporées. (loi du 11 mars 1957, art. 40 et 41, et code pénal, art. 425). Copyright Groupe Industrie Services Info SAS. Tous droits réservés Directeur de la publication Christophe Czajka

N°951ccFÉVRIER 2013

CE NUMÉRO COMPORTE : - UN ENCART ABONNEMENT BROCHÉ DE 4 PAGES ENTRE LES PAGES 2 ET 67

INDUSTRIE-TECHNO.COM ÉLECTRONIQUE Les interfaces communiquent cc PAGE 20

CRÉDITS PHOTOS COUVERTURE : HELIATEK. SOMMAIRE : J.L. BERTINI ; INES/LAURENT CHAMUSSY ; BIOENERGIES.

SOMMAIRE

EN COUVERTURE

PRODUITS

OPTIQUE

Marquage laser : cap sur l’entrée de gamme cc PAGE 42

NOUVEAUTÉS

Notre sélection de produits classés en 7 secteurs de référence cc PAGE 46 à PAGE 54

L’Europe réinvente l’énergie verte Solaire, éolien, biogaz… Les énergies renouvelables peinent encore à s’imposer. De plus, le secteur subit de plein fouet la concurrence des pays à bas coût. L’espoir est pourtant permis pour les constructeurs européens. Leur futur est en train de s’écrire dans leurs laboratoires et l’industrialisation pourrait réserver de bonnes surprises, en ramenant les coûts à des niveaux plus soutenables. Industrie & Technologies a détecté les innovations qui leur promettent un bel avenir. ccPAGE 22 ENTRETIEN David Marchal

Transition énergétique : les atouts français cc PAGE 24

PHOTOVOLTAÏQUE

Le sursaut technologique

cc PAGE 26

ÉNERGIES MARINES

Apprendre à construire durable cc PAGE 30

INFOPOSTER Le rebond du renouvelable cc PAGE 32 BIOGAZ

Innovation à tous les étages cc PAGE 34

INFOGRAPHIE Éoliennes en mer : entre gigantisme et robustesse cc PAGE 36

CAHIER TECHNIQUE

Les nanotechnologies dans l’emballage Elles rendent les contenants actifs et intelligents. cc PAGE 42

CHALEUR

Ces process qui carburent au renouvelable

cc PAGE 38

LA FABRIQUE DE L’INNOVATION

AMAZON Le lean version digitale cc PAGE 66

FÉVRIER 2013ccN°951

TENDANCES

Communications Le Li-Fi, la lumière 2.0 Une alternative au Wi-Fi, plus rapide, qui n’encombre pas le réseau existant et ne soulève aucune question liée à un éventuel impact sanitaire. Telles sont les promesses du Li-Fi, ou communication en lumière visible. Cette technologie développée mondialement par plusieurs start-up commence à être adoptée par les industriels.

N°951ccFÉVRIER 2012

Mais c’est pour ajouter de l’intelligence à l’éclairage que le Li-Fi est le plus prometteur. La capacité de commutation des LED, jusqu’à un milliard de fois par seconde, permet d’encoder des images (10 millions de commutations par seconde) mais aussi de naviguer sur le Web (100 millions de commutations par seconde). Grâce aux LED, la rapidité d’allumage est sufﬁsante pour transmettre de l’information sans perturber la luminosité, car l’œil humain ne remarque pas ce clignotement ultrarapide.

Box

4. TABLETTE OU SMARTPHONE cLes Les données sont transmises au périphérique connecté à la clé. Celui-ci intègre un protocole qui lui permet de reconnaître le format (MP3, vidéo, son, accès Internet…) avec lequel elles peuvent être lues.

cc Rendre

l’éclairage communicant

Premier avantage : un débit amélioré. La quantité de données transmissible étant proportionnelle à la fréquence de l’onde qui la transporte, le Li-Fi a en effet une capacité théorique dix fois supérieure à celle du Wi-Fi, qui exploite le spectre des ondes radio. Des débits d’1,2 gigabit par seconde sur un mètre ont pu être démontrés en laboratoire. Les capacités des LED actuelles sont sufﬁsantes pour relier à Internet des espaces qui en étaient jusqu’ici privés, les ondes radio n’y circulant pas, comme les couloirs de métro ou des galeries souterraines. Dans les bureaux, le Li-Fi peut servir de moyen de géolocalisation par l’éclairage. Un service qu’Oledcomm a déjà mis en œuvre pour l’un de ses clients, en utilisant des

tablettes numériques comme récepteurs. D’autres types d’informations seront demain véhiculés par la lumière. La SNCF l’expérimente par exemple jusqu’à septembre prochain, en gare comme à bord des trains. « Nous réﬂéchissons actuellement au contenu de l’information qui pourrait être diffusée », résume Hassan Ghannhoum, chef de projet télécommunications à la SNCF. L’automobile s’y intéresse également de près. Oledcomm travaille notamment avec Valeo et Renault sur l’utilisation du Li-Fi pour faire communiquer différents composants d’une voiture entre eux, pour établir une communication entre un véhicule et les

D.R.

ne lampe de bureau, un récepteur optique, un écran diffusant un film. Une main passe entre la source de lumière et le capteur. La vidéo s’arrête. Cette démonstration présentée par France Télévisions au salon LeWeb, début décembre 2012 à Paris, a fait sensation. Pour la réaliser, le groupe de médias a utilisé la technologie et les composants de la société Oledcomm. Cette jeune pousse, spin-off de l’université de Versailles Saint-Quentin, veut être la première en Europe à commercialiser un produit grand public utilisant le Li-Fi, pour light-fidelity. Un nouveau mode de communication reposant sur la lumière visible, dont les développements ont déjà commencé. «Nos principaux concurrents sont japonais, anglais et allemands», commente Suat Topsu, PDG d’Oledcomm. Au Japon, un important consortium industriel réunissant notamment Casio, Panasonic et Toshiba a vu le jour dès 2003 pour assurer l’essor du Li-Fi. Et ses membres sortent aujourd’hui les premiers produits. Casio propose ainsi depuis avril 2012 une application smartphone, Picapicamera, qui se veut un concurrent aux codes QR. L’utilisateur pose avec un portable dans lequel il a entré un message ou un logo, codé sous la forme d’un signal lumineux que capte un deuxième smartphone. La photo prise par l’appareil affiche le texte ou l’image à l’emplacement du téléphone.

Réseau Internet

TENDANCES

De la lumière à l’accès Internet 1. ROUTEUR

10 01 11 Protocole binaire 10011010010011101000011010101101 10 0. Éteint 1. Allumé 11 01 10

Commutation 109/s

Des applications tous azimuts 2. LAMPE LED cLes informations codées en binaire déclenchent l’allumage (1) ou l’extinction de la lampe LED (0). Cette commutation est tellement rapide que l’œil humain ne perçoit aucun changement au niveau de l’éclairage.

Débit maximum de données 1,2Gbit/s

3. RÉCEPTEUR cLe c Le récepteur, sous la forme d’une clé USB qui inclut un photodétecteur, une lentille et un ampliﬁcateur, détecte les signaux lumineux. Une puce dans la clé retranscrit le signal en code binaire.

infrastructures routières (feux ou panneaux, par exemple) ou pour mettre en relation plusieurs voitures, aﬁn de veiller au respect des distances de sécurité. cc Renforcer

la sécurité des transmissions

D.R.

Vidéo

cUn routeur transmettant l’information selon le protocole Li-Fi est raccordé à la lampe. Les routeurs POE (power over Ethernet) sont particulièrement adaptés, car ils fournissent l’alimentation des LED en même temps que le raccord au réseau.

Routeur POE

Autre atout maître du Li-Fi: l’absence de problématique de congestion du réseau. Plus étendu que celui des ondes radios, le spectre visible est en outre largement inexploité. Ce qui présente plusieurs avantages. D’une part, le développement d’un nouvel usage Li-Fi ne nécessite pas l’achat d’une licence d’utilisation de la bande passante. D’autre part, le risque

d’interférence est écarté. Un atout pour certains lieux sensibles, comme les cockpits d’avions ou les hôpitaux. Enﬁn, les ondes visibles ne traversent ni les murs ni les tissus humains, d’où l’absence de questionnement sur leur impact sanitaire, si l’on écarte les risques pour la rétine liés aux LED. cc Combiner

le Li-Fi au Wi-Fi

Autant d’atouts qui stimulent la créativité et les dépôts de brevets. Oledcomm en a par exemple déposé un pour transférer le Li-Fi… aux écrans Oled (diodes électroluminescentes organiques). Son principal compétiteur, l’anglais Pure VLC,

De la mise à disposition d’un accès Internet dans les sous-marins, les cockpits d’avion ou les hôpitaux à la communication entre plongeurs sous-marins ou entre véhicules en passant par l’utilisation de la lumière éclairant un site industriel pour transmettre des données, les applications potentielles du Li-Fi sont nombreuses. Découvrez les plus prometteuses d’entre elles, présentées par Harald Haas l’un des fondateurs de la start-up britannique Pure VLC. Li-Fi

industrie-techno.com

a quant à lui sécurisé des applications dans l’aéronautique. Prometteur, le Li-Fi pourrait donc se généraliser. Pour autant, il ne supplantera pas le Wi-Fi. Ce dernier reste notamment incontournable pour les applications en extérieur, où le recours à la lumière trouve rapidement ses limites du fait de sa faible portée et de la présence d’obstacles. L’avenir de l’accès Internet pourrait donc être à l’utilisation combinée du Wi-Fi et du Li-Fi, respectivement pour les usages mobiles et pour les plates-formes ﬁxes. cm cc LUDOVIC FERY lfery@industrie-technologies.com

FÉVRIER 2012ccN°951

TENDANCES

cc EN BREF

Recyclabilité Une mousse antichoc

La mousse expansible E-por de BASF a remplacé le polystyrène dans la fabrication des sièges autos pour enfants de Britax Römer. Selon ce dernier, c’est la stabilité supérieure de cette mousse qui a fait la différence. Recyclable, elle est également utilisée pour les emballages de produits sensibles aux chocs. cm

Adaptabilité L’hydrogène en centrale électrique

Sobriété Des tags RFID géolocalisés sans batterie Pour géollocaliser les marchandises, la société Fireflies Systems mise sur des capteurs actifs RFID autonomes. Bap-

tisés «Lucioles », ils sont en phase de prototypage. Leur lancement est prévu en 2015. Chaque tag sera auto-alimenté par des micro-panneaux photovoltaïques, voire par des dispositifs électromécaniques, capables de transformer en électricité les vibrations subies par le capteur. L’innovation repose à la fois sur des puces électroniques ultrasobres et sur une optimisation très fine des besoins en énergie, régulés par un logiciel embarqué. Les Lucioles peuvent être utilisées par des entrepôts, des usines ou des ports. Grâce à l’indépendance énergétique acquise par ces capteurs, un grand nombre d’objets pourront aisément être enregistrés et suivis par le système. cc G. P.

Cette balise active appelée « Luciole » optimise le suivi des biens nomades en temps réel.

L’unité de stockage de McPhy peut contenir 4 kg d’hydrogène.

L’électricien E.ON va tester un dispositif de stockage d’énergie sous forme d’hydrogène de la start-up McPhy sur la centrale à charbon Émile Huchet, en Moselle. Ce projet, baptisé Hydor, éprouvera d’abord l’efficacité du stockage. Il évaluera ensuite sa capacité à assouplir la conduite d’une centrale électrique, en vendant par exemple de l’électricité stockée plutôt que d’avoir à opérer des démarrages ponctuels. cm

Le premier module français de traitement des micropolluants a été installé par la société Degrémont dans une station d’épuration intercommunale à Valbonne (Alpes-Maritimes). Reposant sur

l’ozonation, ce traitement intervient en aval du procédé d’épuration classique pour éliminer les polluants résiduels. Il anticipe ainsi la directive cadre européenne sur l’eau, qui vise à réduire les concentrations

La station d’épuration à Valbonne est la première en France à traiter les micropolluants

N°951ccFévrier 2013

de quarante et une substances préoccupantes dans les milieux naturels à partir de 2015. Présentes dans les eaux en très faibles concentrations, ces substances (pesticides, produits pharmaceutiques, cosmétiques, etc.) sont encore mal captées par les traitements classiques. Originellement développée pour la potabilisation de l’eau, l’injection d’ozone a pour effet de décomposer un grand nombre de polluants organiques. Le procédé a été redimensionné pour s’adapter aux caractéristiques physicochimiques des eaux d’épuration. Pionnière, la station de Valbonne devrait permettre à Degrémont de prouver l’efficacité de l’ozonation en conditions réelles. D’autres techniques, comme l’adsorption sur charbon actif, l’oxydation catalytique et les filtrations membranaires, sont également à l’étude chez les spécialistes du traitement de l’eau. cc H. L.

D.R.

Propreté L’ozone contre les micropolluants

TENDANCES

INDUSTRIE

Récupération d’énergie La batterie Li-ion prend le train

> Outils pneumatiques

Un système de batteries Li-ion modulaire de 250 volts récupérant l’énergie du freinage vient d’être testé avec succès par Saft. Il permet une économie d’énergie de 30 %. « Le

système tire parti du fonctionnement réversible du moteur électrique, qui peut récupérer un mouvement mécanique, en l’occurrence celui du freinage, pour produire de l’électricité », détaille Marc Genicot, responsable des produits ferroviaires chez Saft. De tels systèmes existent depuis plusieurs années. Ils fonctionnent toutefois avec des super-condensateurs, caractérisés par des courants de charges et décharges élevés mais avec une densité d’énergie extrêmement faible par rapport aux batteries. Remplacer les super-condensateurs par des batteries Li-ion pourrait faire passer la capacité de traction autonome des trains d’une centaine de mètres à plusieurs kilomètres, selon Marc Genicot. ccD. K.

Cette batterie Li-ion modulaire récupère l’énergie du freinage des trains.

Pour métaux et plastiques

Coupe droite Coupe d'angle Coupe en bout Sertissage Cintrage Goupillage Pose de cosses nues ou isolées Poinçonnage Pliage, etc.

cc EN BREF

D.R.

Convergence Un guide pour le motion control

7 dimensions de blocs moteurs Très grand choix d'outils

Le Groupement des industries de l’équipement électrique (Gimélec) a publié un guide sur l’intégration des solutions technologiques innovantes du contrôle de mouvement. Intitulé «Guide Motion: Intelligence et performance au cœur des machines». Il aide les concepteurs à marier différentes technologies en évolution constante (réducteurs, moteurs, variateurs, alimentations et contrôleurs de mouvement) pour tirer le meilleur de leurs performances. cm

Février 2013ccN°951

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TENDANCES

Intégration L’emboutissage simulé de A à Z Autoform permet une planiﬁcation de l’emboutissage.

L’éditeur suisse Autoform Engineering, spécialiste de la simulation d’emboutissage, renforce son offre avec la gamme de logiciels AutoformPlus R4. Le procédé va du choix du matériau

à la vérification de la conformité de la pièce finie, en passant par la validation de la faisabilité, l’optimisation des formes, ainsi que de certaines opérations de parachèvement. Ces logiciels privilégient une approche globale dans laquelle l’utilisateur quantifie et évalue simultanément tous les aspects de la planification des pièces en tôle emboutie : fonction ; qualité ; coût et délai. Le tout s’appuie sur une nouvelle interface utilisateur native Windows qui met l’accent sur l’ergonomie. Cette version voit aussi l’arrivée du logiciel AutoForm-Process Designer for Catia, qui permet à un concepteur d’outillages de créer des surfaces d’outils de qualité CAO, sans avoir à quitter son environnement Catia. cc J.-F. P.

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Des chercheurs du MIT ont fabriqué un matériau adhésif dont la force de liaison est trente fois plus forte que celle des structures similaires. Pour y parvenir, ils ont reproduit la structure des épines de porc-épic, solidement arrimées à la peau grâce à de minuscules lamelles situées à leur base. La découverte ouvre la voie à de nouveaux matériaux adhérents mais aussi, en médecine, à des aiguilles pénétrant plus facilement la peau. cm

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RAPIDITÉ

Vue microscopique de la structure d’un piquant de porc-épic.

N°951ccFÉVRIER 2013

FR_

TENDANCES

Interactivité Réalité augmentée à l’usine

D.R.

La technologie «SmartFactoryKL », développée par le Centre de recherche allemand sur l’intelligence artificielle DFKI, pourrait optimiser l’apprentissage de nouvelles tâches par des ouvriers. Reposant sur la

réalité augmentée, SmartFactoryKL leur propose plusieurs scénarios de production et des solutions adaptées. La réalité augmentée permet d’intégrer à l’image captée par une caméra des modèles 3D et des animations virtuelles complexes. « En utilisant un GPS, un système de navigation en intérieur et une caméra pouvant scanner des codesbarres 2D, l’environnement dans lequel l’ouvrier travaille peut être enregistré et évalué par l’application », explique le directeur de recherches Dominic Gorecky. Le logiciel donne également accès à une interface sur

cc EN BREF

Optimisation Des roulements 30 % plus efficaces SmartFactoryKL entraîne les techniciens à maîtriser des tâches complexes grâce à la réalité augmentée.

laquelle l’ouvrier peut échanger avec ses collègues et trouver des informations pour le guider. Ces scénarios de production modélisés par SmartfactoryKL peuvent s’appliquer à de nombreux domaines industriels. Des entreprises comme Siemens, Rexroth Bosch Group ou Samson sont partenaires du projet.

Un roulement rigide à billes «éco-énergétique »E2 étanche, qui réduit le frottement de plus de 30 % par rapport aux roulements classiques, a été présenté SKF a repensé par le fabricant SKF. la géométrie interne L’innovation de ce roulement réside de son roulement E2. dans l’ajout d’un joint dont la lèvre d’étanchéité a une très faible interaction avec la bague intérieure. cm

cc S. E.

De quelles innovations votre entreprise pourra t-elle profiter?

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TENDANCES

Adaptabilité La fabrication de nanoparticules devient flexible

ans l’usine de Nanomakers, le produit est à l’échelle nanométrique et l’outil de fabrication est compact. Les réactifs, en revanche, sont volumineux. Ces gaz industriels – silane, hydrogène, acétylène, argon – fournis par Air liquide, sont d’ailleurs stockés à l’extérieur de l’enceinte de production par mesure de sécurité.

cc La

pyrolyse laser peut fournir différentes formes de SiC

Le cœur du procédé est la chambre de pyrolyse laser. Dans ce réacteur, les réactifs sont injectés sous la forme d’aérosols et croisent la trajectoire d’un laser infrarouge CO2. En résulte une ﬂamme dans laquelle se forment les nanoparticules par retrait des atomes d’hydrogène. Celles-ci s’agrègent ensuite sous la forme d’une poudre. Dans le cas de la ligne installée chez Nanomakers, il s’agit de car-

bure de silicium (SiC) dont les grains ont un diamètre compris entre 10 et 100 nanomètres suivant les paramètres de la réaction. Ce SiC sert de renfort mécanique et thermique dans de nombreux secteurs industriels, notamment l’aéronautique, le BTP ou encore la défense. La capacité actuelle de dix tonnes de SiC devrait doubler cette année avec l’installation d’un deuxième réacteur alimenté par la même source laser. Mais c’est surtout par la ﬂexibilité de son procédé de fabrication que l’usine de Nanomakers se distingue sur le marché très conﬁdentiel des nanomatériaux. Issue de 25 ans de recherches au CEA de Saclay, la pyrolyse laser peut fournir différentes formes de SiC, avec un ratio carbone/silicium plus ou moins élevé, enrobées ou encore nanos-

Géométrie de surface

Coating

Nanostructuration

Les nanopoudres sont produites par décomposition de gaz industriel par un laser dans un réacteur (à gauche). Différentes formes sont possibles (en haut) en changeant les paramètres de réaction.

N°951ccFévrier 2013

tructurées. « Ces deux dernières customisations permettent de fonctionnaliser les poudres pour les rendre conductives ou magnétiques, par exemple», souligne Cyril Nadeau, directeur stratégie, marketing et commercial de la société. D’autres types de poudres peuvent naître de la pyrolyse laser. Soit au total 57 nanoparticules. « Il sufﬁt de changer les réactifs qui sont injectés dans le réacteur et, suivant les particules à produire, de faire de légères modiﬁcations du process pour assurer une réaction optimale », poursuit Cyril Nadeau. En laboratoire, les chercheurs du CEA ont obtenu par ce biais des nanocristaux de silicium, des poudres d’oxyde de titane et des céramiques nanostructurées de zirconium et de titane. cc Un

taux de pureté supérieur à 95 %

Après contrôle de la taille des particules par échantillonnage, les poudres sont conditionnées dans des containers sécurisés sous la forme désirée par l’industriel : poudre sèche, en granulés, liquide ou humide (boue). Ainsi, de la ligne de production jusqu’au client fi final, nal, aucune nanoparticule n’est émise dans l’atmosphère. Outre la sécurité de mise en œuvre, Nanomakers jouit d’une avance technologique sur ses concurrents, notamment chinois. « Leur procédé est plus coûteux et le produit moins fiable du fait de la présence d’impuretés », commente le directeur général François Ténégal. Le taux de pureté des nanopoudres françaises n’est ainsi jamais inférieur à 95 %. C’est au Japon que Nanomakers a trouvé ses premiers clients. Depuis, la spin-off du CEA commence aussi à signer des contrats en Europe. À terme, l’usine pourrait accueillir cinq lignes, soit dix réacteurs, ce qui lui permettrait d’atteindre une capacité de 100 tonnes de nanopoudres par an. Le site compterait alors 200 personnes, dont trois quarts seraient dédiés à la production. cc L. F.

L. FERRY

Près de soixante : c’est le nombre de nanoparticules différentes que peut fournir l’usine de Nanomakers, inaugurée en novembre 2012. Un « catalogue » d’une richesse inhabituelle, liée à un procédé qui se distingue par son exceptionnelle ﬂexibilité. Industrie & Technologies a poussé les portes de cette usine, située à Rambouillet. Visite guidée.

TENDANCES

Qualité Des caméras pour surveiller la production

Performance Une puce marie électronique et optique

Griset, fabricant de bandes laminées métalliques, a automatisé son contrôle qualité en ligne.

En parvenant à construire sur une seule puce des modulateurs optiques et des photodétecteurs, IBM a ouvert une nouvelle voie à l’industrialisation des circuits optiques.

Grâce à deux caméras à haute vitesse, dix fois plus de défauts sont repérés et écartés de la production par rapport à l’ancienne méthode d’inspection. Placées au-dessus et au-dessous de la ligne de fabrication, les caméras inspectent les bandes laminées produites en continu. L’interface Visio.mesure. line, conçue par la société d’ingénierie O2Game, réalise des centaines de mesures par centimètre de bande. Elle contrôle ainsi la bonne position des repères, rainures ou bosses au centième de millimètre. Au-delà des lignes de bande laminées, O2Games est engagée avec la SNCF dans un projet de recherche pour transférer la technologie au secteur ferroviaire. cc L. F.

Deux caméras inspectent les bandes laminées produites en continu.

Cette puce nanophotonique réunit des éléments de silicium et de photoniques jusqu’alors séparés. En plus de réduire les coûts de production, l’intégration sur silicium offre une puce capable d’échanger des données à un débit de 25 gigabits /seconde. La technologie, qui s’appuie sur l’envoi de signaux lumineux, a deux avantages : les données peuvent être envoyées d’une distance plus longue

entre les différentes parties du serveur et le transfert des données est plus rapide. « L’avantage de cette technologie est que sur une seule puce, on peut multiplier le nombre de bandes passantes et échanger ainsi 1 térabit / seconde », explique Yurii Vlasov, chercheur chez IBM en charge de la technologie nanophotonique. « Notre technologie peut être utilisée par les Big Data centers comme Amazon ou Facebook, qui échangent de grosses quantités de données ». Selon plusieurs analystes, le produit devrait conquérir ces marchés dans les trois prochaines années. cc S. E.

cc EN BREF

Déploiement Des parcs solaires flottants

Une structure en plastique dédiée aux centrales photovoltaïques flottantes a été développée par la société Ciel et Terre et l’Ifpen. Conçue pour sa souplesse et sa résistance face aux intempéries en milieu aquatique, cette structure repose sur des pièces en plastique PEHD, obtenues par extrusion. Le photovoltaïque flottant permet de valoriser des étendues d’eau non utilisées, comme les bassins de réserve d’irrigation ou les lacs de carrières. cm

Cette centrale solaire flottante repose sur des pièces en plastique PEHD.

Efficacité Des nanofibres purifient les hydrocarbures

Des nanofibres d’oxydes métalliques s’avèrent un outil plus efficace qu’un traitement liquide pour purifier les hydrocarbures des composés soufrés, selon une étude de l’université de l’Illinois (états-Unis). Alors que les oxydes métalliques sont des catalyseurs déjà connus pour extraire ces composés toxiques et corrosifs, leur apporter une dimension nanométrique décuple leur surface d’action. cm

D.R.

Les nanofibres d’oxydes métalliques suppriment les composés soufrés des carburants.

Février 2013ccN°951

TENDANCES

Substitution L’extrusion se passe du bisphénol A

Densité énergétique Des batteries magnésium-ion chez Toyota

Un moule innovant pour souffler un substitut du polycarbonate a été présenté lors du salon de l’emballage en novembre2012 à Paris. Mis au point par le chimiste Eastman, avec le français Matissart, il est destiné à son polymère Tritan. Ce copolyester déjà uti-

Des batteries magnésium-ion deux fois plus denses en énergie que le lithium-ion : c’est ce qu’espèrent obtenir des chercheurs du Toyota Reasearch Institute of North America (Trina). Pour ce faire, ils misent sur une électrode négative en étain capable d’échanger des ions magnésium, en fonctionnant avec le même liquide porteur de charges chimiques (l’électrolyte) que les batteries au lithium. cm

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lisé pour les petits contenants alimentaires remplace désormais le polycarbonate pour la production de bonbonnes d’eau de 20 litres par soufflage chez deux fabricants (Greif et Greiner). Polymère dominant pour l’extrusion-soufflage des bonbonnes d’eau, le polycarbonate renferme du bisphénolA (BPA), dont l’utilisation pour les contenants alimentaires devrait être interdite à partir de 2015.

Le moule d’extrusion-soufflage conçu pour le Tritan par le français Matissart permet un suivi très fin de la production, grâce à différents capteurs. Le tout est transférable aux outillages existant chez le client. D’après Eastman, les propriétés de résistance mécanique et chimique obtenues grâce au Tritan seraient même supérieures à celles du polycarbonate. cc L. F.

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Moule d’extrusion-soufflage pour bonbonnes d’eau en Tritan, polymère dépourvu de BPA.

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D.R.

cc EN BREF

TENDANCES

Créativité Les consommateurs deviennent concepteurs

Quirky s’appuie sur un panel d’utilisateurs pour concevoir un produit en moins de 100 jours.

Une série d’accessoires développés à partir d’idées de consommateurs français sera commercialisée cette année par Auchan. Pour gérer cette conception collaborative, la grande

enseigne s’est associée avec l’entreprise newyorkaise Quirky. Parmi quelque 3 000 propositions récoltées par semaine via une plate-forme collaborative, l’équipe de Quirky sélectionne celles qui sont plébiscitées par la communauté d’utilisateurs. S’ensuit une phase de développement rapide par une équipe d’ingénieurs et de designers, épaulés par des spécialistes du prototypage, de la production, du marketing, de la distribution et de la communication. Cette organisation permet selon Quirky de passer d’une idée à un produit fini en moins de 100 jours, à un coût compris entre 5 000 et 50 000 dollars. L’inventeur et les membres de la communauté qui l’ont aidé se partagent 40 % des bénéfices du produit commercialisé, avec un minimum de 30 % pour l’inventeur. L’offre de codéveloppement cible aujourd’hui les produits techniques, mais les partenaires ne s’interdisent pas d’aller vers d’autres domaines comme le textile, le sport et l’alimentation. cc J.-F. P. cc EN BREF Production de molécules d’intérêt par des microalgues.

D.R.

Productivité Microalgues à haut débit

Des polymères extraits de microalgues seront prochainement commercialisés par Fermentalg. La start-up libournaise a validé son procédé de fermentation de microalgues dopées grâce à des flashs lumineux au stade pré-industriel. Forte d’une récolte de plusieurs centaines de grammes de matière sèche par litre de culture, la société va s’équiper d’un fermenteur de plusieurs dizaines de mètres cubes. cm

février 2013ccN°951

TENDANCES

cc JEAN-FRANÇOIS PREVÉRAUD jfpreveraud@industrie-technologies.com

Briques high-tech es jouets détenant la plus haute teneur en technologie ne sont pas ceux qu’on croit ! Innovantes, les consoles de jeux ? Peut-être pas autant que… les Lego. Ses amateurs font en tous cas preuve de goût pour la R&D. Des logiciels de conception assistée par ordinateur disposant en bibliothèque de toutes les briques de la marque ont par exem ple été développés par des passionnés, pour créer de gros modè les très complexes. Et certains utilisateurs ne trouvant en cata logue la pièce convenant à leur projet n’hésitent pas à la concevoir en CAO, puis à l’imprimer en 3D ! Il faut dire que le fameux jouet modulaire, dont le nom est la contraction de l’expression danoise leg godt –jouez bien!– a tou jours stimulé l’innovation. Dès 1947, son inventeur Ole Kirk Christiansen, innove en optant pour le plastique. Pour réduire les coûts de fabrication des moules, il crée une brique élé mentaire standard, s’assemblant avec un faible effort à l’aide de tenons cylindriques. Il l’optimise et la fait breveter en 1958. En 1963, nouvelle innovation. L’acétate de cellulose, qui gauchis sait et se décolorait au fil du temps, Imprimées en 3D, est remplacé par un plastique ABS, les pièces blanches à la tenue mécanique et picturale viennent compléter les Lego classiques. améliorées, qui permet une fabrication de qualité avec une précision de 10 micromètres. Les cou leurs primaires (rouge, jaune, bleu, noir, blanc) se sont depuis enrichies pour proposer un nuancier de 53 teintes. Au fil des années, toute une panoplie a été développée : bri ques standard, moteurs électriques, actionneurs pneumatiques, permettant la construction de modèles avec des mécanismes réalistes et même systèmes de commande électroniques pro grammables. Aujourd’hui cela forme un système de 2 400 élé ments. Plus de 400 milliards de briques ont déjà été fabriquées, soit 62 par habitant de la planète ! cm

Retrouvez chaque mardi la chronique de Jean-François Prevéraud dans notre newsletter

www.industrie-techno.com

N°951ccFévrier 2013

Dépollution Décomposition éclair des COV La société danoise Infuser a présenté lors d’un congrès à Hawaï, mi-décembre, une unité de traitement de l’air photochimique qui reproduit et accélère la décomposition naturelle des polluants organiques. Une première unité

de ce système baptisé Climatic a permis chez Jysk Miljørens, une compagnie danoise qui traite les efﬂuents huileux, de réduire de moitié les émissions atmosphériques d’hydrocarbures et de supprimer les odeurs nauséabondes produites par l’usine. Dans l’unité de six modules raccordée au sys tème de ventilation via le toit de l’usine, les com posés organiques volatils (COV) sont soumis à différents traitements : combinaison à l’ozone, rayons ultraviolets… Avec, selon Infuser, une dépollution 100 000 fois accélérée comparé au mécanisme naturel. La société vise avant tout les industries confrontées aux problèmes des mauvaises odeurs : traitement de l’eau ou de déchets solides, agroalimentaire. ccL.F.

cc EN BREF

Rapidité Les nanoparticules vaporisent l’eau

Des chercheurs américains de la Rice University ont vaporisé de l’eau grâce à des nanoparticules absorbant la lumière. Quand la lumière concentrée par une lentille de Fresnel atteint ces nanoparticules en suspension dans le liquide, leur température grimpe au-delà de 100°C, vaporisant quasi-instantanément l’eau environnante. Cette découverte ouvre la voie à de nouveaux outils pour la micro-génération de vapeur, dont la puriﬁcation d’eau en local et la stérilisation d’instruments médicaux. cm La vapeur d’eau est obtenue en chauffant des nanoparticules en suspension avec de l’énergie solaire. D.r.

QUOIQUE…

TENDANCES

Substitution Du caoutchouc biosourcé GBE a conçu des bactéries capables de sécréter du butadienne à partir de sucres.

Une voie biologique pour la production de butadiène a été validée par la PME Global Bioenergies (GBE). En partenariat avec le

caoutchoutier Synthos, elle étudie à présent la production industrielle de caoutchouc à partir de cette brique élémentaire de la pétrochimie. La technologie de Global Bio energies repose sur la fermentation de sucres d’origine végétale par des bactéries généti quement modifiées. Particularité du pro cédé : les bactéries sécrètent le butadiène sous forme gazeuse, ce qui facilite son extrac

tion du milieu de culture liquide. Le chemin vers l’industrialisation nécessite encore l’op timisation de la fermentation à l’échelle du laboratoire, et un travail de mise à l’échelle des installations. La PME a déjà validé une voie vers le propylène cette année et une autre vers l’isobutène en 2010, dont la pro duction industrielle est prévue pour 2014. La société cherche actuellement à établir des partenariats pour les autres débouchés du butadiène, comme la fabrication de nylon et de divers plastiques. ccH. L.

Compacité 256 processeurs sur 0,3 mm2 Un circuit intégré programmable pour des applications embarquées, le MPPA256, basé sur une architecture massivement parallèle baptisée MPPA (Multi Purpose Processor Arrays), devrait être présenté d’ici la fin de l’année par la start-up Kalray. « Les technologies de

fabrication de plus en plus fines sont tel lement coûteuses à développer et à mettre au point qu’il faut de très gros volumes. Nous avons choisi de partir sur de nouvel les bases avec Kalray, en misant sur une architecture utilisant une mer de proces seurs », explique Joël Monnier, président de la startup. Cette architecture regroupe en une matrice 256 processeurs sur une puce de 0,3 mm2, qui réalise 500 milliards d’opérations par seconde tout en limitant sa consommation à 5 W. La startup, qui compte une cinquantaine d’ingénieurs, dont une trentaine sont basés au CEAList, espère encore lever une quinzaine de mil lions d’euros d’ici deux à trois ans pour industrialiser sa technologie. ccJ.-F. P.

cc EN BREF

bioenergies ; D.r.

Efficacité Une pile à combustible renforcée

Le fabricant suisse de piles à combustible Hexis AG développe en partenariat avec des chercheurs de l’Empa des matériaux thermoélectriques Générateur thermoélectrique pour intégrables pile à combustible mis au point par Hexis. au cœur de ses piles. Capables de revaloriser en électricité la chaleur dissipée, ces matériaux pourraient doper le rendement de ses piles à combustible jusqu’à 10 %. cm

Ce transistor Mosfet réalisé en arséniure de gallium d’indium mesure 22 nm.

Miniaturisation Un transistor sans silicium

Le plus petit transistor Mosfet réalisé en arséniure de gallium d’indium a été présenté par des chercheurs du MIT début décembre 2012 lors du Congrès International Electron Devices Meeting à San Francisco. D’une longueur de 22 nanomètres, il pourrait constituer une alternative à la miniaturisation des composants silicium, qui tend à atteindre ses limites physiques. cm

Février 2013ccN°951

INDUSTRIE-TECHNO.COM NUMÉRIQUE & INFORMATIQUE

PRODUCTION & ROBOTIQUE

MATÉRIAUX & CHIMIE

ÉNERGIE & ENVIRONNEMENT

Électronique Les interfaces communiquent

Fil de veille techno

Le Consumer Electronics Show, qui s’est tenu début janvier à Las Vegas, a montré que l’électronique grand public était de plus en plus synonyme de convergence. Capteurs de mouvements adaptés aux ordinateurs, services et objets connectés, de la fourchette surveillant les prises alimentaires à la voiture offrant un accès au Web et à Google maps… La tendance est plus que jamais à l’interconnexion et la communication des interfaces entre elles. L’augmentation de performances est l’autre tendance incontournable, année après année. Nvidia a par exemple présenté une puce pour smartphone dont le processeur est plus rapide CES 2013 que celui de l’IPhone 4 d’Apple. cm

Des clés USB jetables

c Pour combiner des données

au format imprimé et numérique, l’américain IntelliPaper propose des clés USB en papier. papier

RETROUVEZ CHAQUE JOUR L’ESSENTIEL DE L’INNOVATION DANS NOTRE FIL D’INTELLIGENCE TECHNOLOGIQUE

Dossier

Énergie La LED joue les haltères

La société d’ingénierie britannique Therefore a développé Gravity Light, un concept de lampe low cost activée par la seule force de gravité. Sans batterie ni alimentation externe, dénuée de coûts d’entretien, Gravity Light repose sur un éclairage LED peu énergivore relié à une masse de 9 kg. Il suffit à l’utilisateur de soulever ce poids pendant quelques secondes pour obtenir 30 minutes de lumière. Une technologie qui a bénéficié via Twitter du soutien de Bill Gates, et a profité du même coup d’une visibilité gratuite auprès de ses 9 millions d’abonnés. cm Therefore

Prospective Les dix technologies de rupture pour 2013

CONCEPTION & DESIGN

Le cabinet de veille technologique Lux Research a publié son top 10 des entreprises capables de révolutionner l’industrie en 2013. Une sélection cette année très orientée vers l’énergie, du développement de biocarburants de seconde génération par l’italien Beta Renewables à la fabrication de batteries rechargeables par impression par Imprint Energy, en passant par une méthode d’extraction moins polluante du pétrole des sables bitumineux avec le canadien N-solv. Lux Research retient aussi dans sa sélection un patch de la société Phosphagenics, capable d’administrer Lux des médicaments par voie cutanée. cm

Récupérer l’énergie c Les usines perdent

beaucoup d’énergie sous forme de chaleur, de frottement ou de mouvement. Industrie & Technologies vous suggère des pistes pour la récupérer. cueillette

DÉCOUVREZ LES DOSSIERS D’IT DANS VOTRE ESPACE ABONNÉ

Tribune c Pour Tim Stammers, analyste

chez Ovum, la mémoire ﬂash est l’avenir du stockage de données dans l’entreprise. ovum

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Retrouvez les innovations les plus marquantes de l’année, sélectionnées par la rédaction d’industrie & Technologies

N°951ccFÉVRIER 2013

D.R.

LES TECHNOLOGIES DE 2012, SECTEUR PAR SECTEUR

entretien David Marchal

transition énergétique : les atouts français ccPAGE 24

Photovoltaïque

Le sursaut technologique ccPAGE 26

énergies marines

Apprendre à construire durable ccPAGE 30

infoposter Le rebond du renouvelable ccPAGE 32

biogaz

innovation à tous les étages ccPAGE 34

infogrAphie Éoliennes en mer : entre gigantisme et robustesse ccPAGE 36

Chaleur

Ces process qui carburent au renouvelable ccPAGE 38

EN COUVERTURE

L’assemblage innovant de ces modules photovoltaïques inventés à l’Ines facilite leur recyclage.

INES/LaURENt chamUSSy

L’europe réinvente l’énergie verte Solaire, éolien, biogaz… Les énergies renouvelables peinent encore à s’imposer face aux énergies fossiles. Leur coût reste supérieur tandis que des industries pérennes doivent se mettre en place. Le secteur subit en outre de plein fouet la concurrence des pays à bas coût. L’espoir est pourtant permis pour les constructeurs européens. Leur futur est en effet encore en train de s’écrire dans les laboratoires du continent: les concepts prometteurs fourmillent en R&D. De plus, l’industrialisation pourrait réserver de bonnes surprises, en ramenant les coûts à des niveaux plus soutenables. Industrie & Technologies a pris le pouls de ces énergies et a détecté les innovations qui leur promettent un bel avenir. Elles touchent à la fois les secteurs qui atteignent leur rythme de croisière, comme l’éolien et le photovoltaïque et les filières émergentes comme les énergies marines. Une chose est sûre: toutes joueront leur rôle dans la mise en place d’un mix énergétique à la dépendance réduite aux énergies fossiles. cm

février 2013ccN°951

EN COUVERTURE

David Marchal

Responsable au sein du Service réseaux et énergies renouvelables (Srer), Ademe

Transition énergétique : les atouts français

Comment l’Ademe aborde-t-elle le débat sur la transition énergétique ?

Nous avons livré une première contribution sous forme d’un scénario prospectif. Il présente une évolution réalisable pour les économies d’énergie et la croissance des énergies renouvelables. Cette vision multisectorielle (transport, bâtiment, industrie…) se veut indépendante et plus ambitieuse que le scénario du Grenelle, tout en consevant une approche réaliste. La synthèse a été publiée en novembre 2012 et la version détaillée, qui déclinera notamment les implications socio-économiques du scénario, paraîtra début 2013.

Votre analyse évoque pour 2030 un mix comprenant 50 % d’électricité nucléaire en 2030, contre 75 % actuellement. L’objectif affiché par le gouvernement est donc réaliste ?

L’Ademe ne s’occupe pas de politique: arriver à 50% de nucléaire n’était pas un objectif a priori. Une fois estimées les économies d’énergie réalisables, nous avons élaboré le volet énergies renouvelables en évaluant le potentiel de chaque énergie, filière par filière. Nous avons à chaque fois pris en compte ses performances, sa courbe d’apprentissage, c’est-à-dire sa capacité à améliorer ses performances et son potentiel en termes d’industrie et d’emploi sur nos territoires. L’autre impératif était que ces différentes énergies, dont certaines sont intermittentes, puissent être absorbées par le réseau électrique. Nous avons ainsi vérifié

N°951ccfévrier 2013

l’équilibre heure par heure entre la production et la demande sur le réseau électrique. Il se trouve que nous sommes arrivés à un mix compatible avec l’objectif de «50% de nucléaire» du gouvernement. Le scénario prévoit 30% d‘électricité provenant du photovoltaïque et de l’éolien, soit pour chacune une croissance de capacité équivalente à un réacteur nucléaire de type EPR chaque année! Peut-on y croire, au vu des difficultés que traversent ces filières?

Les situations du photovoltaïque et de l’éolien sont différentes. Dans les deux cas, la France a une carte à jouer. Sur l’éolien, la technologie à terre est mature et l’industrie européenne est forte, avec des leaders historiques allemands, danois ou espagnols. Des relais de croissance se trouvent dans l’éolien en mer, qui promet encore beaucoup en termes de baisse des coûts. La France prend ce train de l’offshore avec des acteurs comme Alstom ou Areva et les deux appels d’offres gouvernementaux pour installer 6 GW en mer à l’horizon 2020. L’Angleterre et l’Allemagne ont aussi lancé des plans ambitieux en éolien offshore. Il est vrai que la France compte historiquement peu de turbiniers, mais sa force peut aussi être dans la sous-traitance. Dans le document Windustry, le Syndicat des énergies renouvelables (SER) recense une centaine d’industriels tricolores capables de construire cet éolien offshore en pleine émergence.

Quid du photovoltaïque ?

La technologie photovoltaïque a de fortes marges de progression: depuis deux ans, le coût du kilowatt baisse de 30 % par an! C’est une industrie parente de celle des semi-conducteurs pour l’électronique. Les coûts des panneaux sont très liés à la production des lingots de silicium, avec des moyens de production très capitalistiques, où la force vient des économies d’échelle. D’où le monopole chinois, dont les usines produisent de l’ordre du gigawatt par an. Face à cette force de frappe, la France peut jouer à d’autres niveaux. Les équipementiers, par exemple. En se fédérant au sein du programme PV800 subventionné par l’Ademe et dirigé par le CEA/Ines, des fabricants français ont vendu une ligne de fabrication de cellules au Kazakhstan. D’autres acteurs développent des procédés de fabrication moins énergivores pour obtenir des modules à haut rendement. Des technologies émergentes issues de la R&D pourraient aussi s’imposer. Soitec ou Heliotrop comptent parmi les pionniers du photovoltaïque à concentration, pour les marchés des pays à fort ensoleillement. N’oublions pas non plus le solaire thermodynamique, qui concentre le soleil pour produire de la vapeur. Cette technologie, développée très tôt en France puis perdue de vue, connaît un regain d’intérêt dans les marchés du Sud avec le positionnement de gros industriels comme Areva, CNIM ou Alcen. Votre scénario, prévoit aussi une part d’électricité en base, c’est-à-dire non intermittente, d’origine renouvelable. Quelle en sera la source ?

Avant tout des barrages hydrauliques, qui fournissent déjà le gros de l’énergie renou-

D. R.

L’Ademe livre une vision ambitieuse sur la contribution des énergies renouvelables au mix énergétique dans un document prospectif, «vision 2030-2050», publié en vue du débat national sur la transition énergétique. Pour l’agence, le secteur présente un réel potentiel industriel, à condition de miser sur ses ressources d’innovations. Tour d’horizon.

ÉNERGIES RENOUVELABLES

ccÀ PROPOS DE L’ADEME

L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie assure des missions d’expertise et de conseil auprès des entreprises et des collectivités. Elle apporte une aide au ﬁnancement de projets et à la mise en place de démonstrateurs.

leur, des pompes à chaleur ou des chauffe-eau solaires. Le Fonds compte également un volet dédié aux industriels gros consommateurs comme l’agroalimentaire, ou la papeterie. Il subventionne une cinquantaine d’installations par an. Un industriel comme Roquette, en Alsace, a ainsi pu s’équiper d’une chaufferie bois et projette de compléter avec de la vapeur provenant de la géothermie profonde (lire page 39). Une première mondiale! Le gouvernement prévoit de lancer un appel d’offres d’ici deux ans pour consolider l’essor des hydroliennes. La mer constitue-t-elle un eldorado énergétique ?

P. GUITET

velable française. Mais leur potentiel de développement sera faible car en dehors de la petite hydraulique, les cours d’eau sont déjà très équipés et les nouveaux projets font face à une législation sur l’eau restrictive. On estime ainsi que 3 GW pourraient s’ajouter d’ici 2030 aux 25 GW déjà installés. Le complément sera obtenu par l’incinération, la combustion de biomasse et le biogaz obtenu par méthanisation ou récupéré dans les décharges. La biomasse peut également assurer les besoins en chaleur…

Oui, c’est la priorité que défend l’Ademe. Les rendements d’une centrale à biomasse sont de l’ordre de 33% en électricité, 65% en cogénération électricité-chaleur et atteignent 90% en chaufferie. Qui plus est, en France, le gisement forestier est important. Bien exploitée, la ressource bois a encore un potentiel important. À ce titre, l’Ademe a développé un dispositif incitatif, le Fonds chaleur, destiné à encourager les chaufferies biomasses, mais aussi la géothermie et le solaire thermique. Dans le bâtiment collectif et les quartiers résidentiels, elle subventionne l’installation des réseaux de cha-

Cet appel d’offres devrait concrétiser les efforts français pour industrialiser cette technologie. À terme, l’idée est d’exploiter l’excellent gisement du Raz Blanchard, le deuxième d’Europe en termes de courant avec quelques gigawatts. Globalement, les courants exploitables resteront cependant cantonnés à des endroits clés. Le véritable apport énergétique des mers et océans n’est pas à considérer avant l’horizon 2030-2050. Beaucoup de recherches portent ainsi sur des structures ﬂottantes pour éoliennes. Elles pourraient alléger les coûts de pose des turbines, et braver les planchers océaniques trop profonds ou en dénivelé – on pourrait même en implanter en Méditerranée ! Encore à plus long terme, toute une génération de systèmes houlomoteurs, captant l’énergie des vagues, est en développement, avec là encore un immense potentiel. cm ccPROPOS RECUEILLIS PAR HUGO LEROUX hleroux@industrie-technologies.com

février 2013ccN°951

EN COUVERTURE

Photovoltaïque Le sursaut technologique

olon, Q-Cells, Solarhybrid, Solar Millenium… la liste est longue des fabricants européens ayant succombé à la saturation actuelle de l’offre sur le marché des panneaux photovoltaïques. En marge de cette hécatombe, certains acteurs ont parié sur des technologies innovantes pour tirer leur épingle du jeu. En plein développement, ils montrent que le photovoltaïque français et européen est loin d’avoir dit son dernier mot. cc Le

cocktail « concentration et haut rendement »

Premier en lice, le spécialiste des semiconducteurs sur isolant Soitec et son photovoltaïque à concentration (CPV). « Le marché européen, historiquement subventionné, s’effondre en même temps que les tarifs de rachat. Dès le départ, nous nous sommes focalisés sur les pays émergents. Notre technologie est beaucoup plus adaptée à ces zones où le gisement solaire est plus important», explique Gaétan Borgers, directeur de la division solaire chez Soitec. En pratique, la technologie repose sur un système de lentilles qui concentre les rayons solaires sur une cellule ultra-efficace, au rendement double des cellules au silicium. Un mécanisme motorisé de «tracker» oriente le panneau au soleil pour parfaire la captation des rayons lumineux. Forte d’une ligne de production de 70 MW par an en Allemagne, Soitec s’apprête à inaugurer une usine de 270 MW en Californie, où son carnet de commande totalise 400 MW d’installations. Par cette montée en puissance industrielle, le pionnier du CPV entend ainsi proposer une alternative

N°951ccfévrier 2013

économique aux panneaux classiques en réduisant le coût au kWh, mètre étalon de l’énergie. «Grâce au système de concentration, la surface totale de cellules dans nos modules est faible. Or c’est ce qui coûte cher dans les panneaux classiques », observe Gaétan Borgers. Côté R&D, Soitec développe par ailleurs ses propres cellules pour passer de 30 à 40% de rendement. Protagoniste plus récent sur la scène du CPV, Heliotrop a développé un système de concentration plus puissant, atteignant un facteur 1 000, contre 500 habituellement. Pour monter en cadence de production, elle a également conçu des modules faciles à assembler. «La complexité de l’assemblage est un point faible du CPV. Grâce à ces modules, nous utilisons des robots d’assemblage répandus dans le secteur mécanique, quand nos concurrents utilisent des outils de la microélectronique», résume son directeur du marketing Paul Bellavoine. La PME française livrera ses premiers modules dès 2013 au Maghreb et dans le sud de la France, avant une production de masse à l’horizon 2014. cc

Le panneau « deux en un »

Pour maximiser l’énergie tirée d’un panneau, d’autres acteurs adossent le photovoltaïque à un échangeur thermique produisant de l’eau chaude. Un choix judicieux dans le contexte du bâtiment, où l’espace est limité et la production d’énergie encouragée par des réglementations comme la RT 2012 en France. «Cette solution produit jusqu’à 50% d’énergie en plus par rapport à un simple panneau photovoltaïque, principalement par apport de chaleur mais

aussi par le gain de rendement électrique provenant du refroidissement des cellules», explique Jérôme Mouterde, cofondateur de Solaire 2G. La start-up a signé un partenariat avec l’assembleur de panneaux Soltech, filiale de GDF Suez, pour démarrer la production de ces panneaux baptisés Dual Sun dès 2013. Grâce à un échangeur thermique breveté, elle entend économiser des étapes en fabrication. «Les solutions actuelles consistent en un simple assemblage entre un panneau standard et un serpentin où circule l’eau. À l’inverse, notre échangeur en plaque constitue le support même du panneau. Il ne reste plus qu’à laminer dessus la partie photovoltaïque», explique Jérôme Mouterde. cc Le

photovoltaïque souple et transparent

Surtout, l’année 2012 aura marqué l’émergence du photovoltaïque organique (OPV) comme une perspective industrielle crédible. Deux pionniers européens, l’allemand Heliatek et le français Disa Solar, ont annoncé la construction des usines de production pilotes. Basée sur des polymères semi-conducteurs, l’OPV compense un rendement plus faible que le silicium – à peine quelques pour cent – par des qualités de souplesse et de transparence inédites. «Le critère du rendement est trompeur puisqu’il est calculé dans des conditions standards d’ensoleillement direct. Or, un atout majeur du photovoltaïque organique est de conserver sa performance en lumière diffuse, à l’ombre par exemple. Si l’on ajoute à cela sa souplesse, le photovoltaïque organique devient une très bonne solution pour alimenter des objets nomades », souligne Stéphane Poughon, président de Disa Solar. La PME française vient d’annoncer la mise en chantier d’une ligne pilote de 1,5 MW de capacité. Elle

D. R.

À l’heure où une grave crise liée à la concurrence chinoise et à la chute des subventions secoue les fabricants de panneaux traditionnels, certains acteurs du solaire développent des technologies alternatives pour conquérir de nouveaux marchés. Panorama de ces industriels européens qui inventent le photovoltaïque de demain.

éNERgiEs RENOUVElablEs

L’innovation n’est pas que dans le panneau Nouveau mode de production

+ La PME ECM Technologies a développé une nouvelle génération de four de grande capacité pour la cristallisation de silicium.

+ Elle s’est associée avec Vesuvius, spécialiste de la fabrication des creusets (les pots où fond le silicium).

= Mersen a conçu les plaques support en graphite du creuset, nécessaires pour limiter les défauts du silicium.

Ces trois technologies équipent l’usine de cellules solaires vendue au Kazakhstan, sous l’égide de l’ingénieriste Semco.

c Une poignée d’industriels français a raflé fin 2011 la construction d’une usine de 165 millions d’euros au Kazakhstan. Ce succès est le fruit d’un programme de R&D commun coordonné par l’Institut national de l’énergie solaire (Ines) pour fédérer une filière française d’équipementiers en amont des cellules silicium. Outre le système four – creuset – isolant graphite dirigé par ECM, Thermoplast livrera pour cette usine des fils de découpe par électroérosion et BEA un système d’éboutage des lingots.

Installation électrique intelligente

Supports réinventés

Les micro-onduleurs compartimentent la production de chaque panneau, évitant le nivellement du rendement sur celui d’un panneau ombragé.

Les sociétés Ciel et Terre et Osesol ont mis au point des structures en plastique, légères et faciles à monter, pour parc photovoltaïque flottant.

de supports

Rendement maîtrisé

La start-up Luxol encapsule des cellules photovoltaïques sous des tuiles en verre. Une alternative d’intégration haut de gamme pour le bâtiment.

Les logiciels capables de prédire la production des panneaux au lendemain sont en plein essor pour éviter la surcharge du réseau électrique.

Assemblage facilité fabrique des polymères destinés à la cohésion et à la protection des cellules photovoltaïques. Son laboratoire commun avec l’Ines développe des polymères moins coûteux et de longévité accrue. D. R.D. R.

c Arkema

c Apollon

Solar développe le procédé d’assemblage rapide Nice. Directement encapsulées sous un double vitrage, les cellules ne requièrent ni revêtement de cohésion ni soudure. L’assemblage limite ainsi les étapes de production et les défauts potentiels.

février 2013ccN°951

EN COUVERTURE

Trois solutions à fort potentiel

CONCENTRATION

SOUPLE

DEUX EN UN

Rayonnement solaire

PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉ

Capteur solaire

PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉ

Loupe

Échangeur Capteur solaire

Capteur solaire

EAU CHAUDE

Le photovoltaïque à concentration électrise les pays chauds

Le photovoltaïque souple enveloppe les objets nomades

Le panneau deux en un réchauffe le bâtiment

Les rayons du soleil sont concentrés sur une cellule ultraperformante dite «à hétérojonction». Issu du spatial, ce type de cellules superpose les couches semi-conductrices pour capter toutes les longueurs d’onde du spectre solaire. Un système particulièrement efficace dans les pays à fort ensoleillement.

Basée sur des polymères conducteurs ou des pigments photoélectriques, cette nouvelle génération compense un rendement limité par des qualités de souplesse et de transparence. Une technologie prometteuse pour couvrir les objets nomades et les surfaces du bâtiment.

Le dispositif superpose le photovoltaïque et le chauffe-eau solaire. Délivrant eau chaude et électricité sur un espace réduit, il habillera idéalement la toiture des futurs bâtiments à énergie positive. Bénéfice collatéral : le refroidissement des cellules par l’eau améliore le rendement électrique.

Interview

cc La

durée de vie des cellules souples devra s’accroître

Les cellules «à colorants», issues des travaux menés à l’EPFL par le Nobel Michael Grätzel, constituent l’autre technologie de photovoltaïque souple. Ces cellules hybrides sont dotées d’un pigment photoélectrique dispersé dans un substrat organique. Solaronix, qui travaille sur les brevets de l’EPFL, élabore des vitres photovoltaïques colorées, facilement intégrables dans l’esthétique d’un projet architectural. De son côté, Heliatek a récemment dévoilé des vitres teintées sur un principe similaire à l’aide de ses cellules organiques. À terme, tous ces protagonistes ont en effet les yeux rivés sur le marché colossal du bâtiment. Vitres, façades, mobilier urbain, les possibilités d’intégration sont

N°951ccfévrier 2013

Le savoir-faire de la ﬁlière hexagonale Pour Laurent Clavelier, la crise que traversent les fabricants de panneaux peut être surmontée. Le chef du département solaire au CEA-Ines présente les atouts français, savoir-faire industriels et R&D, sur toute la chaîne de valeur du photovoltaïque, des équipements de production à l’installation électrique. clavelier

industrie-techno.com

nombreuses… À condition de réaliser des progrès. Le plus important: la durée de vie des cellules souples. Très sensibles à l’oxygène et l’humidité, elles perdent toute efficacité au bout d’un an ou deux. Des recherches intensives sont menées par des chimistes et des organismes de recherche comme le CEA Liten sur des membranes polymères protectrices pour garantir l’imperméabilité absolue des films photovoltaïques. L’autre défi est celui des coûts, qui implique de monter en cadence de production. «L’atout de ces technologies réside dans leurs modes de fabrication, issus de l’électronique imprimée, qui promettent des cadences sans commune mesure avec le photovoltaïque classique et donc une baisse potentielle des coûts», estime Laurent Clavelier, le directeur du département solaire au CEA-Ines. La filière photovoltaïque peut encore croire à des lendemains plus ensoleillés. cm ccHUGO LEROUX hleroux@industrie-technologies.com

D.R.

explore en R&D toutes sortes d’applications: films photovoltaïques «mimétiques» pour camouﬂages militaires, alimentation de systèmes auxiliaires dans les transports ou accessoires pour applications nomades.

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en CouverTure

Énergies marines Apprendre à construire durable Construire un dispositif de récupération de l’énergie des océans et des vents marins est un exercice délicat. Les choix de conception doivent intégrer la maximisation du rendement. Mais pas seulement. Viser la simplicité de l’installation et la capacité des structures à durer 15 ou 30 ans sans que les coûts ne dépassent le rendement est également crucial.

eptembre 2012. La première hydrolienne française est remorquée pour une phase d’essais. Mais une défaillance survient au niveau d’un treuil. Un incident qui contraint les opérateurs à laisser la turbine reposer par 30 mètres de fond, avant qu’EDF n’annonce son intention de la rapatrier à terre pour des tests de fonctionnement visant à parfaire la concep-

Diaporama

Les éoliennes géantes de Siemens L’éolienne offshore SWT-6.0-154 de Siemens, avec son rotor de 154 mètres, est pour l’instant la plus grande du monde. Un gigantisme qui pose de nouveaux déﬁs au fabricant allemand en termes d’assemblage, de transport, d’essais à terre et bientôt d’implantation.

tion de l’équipement. Cette mésaventure illustre toute la difficulté de l’exploitation du potentiel énergétique marin, aérien ou immergé. Mais le jeu en vaut la chandelle : rien qu’en France, vagues et courants représenteraient un potentiel de 18 gigawatts. cc Le

défi de la corrosion marine

Reste que le défi n’est pas mince. Outre une endurance à toute épreuve, les structures immergées doivent résister à la corrosion. On pourrait croire le problème réglé depuis que l’industrie pétrolière installe ses plates-formes en mer. Il n’en est rien. «Il y a des effets complexes encore mal compris comme le couplage entre la corrosion et les efforts, ou la corrosion et les polluants», souligne Alain Bovis, directeur de

DCNS Research. Ce phénomène d’altération des métaux, que les États-Unis estiment responsable de dommages à hauteur de 3% de leur PIB, est très problématique pour les énergies marines. Il perturbe en effet les flux hydrodynamiques. La corrosion forme en particulier des rugosités sur les surfaces et des points d’accroches pour des organismes marins plus ou moins envahissants. «Les tubes de verre, les balanes ou les bryozoaires réduisent particulièrement la traînée», explique Christine Bressy, chercheuse au laboratoire Matériaux polymères interfaces environnement marin de l’université du Sud Toulon-Var. Traiter les matériaux contre cette forme d’invasion appelée «fouling» est inévitable. Mais la marge de manœuvre est étroite, du fait des contraintes réglementaires liées notamment au règlement Reach, qui bannit des produits anti-fouling. La tendance est donc à la recherche de molécules naturelles qui évitent l’adhésion des micro-organismes sans effet biocide. Le fabricant de peinture Nautix participe par exemple au projet de recherche Biopaintrop, dont le but

En haut de la nacelle de Haliade 150 ont été installés des capteurs qui contrôlent le débit des vents et la température. Au-delà de certains seuils l’éolienne est mise à l’arrêt.

offshore D.R.

industrie-techno.com

N°951ccFÉVRIER 2013

énergies renouvelables

est d’identifier des composés d’intérêt dans l’écosystème marin de l’Île de la Réunion. Des recherches sont aussi menées sur la structuration de surfaces, pour reproduire des motifs antiadhésifs présents dans la nature, comme sur la peau de requin. «Cela n’a pas encore été testé à l’échelle 1 », nuance Christine Bressy. Au sein de l’Institut de recherche technologique (IRT) Jules Verne, DCNS, Alstom et STX et le Cetim se sont alliés pour comprendre plus finement le mécanisme et trouver de nouvelles stratégies de lutte. Des peintures plus respectueuses de l’environnement seront expérimentées, mais aussi «des systèmes actifs, électriques ou autres», dévoile Alain Bovis.

les structures pour réduire la facture

D.R.

cc Alléger

L’autre grand axe de progrès lié aux matériaux concerne l’allégement. Avec en corollaire un impact sur le coût final des structures. En effet, plus elles sont lourdes, plus les navires à affréter sont grands et plus l’installation coûte cher. La course au gigantisme engagée entre Siemens et Alstom dans l’éolien offshore arrive donc probablement à son apogée. «Les industriels ne devraient peut-être pas rechercher systématiquement le meilleur potentiel et la rentabilité immédiate, mais faire des machines mieux adaptées aux potentiels moins importants »,

Les hydroliennes de DCNS convertissent l’énergie cinétique des courants marins en électricité, comme le feraient des éoliennes avec le vent.

conseille Michel Colinet, directeur d’études énergies marines au sein du cabinet d’études Créocéan. À défaut de structures plus petites, les fabricants peuvent au moins opter pour des matériaux moins denses. Ainsi, le projet Apstram, démarré récemment à l’IRT Jules Verne, vise à transférer les aciers à haute limite élastique (HLE) dans les jackets, l’un des types de fondation des éoliennes offshore. «Ces aciers permettraient de diminuer les épaisseurs de tôle, jusqu’à un centimètre sur les grosses dimensions», détaille Julien Masson, chef du projet et détaché de STX. Comme les aciers HLE n’ont jamais été mis en œuvre dans les structures marines, des développements sont nécessaires. « Il s’agit d’améliorer la tenue en fatigue, de retravailler le parachèvement et la géométrie des soudures», poursuit le chercheur. cc Simplifier

l’installation

Si le design des éoliennes semble actuellement plus ou moins arrêté, il en va tout autrement pour les hydroliennes et autres capteurs houlomoteurs. «Dans l’hydraulique, on fait la révolution technologique tous les jours», juge Maryse-François Xausa, vice-présidente R&D chez Alstom Hydro. Les concepts étant moins matures, beau-

coup de démonstrateurs voient le jour. L’État, par le biais des appels à manifestation d’intérêt relayés notamment par l’Ademe, dynamise la recherche dans le secteur. On voit par exemple émerger des designs très différents de l’hydrolienne de fond adoptée pour l’instant par DCNS, à l’image des hydroliennes flottantes Electrimar de la société Tidalys. En la fabriquant à 80% à partir de matériaux composites, cette start-up promet un allégement d’un facteur 5 comparé à sa concurrente. C’est surtout sur le mode d’installation et de maintenance que les fondateurs de Tidalys espèrent imposer leur système flottant. L’équipement électrique de l’hydrolienne sera accessible en surface et, en cas de grave avarie, l’infrastructure pourra être tractée jusqu’au port. Pour Michel Colinet, l’installation est effectivement le talon d’Achille de nombreux projets d’énergies marines. «Pour un chantier de système de climatisation à l’eau froide en Polynésie, nous avons eu huit mois de préparatifs avant l’installation, réalisée en seulement 96 heures», témoignet-il. Dans la pratique, le scénario idéal du zéro-houle, zéro-courant et zéro-vent est rare. Des cycles d’essais-erreurs sont inévitables pour la réussite des énergies marines. Mais beaucoup de progrès et de gain de temps sont attendus grâce aux outils de modélisation, et leur capacité à simuler les conditions réelles de chargement en mer. Conscient de cet enjeu, l’IRT Jules Verne investit, entre les projets et les chaires de recherche, plus de trois millions d’euros pour la mise sur pied d’un véritable bassin numérique dédié à l’hydrodynamique. cm ccludovic féry lfery@industrie-technologies.com

FÉVRIER 2013ccN°951

EN COUVERTURE

Le rebond du renouvelable cc SOPHIE EUSTACHE seustache@industrie-technologies.com

c’est le taux que devront atteindre les énergies renouvelables dans la consommation d’énergie ﬁnale en France en 2020, selon un engagement du Grenelle de l’environnement.

23 %

PRÈS D’UN CINQUIÈME DE L’ÉLECTRICITÉ MONDIALE EST D’ORIGINE RENOUVELABLE EN 2010

€ / kWh 0,3

Fossile : 67,2 % 0,01 % 0,8 % 1,6 % 6,3 % 8,3 %

Énergie marine Solaire Géothermie Biomasse Éolien Hydraulique

LE PARC FRANÇAIS PROGRESSE Éolien

180

82,9 %

Photovoltaïque : 0,16 à 0,20

Offshore : 0,123 Terrestre : 0,08 Éolien : 0,07 à 0,10 Biomasse : 0,01 à 0,14

0,1

Puissance cumulée en GW

Photovoltaïque

Solaire thermique

Biomasse

Énergie océanique

150

80 23,1

2002

0,35

2010

2020

€

Thermodynamique Parabolique : 0,11 à 0,27 Tour solaire : 0,13 à 0,22

0,2

ÉNERGIES RENOUVELABLES : 19,5 %

Nucléaire : 13 %

LE COÛT DE PRODUCTION D’UN KWH VARIE DE UN À TRENTE

2002

2010

2020

2002

HYDRAULIQUE

10,1

2010

2020

2002

Géothermie

50 0,5

2010

Puissance installée pour l’énergie des vagues et des courants

2020

2002

2010

2,5

0,68

2020

2002

2010

2020

GÉOTHERMIE 2020 800 MW

EN FRANCE,

13 550 POMPES À CHALEUR ONT ÉTÉ VENDUES EN 2010

13 %

de la production électrique française.

L’hydroélectricité est aujourd’hui de très loin la première énergie renouvelable électrique, produisant dans le monde et en France près de 83 % de l’électricité renouvelable.

N°951ccFÉVRIER 2013

Fin juin 2011 240 MW

Cette évolution de puissance proviendra de : c L’ énergie hydrolienne (500 kW opérationnel en 2014 à Paimpol) c L’énergie thermique des mers (TOM) c L’énergie houlomotrice

ÉNERGIES RENOUVELABLES

2,1 MW 2 MW 1,7 MW

LA PUISSANCE MOYENNE D’UNE ÉOLIENNE A ÉTÉ MULTIPLIÉE PAR 12 DEPUIS 1997

Diamètre

POURQUOI ? 1. DES ÉOLIENNES PLUS GRANDES, PLUS PUISSANTES Évolution du diamètre du rotor en mètre

0,5 MW

1985 : 15 1989 : 30 1992 : 37 1993 : 46 1996 : 70 2001 : 112 2008 : 126 2012 : 160

0,17 MW

1997

2007

2000

DANS LES ANNÉES 80, une éolienne permettait d’alimenter en électricité ... AUJOURD’HUI, une éolienne de 2 MW fournit de l’électricité pour ... (chauffage compris)

SOLAIRE

2009

2. GÉNÉRALISATION DES ÉOLIENNES OFFSHORE Les éoliennes fonctionnent

10 personnes

2 000 personnes

5 000 km

de panneaux pour satisfaire la demande d’électricité en France avec la seule énergie solaire

1,2 € / W

2000

2011

Biogaz : 1 % Biocarburant : 4 % Déchets urbains : 6 % Bois énergie : 55%

66 %

5 0

2011

14 12

52,5

2000

78,8

du temps en mer

...DES RENDEMENTS EN PROGRESSION En %

…qui a conduit à la disparition de nombreuses sociétés : Q-Cells, Solon, Solarhybrid, Solar Millenium, Sovello.

BIOMASSE

34 %

du temps à terre

-70%

4,2 € / W 2

34 %

Les éoliennes fonctionnent

23%

UN EFFONDREMENT DES COÛTS...

Il faudrait

Part de la biomasse dans les énergies renouvelables en France

2011

Prochaine étape : 250 mètres de diamètre

12 10

1976 1980 1977

Silicium cristalin Couche mince Organique

1985

1990

LA PRODUCTION D’ÉNERGIE ISSUE DE LA BIOMASSE PROGRESSE EN EUROPE (en Mtep)

4 1995 1999 2005 2000 2001

2010 2012

EN 2011, LA PRODUCTIOND’ÉLECTRICITÉ BIOGAZ A PROGRESSÉ DE

+18,2 % 197 sites de méthanisation fonctionnent actuellement en France, 47 sont en cours de construction

FÉVRIER 2013ccN°951

SOURCE : OBSERV’ER 2010 ; SYNDICAT DES ÉNERGIES RENOUVELABLES ; INDUSTRIE.GOUV ; PWC ; EUROSTAT

ÉOLIEN

EN COUVERTURE

Biogaz Innovation à tous les étages

ffervescence dans la filière biogaz. Ayant longtemps eu mauvaise presse en France, notamment à la suite de déboires technologiques d’usines de méthanisation de déchets, la production de biogaz gagne doucement ses lettres de noblesses. Permettant de transformer, par dégradation microbienne anaérobie, la matière organique en un biogaz (essentiellement du méthane et du dioxyde de carbone) et en un résidu, le digestat, la méthanisation réduit les émissions de CO2. Elle a aujourd’hui fait ses preuves au niveau technologique et les rendements ne cessent de s’améliorer au long de la chaîne de production, de la caractérisation du substrat à la valorisation du biogaz. En parallèle, la régle-

mentation pousse à la roue. L’injection du biogaz issu de la méthanisation dans les réseaux de gaz naturel est ainsi autorisée depuis l’été 2011 et les tarifs d’achat de l’électricité issue du biogaz ont été réévalués en moyenne de 20% fin 2011! Résultat: les unités de méthanisation sont compétitives pour traiter les déchets agricoles, industriels ou de collectivités. «Les améliorations technologiques apparaissent à tous les étages. Avec la nouvelle possibilité d’injection sur le réseau de gaz naturel, elles sont particulièrement marquées sur les solutions d’épuration du biogaz en un biométhane assez pur pour être injecté dans le réseau», résume Christian Couturier, directeur du pôle énergie de Solagro, association toulousaine spécialiste

du sujet. Ainsi, des améliorations notables apparaissent sur la technique de lavage à l’eau. Celle-ci est utilisée notamment par Lille métropole pour épurer le biogaz issu de son centre de traitement des déchets organiques par méthanisation, le premier à avoir injecté du biogaz dans le réseau en France. Sa capacité d’épuration est de 1300 Nm3/h de biogaz brut pour 750Nm3/h de gaz épuré. cc Des

progrés techniques source de meilleurs rendements

«La technique membranaire se développe aussi grâce aux travaux d’Air liquide, une des rares entreprises françaises à être leader sur le marché mondial de l’épuration du biométhane. Une première réalisation utilisant cette technique, d’une capacité de 50 Nm3/h extensible à 100 Nm3/h, est réalisée, à Forbach, en Lorraine par le Syndicat mixte de transport et de traitement des déchets de Moselle-Est sur son centre de traitement de déchets par méthanisation» explique Christian Couturier. Le site espère

D.R.

La possibilité offerte depuis peu d’injecter du biométhane dans le réseau de gaz et la réévaluation à la hausse des tarifs de rachat de l’électricité ont aidé la filière biogaz à reprendre des couleurs en France. En parallèle, de nombreuses innovations techniques permettent de doper les rendements. Plongée en milieu anaérobie.

La gazéification à l’échelle industrielle cÀ

Morcenx (Landes), CHO Power vient de finaliser la construction de sa première unité industrielle de gazéification en Europe. Prochainement, 37 000 t/an de déchets industriels banals locaux et 15 000 t/an de plaquettes forestières assureront la production de 12 MWe d’électricité et 18 MWth de chaleur. L’innovation technologique principale du site porte sur le couplage d’un gazéifieur à un réacteur

de purification du gaz de synthèse à 1 200 °C. Appelé Turboplasma, ce réacteur élimine les goudrons : « Ainsi purifié, le syngaz peut alimenter, sans les encrasser, des moteurs à gaz dont l’efficacité énergétique est supérieure à celle des turbines. 40 % du potentiel calorifique de la matière entrante est transformé en électricité » se félicite Bénédicte Amiel, responsable communication de l’entreprise. Centrale de production d’électricité par gazéification de déchets et de biomasse de CHO Power à Morcenx (Landes).

N°951ccfévrier 2013

éNERgiEs RENOUVElablEs

Le rendement des unités de cogénération produisant chaleur et électricité progresse.

L’épuration du biogaz via des membranes permet de l’injecter sur le réseau.

Les outils de gestion de la production décentralisée de biogaz s’améliorent.

L’unité de Forbach (Moselle) valorise par méthanisation des déchets ménagers en biogaz.

très prochainement lui aussi pouvoir injecter une partie de son biogaz sur le réseau. GRDF travaille à l’amélioration des outils de gestion de cette production décentralisée. «Les réseaux de gaz naturels n’ont pas été conçus pour des points d’injection décentralisés. Beaucoup de recherches concernent la mise au point de systèmes de gestion des comptages, des pressions, des priorités, des sécurités», ajoute l’ingénieur. À Forbach, pour un meilleur rendement énergétique, le biogaz produit par les déchets fait aussi tourner une unité de cogénération produisant de la chaleur (12 400 MWh/an) et de l’électricité (10900 MWh/an). «Là aussi les rendements s’améliorent» précise l’expert.

prétraitement des déchets booste la méthanisation

D.R.

cc Le

Enfin, la mise en place de prétraitements des matières organiques est un autre axe en plein développement. Sont explorées des techniques de dégradation mécanique, par ultrasons ou par hydrolyse thermique chimique ou biologique. « Ces prétraitements rendent la matière plus digeste, par exemple la lignine contenue dans la paille des fumiers», détaille le spécialiste. La future station d’épuration de Lille métropole, en construction à MarquetteLez-Lille, sera ainsi équipée d’une solu-

tion technologique innovante permettant de booster la méthanisation des boues via une hydrolyse thermique préalable des matières organiques. « La technique fonctionnera en continu. Elle augmentera de 25 % la production de biogaz par rapport à une digestion classique, en réduisant de 40 % la quantité de boues à éliminer et en consommant peu d’énergie », se félicite Malik Djafer, responsable du dépar-

La prédiction du rendement s’améliore c Au lieu d’attendre un mois, caractériser quasi instantanément par infrarouge le potentiel méthanogène de déchets sera bientôt possible. « Grâce à la respirométrie anaérobie, on peut déjà prédire en une semaine l’impact de changements de paramètres d’un projet de méthanisation sans passer par la phase « pilote de laboratoire » et ses longs mois de simulation » explique Romain Girault, ingénieur à l’Institut national de recherche en sciences et technologies pour l’environnement et l’agriculture (Irstea). L’organisme mène de front ces deux projets, respectivement à Montpellier, avec l’Inra et l’école des mines d’Alès, et à Rennes.

tement énergie et boues à la direction technique de Veolia Eau. Enfin, des progrès notables sont réalisés sur la caractérisation des déchets à valoriser (voir encadré) et la gestion des digestats. L’ensemble de ces avancées technologiques pourraient peser dans la balance d’une filière dont le gisement est aujourd’hui encore largement sousexploité en France. Alors que l’Hexagone possède un potentiel de 15 millions de tonnes de déchets du secteur agroalimentaire, 50 millions de tonnes de déchets municipaux et 150 millions de tonnes de déjections animales, quelque 200 sites de méthanisation à peine sont en activité, avec une production estimée à 310 000 tonnes équivalent pétrole (tep). En Europe, plus de 6 000 installations de méthanisation produisent 8 346 ktep, dont plus de la moitié en Allemagne. cc Une

cure de jouvence pour la gazéification

Dans ce contexte c’est une cousine de la méthanisation, la gazéification, longtemps utilisée pour transformer le charbon en gaz de ville, puis tombée en désuétude, qui revient sur le devant de la scène. Elle permet notamment de transformer la matière organique en un gaz de synthèse en quelques heures, au lieu de plusieurs jours. Ce traitement thermique contrôlé se produit en déficit d’air et à haute température. Le combustible solide est converti en un gaz de synthèse, le syngaz. Composé majoritairement de monoxyde de carbone et d’hydrogène il peut alors alimenter des équipements de production d’énergie efficaces. Après méthanation, le Syngaz peut aussi être transformé en biométhane et alors être injecté sur le réseau. Cette technique, qui offre notamment une alternative à haut rendement à l’incinération ne dégageant ni dioxines, ni furane, est en train de s’imposer en tant que solution crédible de valorisation énergétique des déchets (voir encadré). Qu’il s’agisse de l’une ou l’autre techniques, les usines à gaz semblent en tout cas avoir de l’avenir. cm cc EmmanuEllE lEsquEl redaction@industrie-technologies.com

février 2013ccN°951

N°951ccFÉVRIER 2013

Arbre

Rotor

Les générateurs à aimants permanents, plus compacts et fiables, sont privilégiés dans les éoliennes en mer. Le remplacement des bobinages de cuivre par un aimant permanent économise en effet la connectique au niveau de la partie rotative du générateur (rotor), minimisant les risques d’avaries. Reste uniquement à connecter la partie fixe du générateur (stator).

UN GÉNÉRATEUR ÉPURÉ

Stator

Aimants

Support rotor-générateur

FORCES DE ROTATION (COUPLE)

75 re s

m èt

FORCES PARASITES

75 mètres

Nacelle

FORCES PARASITES

Pales

Mât

Support arbre-générateur FORCES DE ROTATION (COUPLE)

Arbre

Support du rotor

Siemens a développé différents accessoires destinés à réduire la turbulence du vent au niveau des pâles, limitant les forces de frottement et l’impact sonore de l’éolienne. La racine de la pale est également reconçue avec un profil « à revers plat ». Ce choix aérodynamique réduit la vitesse du vent près de la nacelle et augmente la force de portance de la pale.

UN DESIGN COUPE-VENT

Générateurs de vortex

Ailerons

Dentelures

La transmission entre le rotor et le générateur électrique est source d’avarie. Pour en simplifier la mécanique, Alstom et Siemens ont privilégié un entraînement direct, sans boîte de vitesse. Pour stabiliser l’arbre de transmission, Alstom a également développé le système PureTorque, dans lequel le maintien du rotor et le maintien arbre-génératrice sont séparés. Résultat : les forces parasites sont redirigées dans le mât tandis que les forces de rotation (le couple) sont réservées à la génératrice.

UNE TURBINE SÉCURISÉE

EN COUVERTURE

ÉOLIENNES EN MER : ENTRE GIGANTISME ET ROBUSTESSE

Les vents maritimes offrent un gisement d’énergie immense… autant qu’hostile. Pour minimiser leurs coûts d’installation et d’entretien, les constructeurs misent sur des éoliennes à la fois puissantes et très solides. Alstom et Siemens testent ainsi des géantes de 6 MW afﬁchant leur robustesse à toute épreuve. ccHUGO LEROUX hleroux@industrie-technologies.com

FLORENT ROBERT

Fondations

l’assise d’un bloc d’acier ou de béton évite d’enfoncer le pieu dans les sols trop durs, de type rocheux. Elle se fixe comme un parasol sur une terrasse.

La fondation à base gravitaire :

DES FONDATIONS SOLIDES

La ventilation en surpression empêche l’infiltration des embruns. Elle protège de la corrosion les systèmes fragiles comme l’électronique.

UN HABITACLE SANCTUARISÉ

Beaucoup de composants électroniques sont doublés pour assurer la continuité du service en cas de défaillance. Areva Wind recense ainsi 150 systèmes en redondance sur ses éoliennes offshore.

UN SYSTÈME ÉLECTRONIQUE DE SECOURS

Armoires électriques moyenne tension

Le monopieu en acier : fondation actuellement la plus utilisée pour sa facilité de fabrication, le monopieu est enfoncé dans les sols fermes pour stabiliser l’éolienne.

pétrolière, ce treillis de tubes d’acier repose sur quatre pieux. Il assure une stabilité maximale dans les sols trop meubles pour maintenir un monopieu.

Le jacket : courant dans l’industrie

L’allongement des pales maximise la « récolte » du vent. Avec un dangereux corollaire : le risque de cassure. La vitesse peut atteindre 90 mètres par seconde au bout d’une pale de 75 mètres ! Pour produire des pales légères et résistantes, garanties 20 ans, les constructeurs recourent aux composites. Siemens fabrique sa pale de 75 mètres, la plus grande au monde, en résine epoxy renforcée au bois de balsa et à la fibre de verre. Celle-ci est moulée en une seule pièce pour davantage de robustesse. Légère mais coûteuse, la fibre de carbone n’est pas une alternative systématique à la fibre de verre.

DES PALES ALLONGÉES

Vitesse 90 m/s

ÉNERGIES RENOUVELABLES

FÉVRIER 2013ccN°951

20 à 30 mètres

EN COUVERTURE

Chaleur Ces process qui carburent au renouvelable Choisir de la chaleur d’origine renouvelable pour son procédé de production ? Cette alternative au gaz séduit de nombreux industriels, d’autant que le gouvernement soutient cette démarche de réduction des émissions de CO2 via le Fonds chaleur. Outre les chaudières à bois, prédominantes, le solaire et la géothermie sont également exploitables.

ubstituer le recours au gaz par des sources de chaleur d’origine renouvelable constitue une démarche prometteuse pour limiter les émissions de gaz à effets de serre liées à l’industrie. La chaleur alimente en effet de nombreux procédés. Selon l’Insee, elle représentait en 2010 plus de 70 % de la consommation d’énergie dans l’industrie, qui utilise chaque année un tiers de la chaleur produite en France. Or cette chaleur est encore essentiellement produite grâce aux énergies fossiles, comme le gaz naturel. C’est pour financer la conversion des industriels aux énergies renouvelables que le Fonds chaleur de l’Ademe a été créé. Principale ressource mise en œuvre : la biomasse. Lancés en 2009, les appels à projets annuels « biomasse chaleur industrie, agriculture et tertiaire » (BCIAT) ont permis l’installation d’une puissance totale de 1 100 mégawatts thermiques, produisant 557 620 tonnes équivalent pétrole par an, qui évitent l’émission de 1,6 million de tonnes de CO2. L’industrie alimentaire est de loin la plus représentée, avec 39 des 104 projets

réalisés. « La chaleur est le cœur du process pour une laiterie », indique Guillaume Brouard, responsable sécurité, environnement et énergies de la laiterie Triballat, à Rians, dans le Cher. L’usine a profité du premier appel d’offres, en 2009, pour installer une chaudière à bois. D’une puissance de 5 mégawatts, elle couvre l’ensemble des besoins liés à la production. « Nous avions également réfléchi à la méthanisation, mais nous n’aurions pas pu produire autant de chaleur », souligne Guillaume Brouard. cc Le

succès des chaudières à biomasse

Le bois est la principale ressource exploitée par les chaudières à biomasse. « Celui que nous utilisons est produit dans un rayon de 50 kilomètres autour de la laiterie », précise le responsable sécurité, environnement et énergies. « Livré sous forme de billons de deux mètres de long, il est broyé sur place ». Cette méthode, moins chère que les plaquettes, donne un combustible de meilleure qualité. Le taux de cendres est réduit, ainsi que l’encrassement.

5,7

1,2

104

de tonnes équivalent pétrole produites par des énergies renouvelables : c’est l’objectif du Fonds chaleur de l’Ademe pour 2020.

c’est le budget du fonds chaleur pour le financement de projets entre 2009 et 2013.

ont été développés depuis 2009. De nouveaux projets seront validés en 2013.

millions

N°951ccfévrier 2013

milliard d’euros

projets

Mais certaines usines produisent leur propre biomasse. C’est le cas de la malterie Soufflet, à Nogent-sur-Seine, qui récupère les poussières lors du nettoyage des céréales. « Les utiliser comme combustible revient à 50 % moins cher que le gaz », se félicite le responsable énergie Pierre Kasprzyk. Ce système, financé à hauteur de 40 % par l’Ademe, couvre 73 % des besoins en gaz de la malterie. L’usage d’une chaudière à biomasse n’est toutefois pas aussi flexible que celui d’une chaudière à gaz. « Les inspections sont aussi fréquentes, mais il est plus long de laisser refroidir une chaudière à bois, dont le foyer est à 800 degrés », précise Guillaume Brouard. « Il en va de même pour le redémarrage, qui se fait en 5 à 8 heures. Il faut ensuite environ 24 heures pour reprendre le rendement maximal, le temps que la condensation s’évacue. » C’est la raison pour laquelle certains industriels choisissent de conserver une chaudière à gaz en appoint : « L’activité de notre chaudière à gaz est maintenue de façon à pouvoir prendre la relève immédiatement en cas de chute de la pression de la vapeur. » La transition se fait automatiquement, et sans interruption de la production. Les deux sources de chaleur ne sont de toute façon pas tout à fait interchangeables. « À puissance équivalente, une chaudière à bois est dix fois plus grosse », prévient Guillaume Brouard. Un rapport qui s’applique également au prix de l’appareil, qui nécessite la construction d’un local dédié. À cela peuvent s’ajouter, comme dans le cas de la laiterie Triballat, la construction d’un local de stockage du bois, ou des aménagements de la voirie pour faciliter la livraison. « Le projet n’aurait pas été intéressant sans l’aide de l’Ademe, qui représente environ la moitié des 3 millions d’euros déboursés. Le bois étant

éNERgiEs RENOUVElablEs

Roquette opte pour une chaudière à bois et la géothermie L’amidonnerie Roquette de Beinheim (Alsace) a commencé sa conversion aux énergies renouvelables. Après la mise en service d’une chaudière à bois qui couvre 50 % de ses besoins de chaleur, elle prévoit d’en produire 25 % par géothermie.

ccRoquette fRèRes en bRef

implanté dans plus de 120 pays, ce groupe français fabrique plus de 700 produits chimiques à destination de la chimie, de l’agroalimentaire, de la cartonnerie et de la papeterie. L’usine de Beinheim (Bas-Rhin), un des cinq sites de production français, fabrique de l’éthanol et de l’amidon à partir de maïs et de blé.

ccLe probLème

RéduiRe les gaz à effet de seRRe

Depuis le Grenelle de l’environnement, les industriels sont incités à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre. L’évolution du prix du gaz, ainsi que du prix des émissions de CO2 sont fortement incitatifs. C’est ce qui a décidé l’usine Roquette de Beinheim, en Alsace, à entamer une démarche de diversification de son mix énergétique. Jusqu’en 2011, la vapeur nécessaire à sa production d’amidon était alimentée par du gaz naturel. La société a souhaité réduire sa dépendance à cette ressource en même temps que son empreinte carbone. ccLa soLution

se ChauffeR au bois

D.R.

La chaudière à bois de roquette à beinheim (alsace) fournit 43 mW thermiques par an à partir de 145000 tonnes de bois.

Plusieurs options ont été considérées dans un premier temps. D’une part, celle de l’appel d’offres « CRE biomasse », visant à favoriser les

projets de cogénération d’électricité et de chaleur à partir de biomasse. D’autre part, l’appel à projets du Fonds chaleur de l’Ademe, lancé fin 2008. C’est ce deuxième choix qu’a fait l’usine Roquette. « Celui-ci demandait un investissement plus faible pour l’installation d’une chaudière à bois, avec un rendement énergétique supérieur », justifie Clément Robert, le directeur du site. Comparé à la cogénération, ce système consomme une plus faible quantité de biomasse pour une même puissance thermique. Roquette répond ainsi au premier appel à projets du Fonds chaleur de l’Ademe, en 2009, afin d’obtenir le financement d’une partie du projet. Celui-ci est validé : le groupe bénéficie d’une aide de 11,2 millions d’euros, étalée sur six ans. L’investissement total de ce projet se monte à 21 millions d’euros, pour remplacer 50 % de la consommation de gaz par du bois. Mais le groupe ne s’arrête pas là : un autre projet est en cours pour produire 25 % de la chaleur grâce à la géothermie. En juin 2011, Roquette s’associe au groupe ÉS et à la Caisse des dépôts pour créer la société Écogi. Son but est de construire une centrale à une quinzaine de kilomètres de l’usine, afin de puiser à plus de 2 500 mètres de profondeur une eau à plus de 150 °C. Celleci sera acheminée par des

canalisations souterraines. L’investissement total est de 45 millions d’euros. ccLe résuLtat

76 000 tonnes d’émissions en moins

Mise en service en décembre 2011, la chaudière à bois de Roquette produit 43 mégawatts thermiques, soit 29800 tonnes équivalent pétrole par an, à partir de 145000 tonnes de bois, pour une réduction de 76000 tonnes des émissions de CO2. Le combustible, utilisé sous forme de plaquettes, est issu à 60 % de l’exploitation forestière, dans un rayon de 100 kilomètres autour du site, et à 40% de l’industrie du bois, avec des rondins inexploitables en bois d’œuvre. La centrale de géothermie, elle, devrait être opérationnelle début 2015, et faire grimper à 75% la production de chaleur d’origine renouvelable de l’usine. Toutefois, le gaz garde un rôle: «l’activité industrielle suppose des arrêts pour maintenance et nettoyage, ainsi que des ralentissements en fonction du marché», explique Clément Robert. « Le gaz reste donc nécessaire en tant que ressource tampon, pour absorber ces variations d’activité tout en continuant à produire la chaleur renouvelable pour laquelle nous nous sommes engagés auprès de l’Ademe.» cm ccantoine cappelle redaction@industrie-technologies.com

février 2013ccN°951

EN COUVERTURE

l’usine Viessmann en moselle a installé sur son toit des capteurs à tubes sous vide qui chauffent l’eau de son process.

« Nous voulions montrer qu’il fonctionne sans problème de maintenance», explique Marc Vigneron. Cet apport sera bientôt complété grâce à la construction d’un nouveau bâtiment sur le site, équipé d’un système similaire dédié au chauffage. «En été, la chaleur produite sera utilisée pour notre process. » cc La

géothermie peut être une source d’économie

cc une

installation solaire fournit l’eau chaude du process

Autre alternative au gaz, l’énergie solaire thermique est encore peu utilisée en France pour alimenter les procédés industriels. L’Ademe, par l’intermédiaire du Fonds chaleur, soutient prioritairement les installations de chauffe-eau solaires pour les secteurs du logement collectif, du tertiaire privé et de l’agriculture. L’usine Viessmann de Faulquemont (Moselle) a toutefois installé sur son toit des capteurs à tubes sous vide fabriqués par le groupe. Ce site produit notamment des ballons d’eau chaude, qui sont dégraissés et décapés dans des bains avant d’être émaillés. L’eau utilisée pour chauffer ces bains est réchauffée par l’installation solaire. « Nous récupérons de cette façon 70 MWh par an gratuitement, soit environ 3 000 euros d’économie », détaille le président, Marc Vigneron. «Cette solution d’appoint est d’autant plus intéressante que le prix de l’énergie est élevé. » Le système produit plus en été qu’en hiver, où l’exposition est réduite au cours de la journée.

N°951ccfévrier 2013

Vidéo

Vers l’autosuffisance en biomasse les projets candidats aux financements de l’ademe sont examinés au niveau national pour la partie technique, et au niveau régional pour l’approvisionnement en combustible. Sur ce point, le projet de la malterie Soufflet présentait l’avantage d’utiliser des poussières qui étaient auparavant compostées: le site en récolte plus qu’il ne peut en utiliser actuellement pour produire de la chaleur. La spécificité de ce projet pourrait en faire une référence technique. Le groupe envisage déjà de le transposer à cinq autres sites. malterie

industrie-techno.com

cc antoine cappelle redaction@industrie-technologies.com

D. R.

moins cher que le gaz, nous prévoyons un retour sur investissement en moins de huit ans. » Parfois, l’installation de nouveaux équipements de production est également nécessaire. La malterie Soufflet a ainsi ajouté de nouvelles batteries d’eau chaude pour le séchage du malt. L’entreprise prévoit un retour sur investissement de ce projet en cinq ans.

L’entreprise canadienne Rackam s’est spécialisée dans l’énergie solaire thermique à destination de l’industrie. Elle fabrique des capteurs qui concentrent la lumière du soleil pour produire de la chaleur jusqu’à 220 °C, exploitable dans un process. Plusieurs usines les ont déjà adoptés : la laiterie québécoise Chagnon produit ainsi 180 000 kWh par an, ce qui représente une économie de 25 000 m3 de gaz naturel. Le fabricant de chips Papes Safor, en Espagne, prévoit quant à lui l’économie de 43 700 litres de gazoles par an avec ce système. Plus compliquée à mettre en œuvre, la géothermie nécessite un forage, qui représente un lourd investissement. Un premier projet est en cours en France, pour alimenter l’amidonnerie Roquette de Beinheim. « La géothermie est exploitée en France depuis plus de 30 ans, dans le bassin Parisien pour chauffer près de 300 000 logements », plaide Guerric Villadangos, codirecteur général de la société Écogi, qui porte le projet. « Il n’y a pas de raison pour que cela ne soit pas possible pour l’industrie. Une mutualisation des besoins pour les usines de taille plus modeste permettrait des gains d’échelle. » La géothermie évite de subir les fluctuations des prix des combustibles et des émissions de CO2. Mais elle n’est pas applicable n’importe où : la puissance disponible dépend de la géologie des sites. À la fois efficace et simple à mettre en œuvre, la biomasse reste donc l’énergie renouvelable la plus répandue dans l’industrie. Son développement devrait d’ailleurs continuer : l’Ademe vient juste de clôturer, le 31 janvier 2013, le recueil des candidatures de son dernier appel à projet du Fonds chaleur. cm

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PRODUITS

Optique Marquage laser : cap sur l’entrée de gamme

n code DataMatrix gravé sur une tête d’épingle ! C’est la performance réalisée par le fabricant de laser Rofin Baasel. Une façon de prouver que le laser est bon pour tout marquer. Disjoncteurs, façades d’autoradio, télécommandes, composants électroniques, pacemakers, implants médicaux, claviers de téléphones portables ou d’ordinateurs, panneaux solaires, montres, ﬂaconnages, lunettes de soleil et même bonbons… Grâce à la lumière du laser, les fabricants transforment leurs produits en porte-étendards de leur marque, ou l’embellissent par gravure directe dans les métaux, plastiques, cartons, bois, papiers, verres, abrasion de la couche superficielle, coloration par recuisson pour les

métaux. Voire décoloration, pour les plastiques, par chauffage ou par moussage. cc Des

produits spécialisés dans le marquage ou le codage

Dans un autre registre, le laser s’impose également en remplacement de la tampographie ou de l’étiquetage-collage à des fins de traçabilité. À la volée et à des cadences très élevées, il s’agit alors d’imprimer sans encre un nombre croissant d’informations : dates de fabrication, de fraîcheur, de péremption, numéros de lot, numéros de série, numéros individuels d’identification, code-barres, DataMatrix… Hager, qui fabrique des produits d’électricité pour l’habitat et le tertiaire marque ainsi des millions de produits par semaine, avec des solutions de chez

Trumpf et ES Technology. Bref, en quelques décennies, le marquage laser s’est imposé dans les ateliers industriels. Afin d’élargir leur clientèle, les fabricants peaufinent leur offre d’entrée de gamme. Trumpf, le grand leader du secteur, prépare une série d’annonces en ce sens : « Nos prix démarrent actuellement à partir de 30 000 euros et nous comptons les faire baisser », confirme Alain Leclancher, responsable commercial des lasers de marquage de Trumpf en France. Avec son Powerline Prime 15, sorti début 2012, Rofin Baasel lui avait déjà volé la politesse. D’une puissance de 15 W, cette machine démarre à 25 000 euros. « Nous espérons réduire davantage nos prix en semi-automatisant notre processus de production », ajoute Jean-François Pois-

d.R.

Utilisé à des fins d’embellissement, de marketing ou de traçabilité, le marquage laser cherche à se démocratiser. Pour séduire les PME, les constructeurs tirent les prix à la baisse. En entrée de gamme, les offres deviennent à la fois plus compactes et plus polyvalentes.

TROIS ATOUTS POUR SÉDUIRE LES PME

1. LA COMPACITÉ

2. LA POLYVALENCE

c Le mini laser CO2 Videojet 3020,

c Le laser Powerline Prime 15

N°951ccFévrier 2013

de Rofin Baasel peut être configuré confi guré aussi bien pour le marquage que pour le codage. Il travaille les métaux et certains plastiques dans la longueur d’onde de 1 064 nanomètres, avec une fréquence d’impulsion variant de 0 à 200 kHz. d.R.

avec ses 7 kg à peine et ses dimensions réduites (61 x 18 x 15,5 cm), est l’un des monoblocs les plus compacts de sa catégorie. Commercialisé à 12 500 euros seulement, il s’installe en 30 minutes et traite le métal, certains plastiques et même le bois.

c Les lasers de la série TruMark 6000 de Trumpf disposent des trois

d.R.

longueurs d‘onde : 1064, 532 et 355 nm, permettant des marquages très rapides ou des gravures très profondes.

son, responsable de la division marquage et codage de Rofin Baasel en France. À côté de sa gamme ES Fly de lasers de marquage, le bordelais ES Technology propulse sur le marché un laser de codage de 20 W, l’ES Code 200, à partir de 20 000 euros. De son côté, l’américain Videojet veut toucher la PME avec son mini laser CO2 Videojet 3020, commercialisé à 12 500 euros à peine. Bien sûr,

3. LA LONGÉVITÉ c Le laser à ﬁbre Ytterbium,

du bordelais ES Technology, réduit les coûts de maintenance à 1 000 euros seulement par an, grâce à une consommation minimaliste de 350 W/h, garante d’une longévité accrue.

mieux vaut ne pas demander l’impossible à ce type d’équipement ultraléger et aux dimensions réduites. En revanche, il s’installe en 30 minutes et traite le métal, certains plastiques et même le bois. On l’aura compris, les lasers sont, le plus souvent, spécialisés soit dans le marquage (gravure, abrasion, recuisson, décoloration…) avec, entre autres, Cerinnove, Epilog, ES Technology, etchON, Gbos Laser, Rofin

Baasel, Sisma ou Trumpf, soit dans le codage (code-barres, Data Matrix, dates, numéros d’identification) avec, notamment, ES Technology, Macsa, Matthews Marking Products, Videojet. Une spécialisation indispensable pour tenir des cadences élevées et réaliser des tâches complexes. cc Des

machines polyvalentes adaptées aux PME

Les parois s’avèrent en revanche plus poreuses en bas de la gamme des constructeurs, qui proposent des machines polyvalentes adaptées aux attentes des PME. À l’instar, par exemple, du laser Powerline Prime 15 de Rofin Baasel. Celuici travaille les métaux et certains plastiques dans la longueur d’onde de 1 064 nm (nanomètre) avec une fréquence d’impulsion variant de 0 à 200 kHz. « Cette machine peut être configurée aussi bien pour le marquage que pour le codage », affirme Jean-François Poisson. Même combat chez Videojet, qui offre une vitesse de codage allant, dans certaines applications, jusqu’à 500 caractères par seconde.

Février 2013ccN°951

Optique Les constructeurs planchent aussi sur la compacité et la sobriété. « La taille et le poids des têtes laser ne cessent de diminuer, ainsi que la puissance requise», souligne Alain Renaud, président fondateur d’ES Technology. De fait, la longueur de ses têtes de laser de codage est passée de 120 mm pour un poids de 15 kg dans les années 1980 à 216 mm pour un poids de 800 grammes en 2010. En entrée de gamme, une majorité de constructeurs abandonne le refroidissement de la tête laser par eau au profit de l’air pulsé. Pour sa part, Trumpf renforce cette idée avec l’architecture modulaire de sa série TruMark 3000, en déplaçant la principale source de chaleur, le module de pompage, de la tête laser vers l’unité d’alimentation. Le poids de la tête, par exemple celle du TruMark 3020, est ainsi réduit d’un tiers

ccAlAin leclAncher responsable commercial des lasers de marquage de Trumpf en france

NOUVELLE FORMULE

«le laser fibré, moins efficace que le laser diode solide»

Le service d’information et de veille technologique pour l’industrie

« On entend souvent parler du marquage couleur avec le laser fibré grâce au procédé de recuisson de la surface de métaux comme le titane ou certains aciers. Or c’est un abus de langage. Tout au plus, on obtient des « teintes », mais il est impossible de respecter un nuancier du genre Pantone. Bien que réelles, les possibilités sont donc limitées, car le laser fibré présente une efficacité moindre. En effet, la densité d’énergie qui passe par la fibre d’Ytterbiumest limitée. Passée une certaine densité, la fibre peut donc casser. Tandis que le faisceau qui sort à l’air libre de la tête d’un laser diode solide n’est pas limité. En solide, la fréquence d’impulsion va de 0 à 120 kHz, alors que le fibré ne descend pas en dessous de 20 kHz, ce qui interdit la décoloration de certains plastiques. »

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N°951ccFévrier 2013

PRODUITS

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le codage laser pour s’affranchir de l’encre Spécialisé dans le codage laser de petits caractères, l’iCON de Macsa offre la souplesse de l’impression jet d’encre appliquée à l’emballage, sans ses inconvénients. L’iCON est un laser CO2 compact de codage utilisé dans l’agroalimentaire, l’industrie pharmaceutique, l’automobile et le secteur de la boisson.

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à 10 kg. Idem pour Rofin Baasel qui a compacté l’EasyMark et le Powerline Prime 15 d’un tiers par rapport aux générations précédentes. « Personne ne nous l’avait demandé. Mais la recherche de la compacité est en fait très appréciée. Notamment par les intégrateurs», confirme Jean-François Poisson. cc La

durée de vie des lampes est essentielle

Du côté des utilisateurs, les coûts de maintenance des lasers sont une préoccupation réelle. Certaines lampes des systèmes anciens de laser Yag, installés il y a 15 ans, ne tiennent pas 600 heures… C’est bien peu comparé aux 30 000 à 40 000 heures annoncées pour les lasers diode et aux 100 000 heures pour les lasers à fibre. « Il n’y a pas si longtemps, la durée moyenne des lampes allait de 8 000 à 20 000 heures. Avec le laser à fibre, il n’y a plus du tout d’entretien. Notamment



Têtes de

car il n’y a plus de refroidissement à eau », détaille Florian Cotret, technico-commercial chez Sisma SPA dont le nouveau laser de marquage, le Waveform, commence à 35 000 euros. « Le laser à fibre Ytterbium a un coût de fonctionnement très faible : moins de 1 000 euros par an ! », renchérit Alain Renaud dont le dernier né ne consomme en effet que 350 W/h. Performant, le laser à fibre suscite toutefois quelques réserves. Certains reprochent ainsi aux fabricants d’acheter leur source à un fournisseur externe et, donc, de ne pas maîtriser la conception de l’ensemble du produit. Par ailleurs, « personne n’a le recul nécessaire pour affirmer que la durée de vie d’un laser à fibre sera bien de 100 000 heures », reconnaît Alain Leclancher de chez Trumpf qui fabrique des lasers à diode et à fibre. cm ccERICK HAEHNSEN / TCA-INNOV24 redaction@industrie-technologies.com

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capacitif intégré pour le contrôle de distance busepièce et nombreuses options disponibles (systèmes anticollision, détection défauts de coupe, contrôle du verre de protection,…)

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intégrés en option (suivi de joint, contrôle in-process, contrôle géométrie du cordon de soudure, et contrôle du verre de protection)

*****  Caractérisation des faisceaux lasers

Distributeur EXCLUSIF EN FRANCE des produits PRIMES

contrôle et la caractérisation des faisceaux lasers (mesureurs de

pour le

puissance laser, caractérisation des faisceaux lasers focalisés ou collimatés,…) pour tous types de source

Contact : Dr. Olivier PERRET - PRECITEC France, 1 rue de l’Etang de la forge – BP 26 – 71200 LE CREUSOT – www.precitec.fr / precitec@wanadoo.fr

notre sélection de produits classés en 7 secteurs de référence composants mÉcaniques cc PAGE 46

cc Composants méCaniques cc Pneumatique

ÉLectronique cc PAGE 47 ÉLectrotechnique cc PAGE 47 matÉrieL inFormatique cc PAGE 50 Équipement gÉnÉraL cc PAGE 51 mesure cc PAGE 52 embaLLage Logistique ccPAGE 54

Électrovanne proportionnelle à commande directe

La Sentronic Plus combine une vanne 3 voies à commande directe proportionnelle avec une commande de régulation par électronique digitale. Elle accepte une gamme de pression allant du vide à 50 bars, des raccordements G1/8, G1/4, G1/2, G1 pour des débits respectifs de 210, 700, 1 400 et 5 600 l/min, à une pression de 6 bars. Elle est dotée d’une interface RS232. Grâce aux temps de stabilisation très réduits et à une basse fréquence d’oscillation fournissant des temps de réponse courts, son comportement est exceptionnellement dynamique. Le mécanisme à soufflet et les joints dynamiques, grâce à la réduction des frottements, augmentent sa durée de vie.

mini-pompe à vide économe en énergie

Cette mini-pompe à vide, Lemax, intègre la technologie ASC (Air Saving Control) qui génère une économie d’énergie comprise entre 60 et 97 %. Grâce à l’ASC l’air n’est utilisé que pour créer le vide et autoriser préhension et déplacement de la pièce. Une fois atteint le niveau de vide requis, un clapet se referme et la pièce est maintenue sans

dépense d’énergie. Par ailleurs l’ASC analyse l’application et s’adapte à la matière des pièces. Elle est disponible suivant 6 configurations : 3 diamètres de buses standard (1 ; 1,2 ; 1,4 mm) pour des débits aspirés de 29 à 70 NI/ min (vide maxi 90 %). Elle peut être munie d’une électrovanne normalement fermée ou ouverte (NF ou NO). Il est possible d’associer plusieurs Lemax en îlot avec une seule alimentation de pression. Sa taille et son poids de 130 g autorisent une connexion au plus près des ventouses pour un temps de prise 2 fois plus rapide que la technologie multiétagée, sans perte de charge. Dotée d’un dispositif anti-colmatage, la Lemax ne nécessite aucune maintenance. Fournisseur coval composants

Fournisseur asco numatics

Vous trouverez en page 54 un lexique des unités utilisées dans cette rubrique.

Vous PouVez adresser Vos informations de presse concernant de nouveaux produits par e-mail (en joignant une photo) : produitsnouveaux@ industrie-technologies.com

N°951ccfévrier 2013

Disponible en trois diamètres, cette ventouse conforme à la FDA, optimise la manutention de sacs et sachets. Sa conception, avec notamment un soufflet/corps rigide, autorise des vitesses de manutention et des accélérations élevées. Ses performances sont meilleures à de faibles niveaux de vide et avec de faibles débits d’aspiration, ce qui réduit la consommation d’énergie. En plus des sachets plastiques habituels pour produits secs, comme les chips, cette ventouse piGrip maintient efficacement des poches destinées aux liquides et produits humides. Une plus grande fiabilité peut être obtenue en utilisant des limiteurs de débits. Fournisseur piab

cc Hydraulique robinets à triple excentration pour gaz liquide

Destinés au transport de gaz liquide, les Triodis sont des robinets à papillon, qui ne nécessitent aucun entretien. Leur triple excentration et les portées d’étanchéité coniques spéciales, assurent une excellente étanchéité amont/aval, même avec des pressions différentielles très élevées. Ils acceptent des pressions de service allant jusqu’à 100 bars et des températures de – 200 à + 200 °C suivant la référence et suivant le type de fluide utilisé. Le couple de fermeture requis est inférieur à celui des robinets à double excentration. Ils sont disponibles dans des diamètres 200 à 1 200 mm. Le corps à brides ou à embouts à souder sur la tuyauterie est en acier inoxydable. Pour faciliter la maintenance, les pièces internes peuvent être retirées du corps, sans désolidariser le robinet de la tuyauterie. Les embases de raccordement et les sorties d’arbre permettent le montage d’actionneurs manuels, pneumatiques, hydrauliques ou électriques de tout constructeur. Conforme aux normes API (American Petroleum Institute) et BS (British Standard), le Triodis reste étanche même en cas d’incendie. Fournisseur Ksb

cc dEscriPtion

référence Triodis Caractéristiques

Vanne papillon triple excentration pour le transport du gaz naturel liquide (GNL).

cc Points forts

Corps en acier carbone ou en acier inoxydable. Raccordement suivant EN ou ASME. Agrément sécurité feu. Température maximale + 200 °C Température minimale – 200 °C D. R.

Ventouses modulaires

Produits cc Composants

Logiciels d’autotest compatible IEC60335

cc ÉLECTRONIQUE cc Composants

Amplificateur de puissance pour la téléphonie 4G

Dédié aux équipements de téléphonie 4G LTE AP, CPE et Picocell fonctionnant dans la bande 700800 MHz, cet amplificateur linéaire présente un fort gain de 33,4 dB et fournit une puissance de 29,1 dBm avec une erreur vectorielle (EV) de 2,5%. Le rendement est de 22% et une atténuation de 18 dB peut être programmée sur une broche compatible CMOS. Utilisant la technologie pHEMT GaAs 0,25 µm à enrichissement, le MGA-43128 est encapsulé en boîtier QFN sans plomb à 28 broches et complète la gamme des amplificateurs de puissance de 29 dBm MGA-43228 (2300 à 2500 MHz) et MGA-43328 (2500 à 2700 MHz).

Condensateurs multicouches à terminaisons métalliques

Destinés nota mment au marché automobile, ces condensateurs en céramique multicouche sont dotés de solides connexions métalliques. Cela leur confère une fiabilité élevée, notamment dans les environnements où le substrat subit des variations dimensionnelles dues à la température et une résistance aux fortes vibrations et contraintes mécaniques. Les condensateurs multicouches de la série KCM/KC3 présentent des valeurs de 4,7 à 22 µF sous des tensions nominales de 25 à 100 V continus. Leurs dimensions sont de 6,1 x 5,3 mm avec une hauteur allant de 2,8 à 6,4 mm selon la valeur. Fournisseur Murata Electronique

Démodulateur IQ à très large bande

Fournisseur Avago Technologies

Stéréo spatiale pour smartphones et tablettes

D.R.

Comprenant un processeur numérique (DSP) de traitement spatial, deux amplificateurs en classe D, un convertisseur analogique-numérique stéréo à 18 bits, une boucle à verrouillage de phase (PLL) et des interfaces I2S et I2C, ce circuit intégré fournit une solution audio complète pour les tablettes et téléphones intelligents. Le LM48903 fournit une expérience audio étendue, ignorant certaines limitations physiques du système, supérieures à celle des systèmes concurrents. Il fournit une puissance de 2 W sur 4 Ω à 1 % de distorsion. Il est encapsulé en boîtier à 30 bosses de 2,7 x 3,2 mm. Un logiciel d’utilisation facile simplifie le développement par des non-spécialistes. Des pilotes Android et un tableau d’évaluation doté d’une interface graphique sont inclus. Fournisseur Texas Instruments

Offrant une grande linéarité (IIP3 de 31 dBm et IIP2 de 70 dBm), ce démodulateur IQ à conversion directe réalise une démodulation sur une bande de 530 MHz et fonctionne sur une gamme de fréquences de 30 MHz à 1,4 GHz. IL répond aux demandes des récepteurs multimodes LTE (Long Term Evolution) et des récepteurs à pré-distorsion numérique (DPD CDMA). Fourni en boîtier QFN à 24 broches de 4x4 mm, le LTC5584 est alimenté sous 5 V et consomme 200 mA (11 µA à l’arrêt). Les temps de mise en service et d’arrêt de 200 et 800 ns permettent le fonctionnement en rafales (burst). Il intègre deux circuits de calibrage particuliers, l’un ramène le point d’interception du 2e ordre (IIP2) de 70 à 80 dBm voire plus, l’autre annule le décalage en courant continu sur les sorties I et Q. Le facteur de bruit est de 9,9 dB. Fournisseur Linear Technology

Circuits intégrés pour tuner de télévision

Destinées à la famille de microcontrôleurs RX200, ces routines d’autotest sont entièrement compatibles avec la spécification IEC60730-1 (IEC60335) classe B et ont été certifiées par l’organisme allemand VDE. Ce standard de sécurité requiert un logiciel embarqué sur le microcontrôleur pour détecter toutes les erreurs critiques de sécurité selon des modèles de fautes spécifiques. Le logiciel d’autotest est certifié pour les tests périodiques des registres, du compteur de programme, de la pile, de la RAM, la vérification de la mémoire flash et la surveillance de l’horloge. Les routines s’intègrent facilement dans tout logiciel existant et peuvent être appelées après l’initialisation (signal Reset), puis périodiquement pendant l’exécution. Elles aident à concevoir les parties de logiciel dédiées à la sécurité, dont le développement et le test peuvent être réduits jusqu’à trois mois et accélèrent le processus de certification, dont le coût peut être réduit de 15 %. Le code source en C et ASM est disponible gratuitement sur le site du fabricant avec les notes d’application et le certificat VDE. Fournisseur Renesas Technology Europe

cc description

Routines d’autotest certifiées VDE pour microcontrôleurs cc points forts

Ces routines s’intègrent facilement dans tout logiciel existant et peuvent être appelées après la réinitialisation puis ensuite périodiquement durant l’exécution. Un tel outil permet aux développeurs de concevoir facilement la partie logicielle dédiée à la sécurité et de répondre rapidement au processus de certification. Il peut réduire jusqu’à trois mois le temps de développement et la phase de tests.

Nécessitant seulement un petit nombre de composants passifs de faible coût et consommant moins de 500 mW, cette famille de puces pour récepteurs de télévision comporte cinq modèles compatibles au niveau du brochage et de l’interface logicielle. Ils supportent les standards analogiques NTSC et PAL/SECAM et numériques DVB-T2/C2/T/C, ISDBT/C, ATSC/QAM et DTMB. Capables de fonctionner sur le même circuit imprimé, les cinq modèles de la famille Si21x8 sont optimisés pour les téléviseurs analogiques/numériques, tout analogiques ou tout numériques et les décodeurs de télévision terrestre et par câble. Des kits d’évaluation Si2178-A-EVB, Si2158-A-EVB et Si2148-A-EVB sont disponibles. Fournisseur Silicon Labs

Microcontrôleurs à 8 bits

Dotés de périphériques analogiques et numériques, ces microcontrôleurs PIC de nouvelle génération conviennent aux applications de contrôle. Ils intègrent un module générateur à sorties complémentaires sans chevauchement (pour les commutateurs avec contrôle de temps mort), un CNA à 5 bits, des comparateurs et des sorties 50 mA pour l’attaque directe de FET. Les microcontrôleurs PIC12 FHV 725 sont compatibles avec la suite standard d’outil de développement. Ils contiennent une mémoire flash programmable in situ de 1,75 Ko, 64 octets de RAM et un convertisseur A/N à 10 bits. Les comparateurs intégrés ont un temps de réponse atteignant 40 ns. Le modèle de haute tension PIC12HV752 intègre un régulateur shunt autorisant le fonctionnement entre 2 V et une tension maximale définie par l’utilisateur, avec une consommation de 2 mA seulement. Fournisseur Microchip

février 2013ccN°951

Produits

cc ÉLECTROTEChNIQUE

Doté de 2 Mo de mémoire flash, de 208 Ko de mémoire vive, d’une interface Apix 250 Mbits et d’un cœur ARM, ce microcontrôleur permet le développement de systèmes d’information performants à bord des automobiles supportant la spécification Autosar. Il intègre des fonctions de sécurité, l’interface HS-SPI, LIN et supporte jusqu’à trois modules CAN. Conçu pour fonctionner comme une solution monopuce avec les instruments traditionnels dépourvus de fonctions graphiques, le microcontrôleur MB9DF126 « Atlas » supporte jusqu’à six jauges traditionnelles, intègre une horloge temps réel avec autocalibration et des interfaces I2S pour le son. La mémoire interne peut être étendue par des mémoires externes. Il est fourni en boîtier LQFP-176. Fournisseur Fujitsu Semiconductor Europe

Contrôleur synchrone de Mosfet

Destiné à remplacer les diodes de redressement Schottky, de rendement médiocre, dans les alimentations Flyback, ce composant commande un transistor Mosfet fonctionnant comme une diode idéale. Dans une application comme un boîtier décodeur, il en résulte une consommation inférieure à 100 mW en veille et un rendement meilleur que 87 % à pleine charge. Consommant moins de 1 mA en veille et fonctionnant sous une tension aussi basse que 4,5 V, le contrôleur ZXGD2105N8 surpasse les solutions concurrentes. Encapsulé en boîtier SO8, il atteint une fréquence de 500 kHz, ce qui permet de réduire la taille des composants inductifs, et donc de l’ensemble de l’alimentation. Fonctionnant comme une commande proportionnelle de grille, il réduit les blocages inutiles du Mosfet et réduit à 15 ns le temps de propagation de commande, minimisant ainsi le courant inverse. Fournisseur Diodes Incorporated

N°951ccfévrier 2013

Module bluetooth faible énergie

Destiné aux communications sans fil à basse énergie (instrument de mesure de la pression artérielle, balances de salle de bain…), ce module intègre l’antenne et les profils bluetooth (dont le profil « Healthcare ») correspondants. Mesurant 20 x 13 x 2,4 mm, il s’appuie sur le jeu de circuits intégrés CC2541 de Texas Instruments et se raccorde aux microcontrôleurs via l’interface UART. Entièrement certifié bluetooth 4.0, Telec, FCC/IC et CE, le module sans fil LBCA2ZZVZE fournit une puissance de sortie typique de -2 dBm. Il nécessite une alimentation de 2,2 à 3,6 V continus et consomme 100 µA en moyenne pour un intervalle de connexion de 500 ms. Fournisseur Murata Electronique

Convertisseur de protocole vidéo

Premier de son genre, ce circuit réalise l’interface entre les deux protocoles de connexion vidéo les plus populaires du marché : DispayPort 1.2 et HDMI 1.4. Il assure une connectivité directe entre différents appareils et systèmes informatiques et multimédias professionnels et grand public, prenant en charge les écrans à définition 4K (4 096 x 2 160 points) et le son surround 7.1. Les convertisseurs Mystique acceptent et fournissent des signaux au format DisplayPort 1.2 HBR 2 (High Bit Rate 2) à 5,4 Gbits/s par voie, de sorte que deux paires de transmission suffisent pour piloter un téléviseur HD à 120 Hz. Ils prennent en compte les formats vidéo RVB et YUV jusqu’à 16 bits par couleur, la protection HDCP 1.3 avec fonction répéteur HDCP et touches intégrées et l’authentification Embedded DisplayPort (eDP). Fournisseur STMicroelectronics

cc Composants

et appareillages Connecteur RJ version coudée 45°

Ce connecteur RJ45 coudé réduit l’espace nécessaire à son utilisation. Avec son angle de 45°, il permet de monter son câble Ethernet dans 4 directions différentes avec la même référence. L’assemblage est rapide et sans outil. Il a été conçu pour des câbles de diamètres de 4,5 à 8 mm. La profondeur de montage réduite est adaptée pour la connexion de commutateurs et d’automates. Il est disponible en huit pôles pour 1/10 Gbit Ethernet et en quatre pôles pour 10/100 Mbits Ethernet. Fournisseur Harting

Système de commutation moyenne tension

Ce système de commutation moyenne tension a été conçu pour optimiser les réseaux intelligents du futur. Il se présente comme une armoire compacte dotée de disjoncteurs embrochables. Compatible avec des tensions jusqu’à 24 kV, il s’utilise dans les réseaux d’alimentation des fournisseurs d’électricité. Il peut être équipé sur mesure de différents dispositifs numériques pour les tâches de protection et de commande à distance. Avec une architecture simplifiée, le Power Xpert FMX effectue aisément des mises à niveau sans modification majeure de l’équipement de base. Il intègre les fonctions avancées suivantes: mesure de la consommation (en kW/h), gestion des alarmes et des événements, localisation des erreurs et commande locale et à distance avec dispositif LCD. Fournisseur Eaton secteur électrique

cc Composants et appareillages Boîtier de distribution pour connexion sécurisée de générateurs de secours

Ce boîtier de distribution permet en cas de panne secteur de raccorder facilement une alimentation de secours en toute sécurité aux installations conséquentes comme les supermarchés, les hôpitaux, les bureaux ou les sites militaires. Il fournit un point unique de raccordement à un générateur mobile. Il utilise des connecteurs de masse, neutres et triphasés muni d’un détrompeur. Les contacts sont protégés contre l’introduction de doigts pouvant toucher des éléments en fonctionnement. PowerLock Box est spécifiée pour 400 ou 600 A et jusqu’à 1000 Vac. Elle se monte en rack 19 pouces de hauteur 2U. Les connecteurs ont un codage couleur conforme aux standards internationaux et supportent jusqu’à 500 cycles de connexion/déconnexion. La plage de température d’utilisation varie de – 30 à + 85 °C. Elle est disponible en versions scellées, à couvercle et à verrouillage. Elle est certifiée VDE et IP65. Fournisseur ITT Interconnect Solutions

cc description

Référence PowerLock Box Caractéristiques Cette connexion

sécurisée permet en cas de panne secteur de raccorder une alimentation de secours, rapidement et en toute sécurité, aux grosses installations comme les supermarchés, les hôpitaux…

cc points forts

Elle est spécifiée pour 400 ou 600 A et jusqu’à 1000 Vac. Ses connecteurs ont un codage couleur conforme aux standards internationaux de réseaux triphasés et supportent jusqu’à 500 cycles de connexion / déconnexion. D.R.

Microcontrôleur d’automobile

Produits

Connecteurs miniatures à nettoyage simplifié

0,8 mm de déplacement. Les caractéristiques mécaniques d’adhérence élevée ou de poussée tactile garantissent la stabilité du contact et facilitent l’utilisation du composant.

LED blanches à hautes performances

Réarmement automatique contrôlé et sécurisé

Fournisseur Molex France

D.R.

Câble immergé renforcé

Ces connecteurs de surface (SMT) disposent d’un support robuste et d’un contact exclusif permettant de supprimer les flux et autres contaminants pour une conductivité remarquable. Les SlimsStack B8 carte à carte au pas de 0,4 mm présentent seulement une hauteur de 0,8 mm et une largeur de 2,5 mm. Ils sont recherchés dans les applications de pointe relatives aux domaines du médical, des télécommunications et des équipements mobiles ou d’électronique grand public. La surface de nettoyage est plus large et homogène assurant un signal plus stable. Le revêtement sur métal protège le boîtier des dommages dus aux débrochages obliques et aux assemblages en aveugles. Les essais de montage effectués ne laissent voir aucune détérioration jusqu’à 50 N de force appliquée et

Alors qu’il était jusqu’ici déconseillé de déplacer une pompe de chantier en tirant son câble d’alimentation, voici que cela est permis: le câble Profiplast PBS-USE + Porteur réunit un câble d’alimentation et un porteur Inox. Protégé par une gaine l’isolant des conducteurs électriques, il est dimensionné pour des pompes pesant de 25 à 500 kg. Idéal pour l’alimentation des pompes immergées de collecte, traitement et évacuation des eaux usées, le câble Profiplast PBS-USE + Porteur supporte une immersion permanente dans l’eau. Mais de plus, sa gaine est plus résistante et supporte les pH élevés, les lixiviats et les produits d’épuration. Elle offre également une tenue mécanique renforcée. Fournisseur Omerin

Flexibilité et haute précision

Déclinées en trois séries fournissant des flux maxima respectifs de 24,5, 46,7 et 72,5 lumens, ces LED procurent des rendements atteignant 125 lm/W. Constituées de puces LED bleues associées à des phosphores émettant dans le vert et le rouge, elles offrent un indice de rendu des couleurs (IRC) élevé de 83. Elles sont en boîtier CMS de 2,8 x 2,8 x 1,9 mm. Les LED de la gamme Pico Zenigata se déclinent en plusieurs teintes de blanc: blanc chaud, blanc naturel, blanc pur et blanc froid. Les puissances sont de 0,2 W (une puce), 0,3 W (2 puces) et 0,5 W (3 puces). Le boîtier céramique avec scellement en silicone est compatible avec les procédés d’assemblage par refusion. Leur durée de vie est très élevée : la baisse du flux lumineux n’est que de 54% au bout de 50000 heures d’utilisation.

Ce dispositif de réarmement automatique offre un principe simple pour assurer la continuité du service. Il est extrêmement compact. Il se présente dans une largeur maximale de trois modules. Il rétablit le courant uniquement après la vérification de l’état du circuit en aval de la protection déclenchée. La version « autotest » propose un test sans coupure de courant qui assure l’essai réglementaire sans interrompre l’alimentation de la charge. La gamme Restart comprend une version professionnelle qui offre un contrôle continu de l’installation après défaut et une sensibilité de la mesure d’isolement adaptée pour les environnements industriels ou tertiaires. Fournisseur Gewiss

Fournisseur Sharp Microelectronic Europe

Totalement Adept Totalement dédié aux domaines de la distribution flexible et de la manipulation fine à très haute vitesse, l’AnyFeeder associé à nos robots Cobra permet la distribution et l’assemblage fin des composants les plus complexes. Conçue, fabriquée et garantie par nos ingénieurs, la distribution flexible est totalement Adept. HALL 4 STAND C7/D8

Robot Adept Cobra SCARA avec Anyfeeder

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Produits

cc maTÉRIEL INfORmaTIQUE

Doté d’un indice de protection IP68/69k, ce module de sécurité miniature apporte une solution simple: n’importe quel interrupteur de sécurité peut lui être raccordé. Grâce à sa grande compacité, le module peut se connecter au câble plat AS-i directement dans les chemins de câbles. Le seul élément qui sort est le câble rond relié à l’interrupteur. Le boîtier assure l’alimentation des câbles plats. Fournisseur Pepperl+Fuchs

cc Énergie

Alimentations AC/DC pour LED IP66

Ces alimentations AC-DC pour LED sont compactes (241 x 43 x 35 mm) et sont montées dans un boîtier hermétique antichoc et vibrations à indice de protection IP66. Refroidies par convection, elles fonctionnent entre -30 °C et +50 °C sans déclassement, avec un démarrage garanti à -40 °C. Le rendement atteint 89%. Tous les modèles sont dotés d’une protection contre les surtensions et les surintensités. Elles répondent aux normes de sécurité européennes. Fournisseur TDK-Lambda France SAS

cc entraînements

Moteurs à haut rendement

Anticipant la directive européenne applicable en 2015, ces moteurs appartiennent à la classe de rendement IE3 moins énergivore. Couvrant la gamme de 0,75 à 200 kW en deux ou quatre pôles, ils font l’objet d’une conception totalement nouvelle au refroidissement optimisé et d’un nouveau dessin de la tôlerie et du bobinage. À puissance et vitesse identiques, les encombrements sont semblables aux moteurs de classe IE2. Fournisseur Leroy-Somer

N°951ccfévrier 2013

cc ordinateurs

Carte PC basse consommation

Sans ventilateur et avec une consommation inférieure à 4W, cette carte est compatible avec les applications existantes utilisant DOS, Linux ou Windows CE. Elle propose une structure durcie et une fiabilité élevée sensible dans le domaine du transport. La gamme de température étendue (de -40 à +70 °C) assure une utilisation industrielle. Elle possède une mémoire vive soudée et un disque à mémoire Flash. La CPU1440, véritable plate-forme embarquée, est compacte (97x100 mm) et basée sur le processeur Vortex 86DX. Elle offre une extension de bus PC/104/+ avec un vrai support du bus ISA. Elle fournit des kits de développement complets. Fournisseur Eurotech France

Carte COM faible consommation

Ce module de communication intègre des processeurs à faible consommation (Celeron à 1 GHz avec un TDP de 10W). Il supporte le Pin out de type 6 et fournit des options d’affichage très performantes avec une bande passante renforcée et des lignes PCIe supplémentaires. Avec des processeurs soudés, il devient plus résistant aux applications soumises aux vibrations. Il propose trois interfaces graphiques numériques pouvant être configurées en DP, HDMI ou DVI. Il est possible d’intégrer jusqu’à 8 Go de DDR3. Le module TS67 se distingue par une excellente performance graphique et particulièrement en 3D. Le traitement vidéo est optimisé et rapide. Les fonctions intégrées de décodage vidéo permettent le traitement en temps réel de flux vidéo entrants. Il est équipé avec la solution UEFI embarquée. Le contrôleur assure la mise en place des fonctions de supervision du système ou la gestion d’un bus I²C rapide et fiable même en mode veille. Il dispose de sept voies PCI Express, de huit ports USB 2.0 et de quatre interfaces Sata. Fournisseur Tokhatec

Box PC embarqué sur véhicule

Ce boîtier PC a été développé pour être embarqué sur véhicule. Il bénéficie d’une conception durcie et sans ventilateur. Compact, il dispose de multiples extensions. La mise en service et la maintenance sont très aisées à réaliser. Pour l’environnement embarqué, il peut compter sur une large plage d’entrée DC et d’un système d’alimentation protégé. Avec ses fonctionnalités sans fil (Wi-Fi ou GPS), il s’adapte aux exigences de la transmission de données en temps réel comme le système de contrôle de pression des pneus. Les FPC-3500/3502 sont basés sur un processeur Intel Atom à très faible consommation. Les connectivités sont nombreuses: Ethernet, USB, Compact Flash, Mini-Card, SIM, PCIe et entrées/sorties numériques. Le composant graphique Intel apporte une excellente performance graphique 3D et aussi des options supplémentaires de sorties vidéo (VGA, LVDS,..). Fournisseur Arbor France

PC industriel intelligent pour OEM

Cet ordinateur industriel, dédié aux applications OEM ou aux intégrateurs verticaux, est un calculateur économe et intelligent. Il anticipe les pannes grâce à son système de gestion de surveillance continue, supporté par des sondes de températures. Il intègre une alimentation à haut rendement, des disques extractibles et ventilés et un compteur horaire. Il affiche une durée potentielle de vie de dix ans. Opale V2 communique son état de fonctionnement en permanence en local ou à distance. Il s’adapte à la connectique métier sur la face avant comme sur l’arrière du châssis. Il offre quatorze emplacements PICMG 1,3 pour les cartes E/S pleine longueur avec une profondeur châssis de seulement 451 mm. Fournisseur Ecrin Systems

Carte processeur Intel au format 3U OpenVPX

Cette carte processeur est basée sur le jeu de composants Intel Core i7/QM67 qui lui octoie des performances haut de gamme et un niveau remarquable de bande passante pour les entrées/sorties diverses(PCIe, GigaEthernet, UARTs serie). Elle peut être employée dans des applications de calculs complexes comme le traitement d’images ou les radars. La IC-INT-VPX3 utilise un logiciel interne basé sur la technologie UEFI. Le temps de démarrage en est donc réduit. Conforme à la norme OpenVPX, elle est disponible en gammes de température standard ou durcie. Elle supporte les systèmes d’exploitation Linux et VxWorks. Fournisseur Interface Concept

Carte mère embarquée Pico-ITX à processeur double cœur

Cette carte mère exploite un superprocesseur ARM Tegra 2 de NVidia adapté à des applications vidéo exigeant une consommation extrêmement faible et un petit format. La consommation maximum est de seulement 3 watts qui permettent de concevoir des produits sans ventilateur avec de riches fonctionnalités graphiques. Elle supporte Windows Embedded Compact 7, Linux et Android. La KTT20/pITX offre jusqu’à 1 Go de mémoire système DDR2 et jusqu’à 512 Mo de Nand Flash. Elle comprend des accélérateurs matériels pour les codecs flash, audio et vidéo assurant un rendu et une lecture fluide de contenus Internet et multimédias sur deux écrans indépendants. Elle accepte tous les types de moniteurs ou de panneaux de résolution 1920x1080. Elle dispose d’un emplacement PCIe, de cinq ports USB 2.0 et de 24 GPIO configurables. Fournisseur Kontron Modulars Computers

D.R.

Module de sécurité pour AS-Interface

Produits

cc équipement général cc équipement

Purification d’air

Ce système de purification d’air sur mesure assainit l’air intérieur des bâtiments en filtrant les particules fines en suspension. Simple à installer et silencieux, il purifie de grands volumes et son débit d’entrée d’air peut être contrôlé pour optimiser les performances. Il est destiné aux grandes pièces à faible hauteur sous plafond dans le secteur de la logistique, la grande distribution etc. Le Flimmer E6000 peut être installé au mur ou suspendu au plafond. Il est équipé d’un ventilateur EC, associé à un boîtier de commande sur mesure, qui assure le réglage de la vitesse variable (de 0 à 6 000 m3/h), les alarmes pour le changement de filtre, la minuterie programmable et la protection automatique du moteur. Fournisseur Zehnder

Désinfectant sans alcool ni javel

D.R.

Ce désinfectant proposé sous forme de mousse, gel ou lingettes élimine 99,9 % des bactéries et des virus. Une fois sec, il crée une barrière invisible durable et reste efficace jusqu’à 6 heures sur les mains et 24 heures sur les surfaces. Au-delà de son utilisation dans les environnements sanitaires ou l’industrie alimentaire, ce produit améliore les standards d’hygiène dans tous les environnements de travail. Fabriqué par Initial en partenariat avec le laboratoire anglais Biotron, UltraProtechtTM détruit le virus H1N1, la SARM Staphylococcus aureus résistant à la méticilline, les norovirus, l’E-Coli, la listeria, la salmonelle, les pseudomonas. Son action est inoffensive pour les autres organismes vivants. Sans alcool ni javel, il respecte l’équilibre naturel de la peau, ne l’abîme pas ni ne la dessèche. Fournisseur Rentokil Initial

Refroidisseur à condensation

Ce refroidisseur à condensation par air et compresseur à vis à vitesse variable atteint une puissance de 1 225 kW. Avec un taux de rendement énergétique très élevé aussi bien à charge maximale qu’à charge partielle, ses performances peuvent dépasser de 30 % celle des refroidisseurs plus anciens en rénovation, et de 17 % celle des autres fabricants. Il utilise le frigorigène HFC-134a. Le refroidisseur YVAA offre une large gamme de consommation énergétique : il peut être configuré avec un coefficient de performance allant jusqu’à 3,4 ainsi qu’un taux de rendement énergétique saisonnier européen (ESEER) de 4,8. Il réduit le bruit jusqu’à 16 dB(A) en fonctionnement à charge partielle, grâce notamment à la fonction Silence Night (celle-ci fonctionne à l’aide d’un système de contrôle automatique qui limite la charge si nécessaire). Fournisseur Johnson Controls

cc Sécurité

Dômes antivandale

Ces dômes analogiques antivandales ont été approuvés par le laboratoire d’essais SGS Korea Co Ltd pour une utilisation sur la voie de l’industrie ferroviaire européenne. Ils sont donc conformes à la norme EN-50155 comme les dômes réseaux antivandales. Ils résistent aux conditions sévères à bord des trains, notamment aux vibrations extrêmes et aux intempéries selon la norme IP66. De petite taille (100 x 115 x 42 mm), le SCV-2010F intègre un processeur DSP W-5 qui offre une résolution de 600 lignes TV avec un niveau d’éclairage très bas de 0,04 Lux. Livré avec un objectif de 3 mm pour capter un angle de vision de presque 90 °, il conjugue la réduction de bruit et la technologie

Sens-up qui améliore les performances de la caméra couleur dans les faibles lumières. Il possède des fonctions conviviales : contrôle coaxial, la détection de mouvement, la compensation de contre-jour etc. (une superplage dynamique et un menu multilingue pour la configuration).

cc Sécurité Caméra de vidéo surveillance IP

Fournisseur Samsung Electronics France

Interrupteurs de position robustes

Ces interrupteurs de position sont robustes, étanches et polyvalents grâce à leur corps métallique et à leurs dimensions normalisées DIN EN 50041. Résistant aux conditions externes, ils couvrent une large plage d’utilisation en termes de températures, de – 40 à + 100 °C. Ils proposent différents actionneurs et variantes de contacts dont des blocs-contacts à forte étanchéité. La gamme ES/EM 98 est proposée sous différents indices d’étanchéité : protection IP 67 pour les applications industrielles, IP66 pour les ambiances marines ou IP 69 K pour résister au nettoyage à haute pression. La série RF 98 sans fil ni pile permet à chaque interrupteur, équipé d’une alimentation interne de style dynamo, de générer sa propre énergie par le mouvement mécanique du poussoir, pour une transmission radio codée vers un récepteur situé à plusieurs dizaines de mètres. Fournisseur Steute France

Caméra simulant la visison humaine

Cette caméra intègre la technologie BIPS de BVS, c’est-à-dire un système de bioperception qui lui attribue des compétences similaires au fonctionnement du cerveau humain : la perception, la compréhension et la commande de l’action. Elle détecte en temps réel 9 flux de données dont un gestionnaire de tâches contrôle automatiquement les mesures et statistiques. La BIPcam est capable de localiser des objets colorés et d’évaluer la

Ces six caméras de vidéosurveillance VGA, compatible ONVIF, en réseau IP utilisent le processeur WiseNetS, la toute dernière puce DSP de Samsung, qui propose la diffusion de vidéo en multiflux simultanés jusqu’à 30 images/sec avec le choix de compression MJPEG ou H.264 (requérant moins de bande passante). Elles offrent aussi une alimentation PoE via le câble Ethernet et des masques de vie privée polygonaux. Afin de proposer des solutions complètes, elles peuvent être utilisées en conjonction avec les enregistreurs vidéo de réseau NVRs. La gamme WiseNetS comprend six caméras IP (fixe, à LED infrarouges, à dôme fixe, à dôme antivandale à focale variable avec ou sans LED IR). Elles intègrent toutes la détection de visage. La qualité des images VGA (640 x 480) capturées est optimisée par l’utilisation du capteur CMOS et du balayage progressif (ce qui permet de lire les plaques d’immatriculation sans flou). Toutes les versions sauf une, possèdent un port micro SD/ SDHC qui permet de stocker les images des événements d’alarme. Fournisseur Samsung Electronics France cc description

Référence 6 caméras dotées

du processeur WiseNetS (SNB-1001, SNO-1080R, SND-1011, SND 1080, SNV-1080, SNV-1080R) Caractéristiques

WiseNetS est conçu pour des caméras IP en résolution VGA. cc points forts

Diffusion de la vidéo en multiflux simultanés jusqu’à 30 images par seconde.

février 2013ccN°951

Produits

cc meSure

Fournisseur Brain Vision Systems (BVS)

Barrières photoélectriques

Ce système d’alignement de barrages photoélectriques de 8 mm de diamètre repose sur l’utilisation inversée des écrous de montage. Leur forme spéciale associée à des rondelles de compensation permet de fixer les capteurs lors du serrage sous différents angles, soit plus ou moins 8° dans toutes les directions. La mise en service est facilitée grâce à un spot lumineux. La série 318B, équipée du procédé Omnimount, combine le montage des barrières unidirectionnelles M18 et un alignement simple. Il rend possible un montage rasant sans débord, notamment sur une table de convoyage près de la marchandise transportée. Le fonctionnement et les signaux sont matérialisés par des DEL vertes et jaunes. Fournisseur Leuze Electronic

N°951ccfévrier 2013

Surveillance du carburant

Ce boîtier d’alarme carburant surveille le niveau dans le réservoir des véhicules de gros gabarit, en marche ou à l’arrêt. Ce niveau est mémorisé et, en cas de baisse inhabituelle émet une alarme. Un message est alors envoyé (par sms, mail ou flux RSS ou bien grâce à un smartphone) à son destinataire connecté à un boîtier de géolocalisation. Le Fuel Alert est connecté entre la jauge et l’indicateur du véhicule. Il peut être paramétré grâce à un connecteur mini USB. Cette interface est conçue pour les véhicules alimentés en 12/24 V. En cas de coupure, une batterie 12 V de secours prend le relais. En version autonome ou connectée, il fonctionne sur des plages de température de – 40 à 85 °C. Il est compatible avec les sondes déjà présentes dans les poids lourds et engins de chantier. Fournisseur GIGA CONCEPT

Système biométrique de reconnaissance faciale

Ce système de reconnaissance faciale détecte les visages et les fait correspondre avec des pistes biométriques de référence afin d’identifier ces personnes et de surveiller leur déplacement à travers de points de contrôle et d’accès dans des zones réglementées. Il cible des applications exigeantes en termes de sécurité avec un taux d’exactitude de 95 %, dans n’importe quelles conditions d’éclairage. SecuFACE est basé sur une cartographie biométrique d’images et leur validation automatique tout en respectant la norme ICAO (ISO/IEC 19794-5) qui assure la qualité et la cohérence des échantillons. La cartographie biométrique et les procédés de détection automatiques, configurables par l’utilisateur, assurent la conformité des systèmes installés avec les règles de confidentialité. Fournisseur Eurotech France

cc capteurS

Détecteur de position pour vérins

Exploitant la variation de champ magnétique interne sur des vérins conventionnels fonctionnant à haute pression, ces détecteurs de position sont une alternative avantageuse aux autres systèmes: capteurs de fin de course externes fragiles, vérins à double tige encombrants ou capteurs magnétique sur des vérins en métaux non-ferreux fonctionnant à basse pression. Ils ont un profil extérieur à faible encombrement, pour être facilement intégrés dans les vérins conventionnels. Les vérins prévus pour les capteurs de position «Read.me» intègrent de puissants aimants tapissant le pourtour du piston. À l’initialisation, un cycle complet d’extension et de rétraction aimante le corps du vérin. Les capteurs détectent la position du piston à chaque franchissement grâce au champ magnétique plus fort que le champ résiduel du corps du vérin. La répétitivité est d’environ 0,5 mm et la vitesse peut atteindre 0,5 m/s à 210 bars. Placé à l’extrémité du vérin, chaque capteur peut faire office de fin de course absolu à une distance de 3 mm maximum. Fournisseur Parker Hannifin

Capteur à effet hall

Encapsulé en boîtier SO-8, ce détecteur à effet Hall entièrement programmable émet un signal analogique proportionnel à l’intensité du champ magnétique. Il sert à réaliser des capteurs de courant rapides pour les véhicules électriques et hybrides et les énergies renouvelables. Dans un format réduit avec de faibles coûts d’assemblages, le MLX91207 convient aux mesures de courants parfaitement isolées, à faibles pertes d’insertion, avec une réponse rapide (< 10 µs) et une bande passante étendue du continu à 70 kHz. Il dispose d’une sortie thermomètre additionnelle.

Les propriétés de transfert (décalage, gain, niveaux de blocage, etc.) sont entièrement programmables par l’utilisateur. La calibration spécifique peut être réalisée in situ après la fixation du capteur, pour tenir compte du conducteur de courant et du noyau ferromagnétique. Dans ce cas, la précision dépasse généralement ± 1 % à température ambiante et ± 2,5 % sur la plage de température de -40 à +25 °C. Deux gammes de sensibilités sont disponibles, de 5-20 mV/mT (MLX91207CA-E) et 15-40 mV/ mT (MLX91207CA-G). Fournisseur Melexis

Capteur de courant à sortie 4-20 mA

Conforme aux normes de sécurité les plus exigeantes et réalisé en plastique certifié UL94-V0, ce capteur de courant à effet Hall, isolé à plus de 4 kV AC et doté d’une sortie efficace vraie en 420 mA est destiné aux onduleurs. La gamme offre des étendues de mesure allant de 20 à 1 000 A avec une linéarité meilleure que 0,5 % et une précision de ±1 %. Facilitant le travail des fabricants lors des ruptures d’approvisionnement, cette nouvelle série de capteurs à effet Hall HCTDHR420 propose de références totalement équivalentes à celles des DHR-C420 de LEM. Fournisseur Premo Corporation S.L

Capteur de pression haute température

Doté d’un corps en acier et toutes ses pièces en contact avec le fluide étant en titane, ce capteur de pression peut mesurer la pression de fluides très chauds (200 °C) et peut être implanté dans un environnem e nt o ù l a te m p é ra t u re ambiante atteint aussi 200 °C (fours, autoclaves…). Les plages de mesure vont de 0-1 bar à 0-

D.R.

luminance, la saturation et la nuance des différentes couleurs qui les composent, même à faible intensité lumineuse. Elle repère les mouvements et réagit à la vitesse, la direction et la variabilité d’objets mobiles tout en anticipant leur trajectoire. De même, elle reconnaît la structure des objets : leurs courbes, l’orientation et la magnitude de leurs bords. Le traitement d’images par un capteur CMOS VGA d’une résolution de 720 x 480 pixels est rapide allant jusqu’à 60 images/s. Le code source peut être développé à l’aide d’un kit de démonstration logiciel (SDK) open source. La BIPcam prend peu de place (72 g) et consomme peu d’énergie (2,5 W). Elle peut être utilisée pour l’assistance à la conduite, l’analyse du trafic routier ou la vidéosurveillance.

Produits

Fournisseur Suco VSE France

cc inStrumentation

et traitement Solution de radiographie numérique portable

Destiné aux secteurs industriels du pétrole et du gaz et à l’aérospatial, ce système de radiographie numérique à haute résolution associe un scanner portable (21 kg tout de même…) et des plaques d’imagerie réutilisables, sensibles aux rayons X et gamma. Les plaques font jusqu’à 35 cm de large dans toutes

les longueurs et peuvent s’adapter aux objets à analyser. Il peut être utilisé avec la plate-forme logicielle « Rhythm » qui permet l’acquisition, l’examen et l’archivage des résultats selon le protocole Diconde, standard de l’industrie. Par rapport à la radiographie classique, le scanner CRX25P offre de nombreux avantages comme une exposition plus rapide, une plus grande latitude et des coûts en matériel et en personnel réduits. Il fonctionne avec des résolutions de balayage standards de 50 ou 100 µm pour l’analyse de l’érosion et de la corrosion, mais aussi de 17 et 25 µm pour l’analyse des soudures conformément aux normes internationales. Une version sur batterie s’adapte aux environnements spéciaux. Fournisseur GE Sensing

Carrefour des fournisseurs de l'industrie agroalimentaire

2013

RENNES

Parc Expo Rennes Aéroport 12-13-14 Mars

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Produire, optimiser, innover

cc inStrumentation et traitement Caméra thermique à haute définition

Équipée d’un détecteur refroidi à l’antimoniure d’indium (SbIn), cette caméra fournit des images thermiques de 1280 x 1 024 pixels, à une fréquence de 100 Hz. La gamme des températures mesurées atteint 3 000 °C et la précision est de ±1 °C ou ±1 %. La sensibilité permet de détecter des différences de températures inférieures à 25 mK (typiquement 18 mK), et le processus « lock-in » rend même visible des différences d’à peine 1 mK. Une fonction d’exposition automatique ajuste automatiquement la gamme de température à la scène thermique. Le mode Supertrames acquiert simultanément les données dans 2 à 4 gammes de température et les combine dans un flux de données unique. La résolution offerte par la caméra SC8400 est 4 fois meilleure que les caméras standards, comme la SC6500 (640 x 512), dont les fonctions sont identiques. Ces caméras disposent d’un système d’optiques interchangeables et d’une roue de filtres motorisée. De nombreuses options de connexion sont disponibles (Camera Link, Gigabit Ethernet, DVI) ainsi qu’un logement pur carte microSD.

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1 500 bars. Les transducteurs HI2200/2 300 utilisent une cellule de mesure de type SoS (silicium sur saphir). Ils sont fournis avec un raccordement par câble PTFE intégré ou par connecteur à baïonnette type MIL-C-26482. La sortie analogique est soit brute, soit compensée (option).

Fournisseur Flir Systems

cc description

D.R.

Références SC8400 /SC6500 Caractéristiques Fournissant des

images à haute définition, ces caméras thermiques indiquent les plus faibles anomalies thermiques et permettent de voir le plus petit des détails.

cc points forts

Détection des différences de température inférieures à 25 mK. Exactitude de ± 1ºC ou ± 1 %. Transfert d’image par Wi-Fi.

février 2013ccN°951

INGRÉDIENTS & PAI ÉQUIPEMENTS & PROCÉDÉS EMBALLAGES & CONDITIONNEMENTS

Produits

cc emballage - logistique

Décodage à grande vitesse des codes à barres

nécessite aucun rallongement machine et se compose d’aménagements mécaniques rapides à installer et simples de fonctionnement. Fournisseur Cermex

Ensacheuse à dosage volumétrique

Ce lecteur de codes à barres par caméra ou « imageur » lit à grande vitesse les codes 1D ou 2D, quelle que soit leur orientation, lors des opérations de tri des plis postaux et de colis. Avec un taux de lecture plus élevé que celui des lecteurs lasers, il est destiné à des applications logistiques : lecture dans les bacs, la vérification de l’impression et de l’application d’étiquettes etc. Le DataMan 300 associe l’algorithme de Cognex 1DMax+ à la technologie Hotbars qui permet une augmentation considérable de la vitesse de décodage des codes-barres linéaires ID endommagés ou mal présentés. Celle-ci utilise la texture pour localiser les codes-barres quelle que soit leur orientation puis extrait des signaux 1D haute résolution pour le décodage. Les imageurs permettent de lire les codes matriciels 2D. L’absence de pièces mobiles les rend économiques. Fournisseur Cognex

cc eMballage

Emballage sous film en packs quinconcés

Ces packs quinconcés s’adaptent à toutes les bouteilles de 0,25 à 1,5 l (eau, boissons, jus de fruits etc.) Cette configuration de rangs alternés crée davantage de points de contact et rend l’ensemble plus stable. Elle permet de mettre 20 % de bouteilles en plus par couches, ce qui réduit le coût et le stockage palettes. Le fabricant a développé une solution de mécanisation brevetée pour équiper ses fardeleuses, TS comme Versa Film, pour les deux formes de packs quinconcés les plus stables et économiques. Positionné dans le cycleur de regroupement, l’équipement ne

N°951ccfévrier 2013

Cette ensacheuse verticale se caractérise par un système innovant de dosage volumétrique. Avec six moteurs, elle optimise la formation des sacs de grandes dimensions (1 100 mm de longueur maximale) en continu. Équipée d’un ordinateur industriel, elle produit jusqu’à des cadences de 2 100 sacs par heure avec un film variant de 70 à 90 microns. Elle est recommandée pour l’ensachage des produits de type composts, terreaux ou écorces. La FPK 88 « Flowpack » peut compter sur des options d’équipement spécifiques comme le «stabilo pack » pour l’apparence des sacs en gardant une forme régulière ou la version «inox» qui a été conçue pour les produits plus corrosifs tels que les sels, les engrais chimiques ou la soude caustique. Un conformateur asymétrique peut être ajouté pour permettre à tout produit une chute rapide à l’intérieur du sac. Fournisseur Bag Line

cc logistique

Manutention Chariot élévateur à transmission hydrostatique

Ce grand chariot élévateur à centre de gravité de 600 mm, peut transporter des charges allant jusqu’à 5 tonnes et les stocker à une hauteur de 7 m environ. La stabilité du chariot repose sur la conception particulière du contrepoids et l’ancrage haut de l’essieu directeur. Le design du pupitre assure une bonne visibilité à l’avant sur la

charge et les pointes de la fourche. Le VFG 425s-435s dispose d’une transmission hydrostatique allemande, Hydrostatic Drive, qui permet une exécution directe, précise et sans effort, de la levée ou de la translation. De plus, elle permet de faire des économies de gazole (de 2 l/h) ou de gaz (2 kg/h). Ce thermique est équipé d’un moteur Volkwagen avec filtre à particules proposé en variante Diesel ou Gaz. Un type de moteur qui respecte déjà, grâce à la technologie à «rampe commune», les limites d’émissions de gaz d’échappement de la phase III b qui seront applicables en 2013. Les pompes à cylindrée variable et les moteurs de roue sont fournis par Bosch Reroth. Les performances de ce chariot sont liées au système de régulation obtenu grâce au logiciel de Jugheinrich. Fournisseur Jungheinrich France

Chariot grande hauteur automatisé

Le chariot unidirectionnel MX-X de Still pour le stockage à grande hauteur est équipé de la technologie Optisafe qui lui permet de s’orienter dans l’entrepôt et de détecter n’importe quel obstacle. Grâce à un système RFID à base de transpondeurs incorporés dans le sol, il connaît sa position et peut alors dévier sa trajectoire. 255 allées différentes et 14 commandes automatiques peuvent être programmées depuis le chariot. Les transpondeurs sont simplement fixés au sol avec une perceuse béton. Outre la fonction anticollision, Optisafe en propose cinq autres : limitation automatique de hauteur (dans le cas d’un entrepôt avec différentes hauteurs de plafond), freinage forcé au point prévu (croisement, par exemple), réduction de la vitesse de circulation selon la qualité du sol, assistance en sortie d’allée et présélection de position. Ainsi le chariot s’adapte à toutes les spécificités de l’entrepôt et aux modifications apportées par l’exploitant. De plus, il est assuré de revenir à son point de départ. Fournisseur Still

Les unités de mesure système internAtionAL A.................................................................... ampère A/m ............................ ampère par mètre Bq .......................................................... becquerel °C.................................................. degré Celsius C ................................................................. coulomb cd ................................................................ candela cd/m2 ...................... cd par mètre carré F............................................................................ farad h .......................................................................... heure H.......................................................................... henry Hz......................................................................... hertz J ..............................................................................joule K .......................................................................... kelvin kg .................................................... kilogramme lm .................................................................... lumen lx ................................................................................. lux m....................................................................... mètre m2.................................................... mètre carré m3..................................................... mètre cube m/s............................ mètre par seconde m/s2 ................................m/s par seconde min ..............................................................minute N ................................................................... newton nm .................................................... nanomètre Pa ..................................................................... pascal rad .................................................................. radian s ................................................................... seconde ps ................................................... picoseconde T .............................................................................tesla V ................................................................................ volt VA ..................................................... voltampère W........................................................................... watt Wb ...................................................................weber Ω ............................................................................ ohm Autres abréviations Å.............................................................. angström atm............................................... atmosphère bar ........................................................................... bar dB .................................................................. décibel dpi ....................................... point par pouce g ..................................................................gramme cal .................................................................. calorie ch ...............................................cheval vapeur c/s ................................. cycle par seconde eV ....................................................électronvolt Go ........................................................ giga-octet gr ........................................................................ grade Kbit .......... kilobit (1 Kbit=1 024 bits) km/h......................kilomètre par heure Ko ........................................................... kilo-octet kWh......................................... kilowattheure l ..................................................................................litre Mo ................................................... méga-octet Mx ............................................................. maxwell Po ........................................................................ poise t ...........................................................................tonne tr.........................................................................................................................tour tr/min ............................. tour par minute

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Un évènement

cahier technique Les emballages actifs et intelligents ccréalisé par

ccAlAin MiMouni

Responsable innovation au centRe technique de la conseRvation des pRoduits agRicoles

D. R.

Docteur et ingénieur en microbiologie industrielle, Alain Mimouni est responsable de l’innovation et de la valorisation au sein du Centre technique de conservation des produits agricoles (CtCpA). À ce titre, il accompagne les entreprises pour déceler et évaluer le potentiel de nouvelles technologies et étudier la faisabilité de leur implantation.

méliorer la qualité et la sécurité des aliments en offrant au consommateur la plus grande transparence possible : c’est ce que permettent les emballages dits actifs et intelligents. Qu’ils intègrent des dispositifs d’absorption de l’oxygène, de prévention du rancissement provoqué par l’oxydation des graisses ou de modification de l’aspect visuel d’une étiquette pour indiquer l’état de fraîcheur des produits qu’ils renferment, ces contenants vont audelà de leur simple rôle de barrière. Une fonctionnalisation qui a le vent en poupe. Elle répond en effet au souci croissant de sécurité et de contrôle qualité des denrées. Bien que très strictement encadrées par la législation, les nanotechnologies pourraient donner une nouvelle dimension à l’innovation sur ce créneau porteur. cm

Février 2013ccN°951

cahier technique

Fig.1

Oxydation contrôlée

Emballages : la tendance est à la fonctionnalisation Un emballage prolongeant la durée de vie des produits, ou donnant l’alarme en cas d’altération des denrées : ce rêve de fabricant est en passe de devenir réalité avec l’émergence des emballages dits actifs et intelligents. Strictement encadrés par la régle mentation, ces produits de haute technologie font l’objet d’innovations permanentes.

our assurer la sécurité et la qualité des aliments, les consommateurs sont prêts à payer davantage, comme le prouve le succès des labels garantissant une exigence supérieure à celle imposée par la seule réglementation. Une opportunité pour les industriels. En particulier pour les professionnels du secteur de l’emballage. Grâce à l’évolution des technologies de « smart packaging », ceux-ci sont en effet en mesure de proposer des conditionnements sophistiqués, capables de fournir une information en temps réel sur le niveau de fraîcheur de leur contenu ou encore de participer activement à l’allongement de sa durée de conservation, par exemple via l’absorption de l’oxygène qu’ils contiennent. Un atout pour les acteurs du marché de l’emballage, dont le poids tous secteurs confondus est estimé à 19 milliards d’euros, dont 12,5 milliards d’euros pour l’emballage agroalimentaire.

Pour freiner le développement microbien, cet emballage intègre un copolymère qui capture l’oxygène en s’oxydant, sous l’effet d’un catalyseur activé par la lumière.

Fig.2

Prévention de l’acidification

L’acidification du produit est prévenue par l’emballage, qui piège le CO2 grâce à une double réaction chimique CaO + H20 —>Ca(OH)2 Ca(OH)2 + CO2 —> CaCO3 + H2O Fig.3

Humidité capturée

Le développement en Europe des emballages actifs et intelligents est soumis à une stricte réglementation. Il est notamment conditionné par la législation communautaire, plus restrictive que dans d’autres régions du monde. Des produits commerciaux existent toutefois dans le domaine alimentaire. Ils sont soumis au règlement cadre 1935 /2004/CE. Publié en 2004, il résulte des modifications apportées par la Commission européenne à la directive-cadre sur le contact alimentaire des matériaux 89/109/CEE, qui n’incluait pas l’utilisation d’em-

N°951ccFéVRIER 2013

Deux couches microporeuses renfermant un substrat adsorbant capturent les molécules d’eau, prévenant ainsi le développement de microorganismes susceptibles d’altérer l’aliment

F. Robert

1. Réglementation La législation impose une évaluation systématique

Les emballages actifs et intelligents

cc Ce qu’il faut retenir

ballages actifs et intelligents. Au titre de la réglementation européenne, sont définis comme actifs des matériaux et objets destinés à prolonger la durée de conservation ou à maintenir ou améliorer l’état de denrées alimentaires emballées. Cette définition comprend des constituants qui, intentionnellement, libèrent ou absorbent des substances dans les denrées alimentaires emballées ou dans leur environnement. Le règlement 450/2009/EC qui est la mesure réglementaire spécifique relative aux emballages actifs et intelligents, notifie l’obligation de solliciter l’évaluation de la substance ou du mélange de substances par l’autorité européenne de sécurité des aliments (Efsa). Aussi, pour l’évaluation des matériaux actifs et intelligents, l’Efsa a publié en 2009 des lignes directrices précisant les modalités à remplir pour accompagner l’industrie dans la constitution de dossier de demande d’autorisation d’emploi (Efsa-Q-2005-041) Concernant les nanomatériaux, l’évaluation et la demande d’autorisation sont obligatoires. Une évaluation des constituants actifs doit également être réalisée par l’Efsa. Les substances autorisées sont recensées sur une liste communautaire.

2. conception Les dispositifs indépendants cèdent le pas aux emballages actifs Les premières technologies de protection active du produit mises au point sont des dispositifs indépendants de l’emballage, qui reste pour sa part de conception classique. Il s’agit par exemple de sachets ou d’étiquettes capables de garder aux aliments leur apparence, leur odeur, leur saveur et de retarder l’apparition de toute altération chimique ou microbienne. Cette solution a pourtant ses défauts. Parmi ceux-ci figure le mauvais usage potentiel par le consommateur de ce dispositif et la présence avec le produit d’un corps étran-

D. R.

Absorbeurs d’oxygène

L’oxydation d’une substance intégrée dans l’emballage (ici du glucose ou du fer) permet de capturer l’oxygène qui risquerait de dégrader l’aliment

c Les emballages intelligents délivrent une information sur l’état des denrées qu’ils contiennent. c Au-delà de leur rôle barrière, les emballages actifs contiennent des principes actifs qui modifient l’aliment pour améliorer sa conservation. c Les nanotechnologies peuvent améliorer les capacités d’un emballage, notamment via l’encapsulation de substances actives.

ger. Du côté de la fabrication, enfin, elle implique d’inclure une opération supplémentaire dans les lignes de conditionnement. Autant de limites qui ont orienté la recherche vers le développement de matériaux d’emballage intégrant des agents actifs. Les polymères se prêtent particulièrement bien au développement de ces structures actives. Les composants actifs peuvent être incorporés dans les parois de l’emballage par des procédés divers comme le revêtement ou la fonctionnalisation de la surface du film. L’agent actif peut être libéré dans l’aliment ou dans l’espace libre. Une variété d’emballages et de technologies est d’ores et déjà disponible pour améliorer la préservation des aliments, spécifiquement pour le frais ou le cuit, sans ajouter de dispositif supplémentaire à l’intérieur de l’emballage. Des aliments réfrigérés peuvent par exemple être placés dans des contenants perméables à l’oxygène. Ou encore être placés sous atmosphère modifiée (MAP) : l’emballage contient alors, en plus de la denrée elle-même, un mélange d’oxygène et du dioxyde de carbone constituant un environnement gazeux favorisant la stabilisation de la flore microbienne aérobie et anaérobie.

3. Absorbeurs Des principes actifs pour maîtriser les échanges gazeux En complément de cette mise sous atmosphère modifiée, des absorbeurs d’oxygène (Fig. 1) intégrant un principe actif (acide ascorbique, enzymes, poudre de fer) peuvent être intégrés à l’emballage, afin d’empêcher le développement de la flore microbienne, susceptible d’altérer l’aliment, de modifier sa couleur, de dégrader sa saveur, son odeur ou sa composition nutritionnelle et réduisant ainsi sa durée de conservation. Sur le même principe, il existe des absorbeurs de dioxyde de carbone (Fig. 2) à base de carbonate de fer ou d’un mélange d’acide absorbique et de bicarbonate de sodium. Ils sont destinés à prévenir l’acidification et l’exsudation du produit. À l’inverse, pour certains aliments, ce sont des émetteurs de dioxyde de carbone qui sont intégrés pour empêcher le développement de la flore microbienne. Certains absorbeurs d’humidité (Fig. 3) reposent égale-

Février 2013ccN°951

cAhieR technique

Fig. 4

Destruction des micro-organismes Un produit actif encapsulé dans l’emballage migre au contact de l’aliment pour détruire les micro-organismes qui se développent à sa surface

4. RégulAtion micRobienne Le principe actif est au contact de l’aliment Pour certains produits frais comme les aliments carnés, les techniques de conservation que sont le traitement thermique, l’irradiation, les conservateurs chimiques ou la protection des aliments sous atmosphère modifiée ne sont pas applicables. Les emballages actifs antimicrobiens (Fig. 4) peuvent être alors une solution contre les contaminations microbiennes de surface et compléter ainsi les bonnes pratiques d’hygiène, obligatoires dans l’industrie

agroalimentaire. Ces emballages peuvent être classés en deux types. Certains sont efficaces contre la croissance des micro-organismes de surface sans migration, comme les absorbeurs d’oxygène et d’humidité. D’autres contiennent un agent antimicrobien qui migre vers la surface des aliments. Dans les deux cas, le contact avec l’aliment est nécessaire. La micro voire la nanoencapsulation assure le piégeage et la diffusion des composés volatils (éthanol, dioxyde de soufre, dioxyde de carbone, huiles essentielles) mis en œuvre dans les emballages antimicrobiens avec migration de composés volatils. Pour les composés non volatils, ce rôle peut être assuré par des zéolites, des céramiques ou un support polymère.

5. contRôle La qualité et la fraîcheur s’affichent En complément des technologies visant à prolonger la durée de vie des produits, les emballages dits intelligents visent à informer sur l’état des denrées ou de leur environnement. Ils peuvent être utiles tout au long de la chaîne

LEs AbsOrbEurs Fonctionnalité

objectif

Agent actif

Références commerciales

Absorbeurs d’oxygène

ralentir la croissance de la flore microbienne

Acide absorbique, enzymes, poudre de fer

Atco (Standa), Ageless (Mitsubishi), Fresh-pax (Multisorb), Bioka, OS 1000 (Cryovac Sealed Air)

Absorbeurs de dioxyde de carbone

Prévenir l’acidification et l’exsudation

Acide ascorbique/ bicarbonate de sodium, carbonate de fer, hydroxyde de calcium

Ageless E (Mistubishi), Freshpax (Multisorb)

Absorbeurs d’humidité

ralentir la croissance de la flore microbienne

Oxyde de calcium, argile (montmorillonite), silicate de sodium, silicate de magnésium

Supasorb (thermarite), peaksorb (peakfresh products), Fresh-R-pax (Maxwell technologies), Dri-Loc : (Cryovac Sealed Air)

N°951ccFévrier 2013

F. ROBERt

ment sur l’utilisation d’un principe actif. Selon les produits, il peut s’agir d’oxyde de calcium, d’argile de type montmorillonite, ou encore de silicate de silice ou de magnésium. D’autres, souvent placés sous l’aliment, sont constitués d’un simple polymère adsorbant placé entre deux couches microporeuses de type sachet ou buvard.

les embAllAges ActiFs et intelligents

Indicateur Ce capteur d’oxygène varie du rose au bleu selon la composition de l’atmosphère dans l’emballage.

Les nanotechnologies dans l’emballage plusieurs fabricants dans le monde utilisent déjà les nanotechnologies pour améliorer les propriétés des emballages.

pLAStIQUE FAISANt BARRIÈRE AUX UV

CAptEUR DE QUALItÉ NUtRItIONNELLE

ÉtIQUEttE RFID IMpRIMÉE

logistique et jusqu’au client final, améliorant l’information et la traçabilité. On en distingue principalement trois types: les indicateurs (d’intégrité, de teneur en oxygène, de maturité), les capteurs (de gaz, de substances biologiques) et les étiquettes RFID. Un indicateur peut être défini comme une substance qui indique la présence ou l’absence d’une autre substance ou le degré de réaction entre plusieurs substances au moyen d’un changement de caractéristique, souvent la couleur. Contrairement aux capteurs, les indicateurs ne comportent pas de récepteur ni de transducteurs et peuvent communiquer l’information par un changement visuel direct. Les indicateurs d’intégrité ou de fuite pour emballages sous atmosphère modifiée mettent en jeu une réaction chimique ou enzymatique liée à une variation de la concentration en oxygène contenu dans l’emballage. Exemple : le changement de couleur lié à l’oxydation du bleu de méthylène. Les indicateurs temps température permettent de vérifier que des produits périssables ont été correctement enregistrés et stockés, grâce à des pigments qui changent de couleur au cours du temps ou sous l’effet d’une fluctuation de la température. La technologie des indicateurs temps température enzymatique repose sur un changement de couleur induit par une chute de pH, suite à l’hydrolyse enzymatique d’un substrat lipidique. Il existe également des marqueurs de rupture de la chaîne du froid, des dispositifs indiquant la température maximale à laquelle le produit a été exposé, ou capables de détecter le niveau de la charge microbienne dans l’emballage.

D.R.

6. nAnotechnologies Une intégration réglementée Le 18 octobre 2011, la Commission européenne a recommandé de définir comme nanomatériaux les produits naturels, formés accidentellement ou manufacturés contenant des particules libres, sous forme d’agrégat ou

REVÊtEMENt IMpERMÉABLES AUX GAZ

REVÊtEMENt ANtIMICROBIEN

DIFFUSION DE NUtRACEUtIQUES

d’agglomérat dont au moins la moitié, en répartition numérique par taille, présente une ou plusieurs dimensions externes comprises entre 1 et 100 nm. La commission notifie également que ce seuil de répartition numérique peut être abaissé pour cause sanitaire ou environnementale. La révision de cette définition est prévue d’ici décembre 2014. Les nanotechnologies sont prometteuses pour le secteur de l’emballage, en particulier pour les contenants intégrant des fonctionnalités inédites. Leurs bénéfices peuvent concerner l’écoconception (poids, résistance physique), la sécurité et la conservation des aliments (perméabilité variable aux gaz, ou bactéricides, entre autres) ou bien la détection (par exemple, de micro-organismes pathogènes ou du niveau de fraîcheur). L’incorporation d’additifs à l’échelle nanométrique dans les polymères a d’ores et déjà permis d’augmenter les performances de l’emballage. En particulier en termes de résistance mécanique et chimique, de stabilité thermique, de conductivité électrique, de propriétés optiques, de résistance aux rayons ultraviolets, de propriété barrière au gaz et de transparence. Février 2013ccN° 951

cAhieR technique les embAllAges ActiFs et intelligents

Température contrôlée

Nanocapteurs Des capteurs nanométriques intégrés aux étiquettes permettent de stocker des informations de traçabilité.

7. sécuRité Un projet pour évaluer les risques liés à la migration des nano Pour évaluer la sécurité des emballages contenant des nanomatériaux, pour les opérateurs comme pour le consommateur, le CTCPA travaille en partenariat avec le CEA (plate-forme nanosécurité) depuis novembre 2012 dans le cadre du projet Marina (Maîtrise des risques nanomatériaux). Une démarche qui s’inscrit dans la logique de l’engagement pris par les pouvoirs publics, dans la foulée du Grenelle de l’environnement, de mieux apprécier les enjeux et prévenir les risques liés aux nanomatériaux et aux nanotechnologies. Le projet vise une approche de type hygiène industrielle par la mise en œuvre de lignes directrices en direction des industries de transformation et de conditionnement des produits alimentaires.

8. nAnocomPosites Nanoargiles et nanooxydes métalliques se font une place dans les emballages Les emballages barrières contenant de la nano-argile sont des thermoplastiques renforcés par des nanoparticules d’argile. Ces composites polymères se distinguent par leur résistance améliorée et leur poids réduit. D’autres nanocomposites intègrent des nanoparticules d’oxyde métallique. Ils sont utilisés pour diverses applications. Citons entre autres le renforcement mécanique lié à l’intégration de nitrure de titane, notamment dans les bouteilles d’eau, l’action antimicrobienne du nanoargent et du nanozinc et la capacité du dioxyde de titane à absorber les UV, donc à prévenir la dégradation de certains plastiques.

N°951ccFévrier 2013

Intégrés aux étiquettes ou aux revêtements, des nanocapteurs peuvent ajouter une fonction intelligente aux emballages alimentaires. C’est le cas des indicateurs de fraîcheur, grâce auxquels les emballages donnent une information sur la fraîcheur du produit par l’utilisation de nanoparticules qui changent de couleur par oxydation. Il existe par exemple des encres détectant l’oxygène et contenant des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2), sensibles à la lumière. Quant aux biocapteurs, ce sont des dispositifs compacts, qui permettent de détecter, enregistrer et transmettre des informations. Ces dispositifs combinent un biorécepteur, spécifique à la substance que l’on souhaite surveiller et un transducteur, qui convertit le signal biologique en réponse électrique quantifiable. Les biorécepteurs sont des matériaux organiques tels que des enzymes, des antigènes, des micro-organismes, des hormones ou des acides nucléiques. Les transducteurs peuvent être électrochimiques, optiques ou calorimétriques. sentinelle

D.R.

Cet indicateur change de couleur au-dessus d’une certaine température.

9. cAPteuRs Nano et biotechnologies facilitent le contrôle qualité

10. RFiD L’information sur étiquette La RFID (identification par radiofréquences sur étiquettes) permet de transmettre d’une manière précise et en temps réel des informations à un utilisateur. La technologie s’avère notamment utile pour la traçabilité, la gestion des stocks, l’économie des coûts de main-d’œuvre, et la sécurité. L’intérieur de l’étiquette RFID est composé d’une puce électronique compacte reliée à une minuscule

La présence d’une bactérie pathogène rend illisible le code à barre de ce biocapteur, sur lequel un anticorps spécifique au pathogène est fixé.

Fig.5

Nanoencres

16-19 AVRIL

EUREXPO LYON

L’impression d’une encre contenant des nanoparticules conductrices, encapsulées dans une matrice polymère assurant leur dispersion en solution, permet d’insérer une étiquette intelligente sur l’emballage.

antenne. Une étiquette RFID peut également être intégrée à un indicateur temps température ou à un biocapteur, afin d’effectuer l’historique temps-température et celui des données microbiologiques. Le passage à l’échelle nanométrique pour les composants de ces étiquettes permet de diminuer la taille du dispositif, qui peut alors être rendu flexible et imprimé sur une simple étiquette.

Innoveor ir concevuire d et pro USTRIE

avec IND

F. ROBERt

11. électRonique imPRimée Les promesses des nanoencres Le développement de l’électronique imprimée permet d’imaginer l’intégration d’un module contenant les informations relatives au produit sur l’emballage dès sa fabrication. Les nanotechnologies sont porteuses de promesses dans ce domaine. Si les particules conductrices contenues dans les encres utilisées dans ce procédé sont de taille nanométrique (par exemple du nanoargent ou du nanocuivre), leur température de fusion est abaissée (Fig 5). Conséquence : l’étape de frittage qui suit le dépôt de l’encre pour transformer les particules conductrices en un ruban conducteur solide peut être réalisée à basse température, en quelques centaines de microsecondes, sans détérioration du substrat. Elle peut donc être mise en œuvre dans le cadre d’une impression en continu dite en « roll to roll ». Et ce frittage peut être réalisé par impulsion lumineuse, à haute densité d’énergie (ILHDE) les particules nanométriques ayant alors des caractéristiques d’absorption modifiées. D’ores et déjà disponible, cette technologie pourrait être appelée à un bel avenir notamment dans le secteur de l’emballage. Février 2013ccN° 951

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cAhieR technique les embAllAges ActiFs et intelligents

POur ALLEr PLus LOIN Projet Emballage du futur

Sur son site Internet, le Centre technique de la conservation des produits agricoles (CTCPA) détaille les enjeux du projet européen Succipack. Retenu dans le cadre de l’appel à projet européen KnowledgeBased Bio-Economy (KBBE), celui-ci vise à développer d’ici 2014 des technologies de production flexibles pour obtenir un emballage actif, intelligent, durable et fonctionnel. Les chercheurs misent sur le polysuccinate de butylène (PBS), un matériau renouvelable à faible empreinte carbone. Le projet rassemble dix-huit partenaires dont dix PME, de six pays, pour conduire à un développement applicable aux entreprises. En France, le laboratoire national d’essai (LNE), le CTCPA et l’Association de coordination technique pour l’agroalimentaire (Actia) en sont notamment parties prenantes. La page du site du CTCPA évoquant le projet Succipack est accessible à l’adresse http://tinyurl.com/b3zeo94. cm

Portail un site pour mieux maîtriser la fin de vie des emballages

Chargé du tri depuis plus de vingt ans et acteur incontournable de la ﬁlière, ÉcoEmballages, assure la responsabilité des producteurs en matière de gestion de la fin de vie de leurs emballages. L’organisme pilote le dispositif de tri et de recyclage, travaille avec les entreprises à l’écoconception et à la réduction des emballages, finance la collecte sélective et stimule le recyclage. Son site Internet constitue une mine d’informations. On y trouve notamment des données chiffrées sur la filière et des guides de bonnes pratiques. Au-delà de la fin de vie, le site évoque abondamment la réduction à la source, qui influe sur les choix de conception, donc sur le type de dispositifs inclus dans les emballages et sur les matériaux choisis pour les fabriquer. Le portail est accessible à l’adresse http://www.ecoemballages.fr cm

Dossier

l’innovation est dans la boîte

Vocabulaire professionnel c

uN EMbALLAGE ACTIF renferme

des substances intervenant directement sur les aliments qu’il contient, soit par émission, soit par absorption.

uN EMbALLAGE INTELLIGENT

délivre des informations sur sa provenance, sa contenance ou ses conditions de stockage.

LE sMArT PACKAGING

uN INDICATEur TEMPs TEMPÉrATurE enregistre

désigne à la fois les emballages actifs et intelligents.

les fluctuations de température au cours de la vie du produit, afin de donner l’alerte en cas d’anomalie (rupture de la chaîne du froid par exemple).

LA FONCTIONNALIsATION

LA rFID désigne l’utilisation

LE FrITTAGE IHLDE

consiste à intégrer une substance active, généralement à la surface d’un substrat plastique souple de type film.

de l’identification par radiofréquences sur étiquettes. C’est une technologie de transmission d’informations de traçabilité, de gestion des stocks ou de sécurité en temps réel. implique une impulsion lumineuse à haute densité d’énergie. Il est utilisable sur des encres déposées via une impression en continu, dite roll to roll.

emballages

N°951ccFévrier 2013

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D.R.

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LA FABRIQUE DE L’INNOVATION ccTHIBAUT DE JAEGHER DIRECTEUR DE LA RÉDACTION

tdejaegher@industrie-technologies.com

1 4 3 5 2

mazon, c’est peut-être le Toyota de l’ère numérique. Aucun chercheur du MIT n’a encore écrit de livre sur le modèle de cette entreprise, comme l’avait fait James Womack sur Toyota et le lean manufacturing dans son livre «The machine that changed the world », en 1984. Mais cela ne saurait tarder, tant le champion de l’e-commerce s’impose comme une référence mondiale dans tous les segments de marché qu’il investit et comme un exemple à suivre en matière d’organisation. cc Avoir

des moyens limités stimule l’innovation

L’Amazon production system n’a rien à envier à celui du Japonais. Comme Toyota, il fait de la satisfaction du client un mantra. Comme Toyota, il a érigé la qualité en un véritable dogme. Comme Toyota, il ne cesse d’investir dans les machines et l’automatisation, comme le montre l’acquisition récente de la start-up de robots logistiques Kiva Systems (1) ou le développement de la tablette Kindle fire (2). Comme Toyota, il investit massivement dans les usines : ses centres logistiques (3) produisent des commandes en série (il en posséderait cinquante).

N°951ccFÉVRIER 2013

Mais le site aux 10000 dollars de chiffre d’affaires par seconde cultive aussi d’autres valeurs. La frugalité, par exemple. Pour Jeff Bezos (4), fondateur d’Amazon, avoir des ressources et moyens limités constitue le plus fort levier d’innovation qui soit. La preuve ? En cherchant à mieux utiliser ses capacités informatiques hors période de pointe, Amazon a eu l’idée de lancer son service de cloud computing. C’est aussi en mesurant le retour sur investissement de chaque produit livré, dans les années 2000, qu’il a pu identiﬁer les CRAP (can’t realize any profit) et repérer que les plus vendus n’étaient pas les plus rentables. Une manière de chasser les «mudas», les déchets, dirait Toyota. L’agilité est aussi une vertu précieuse chez Amazon. Inventeur des tests A/B, il les utilise pour évaluer tout nouveau service en montrant à ses clients une version du site avec et l’autre sans. La fonctionnalité «one click» (5) (achat instantané) ou le service premium (livraison prioritaire) ont été validés de cette manière. Une méthode que ne renieraient pas les chantres du Kaizen, l’amélioration continue par petit pas. Alors, Amazon a-t-il réinventé le lean management ? Sans doute pas. Disons plutôt qu’il l’a mis à l’heure digitale. cm

BRUNO LEVY POUR IT ; D. R.

Amazon Le lean version digitale

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