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N°993-994ccDÉCEMBRE 2016 - 16,50

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RETROUVEZ LES MEILLEURES INNOVATIONS DE L’ANNÉE SUR NOTRE SITE INTERNET

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UN HOMME, UNE TECHNO ccPAGE 4

Il sécurise les objets connectés

Pierre-Yvan Liardet, cryptologue chez STMicroelectronics

CAHIER TECHNIQUE ccPAGE 49

Captage et stockage du CO2 Valoriser le dioxyde de carbone

Répondre aux enjeux de la transition énergétique ? Absolument.

Emax 2 est le premier disjoncteur ouvert au monde capable d’assurer la gestion intelligente des charges et des générateurs d'une installation électrique basse tension, tout en étant connecté aux systèmes de supervision les plus complexes. En remplaçant les disjoncteurs classiques existants, cette innovation permettrait de générer des économies d'énergie équivalentes à la consommation électrique annuelle de 1,4 million de foyers européens. www.abb.fr/emax2

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Par gros temps, la technologie peut offrir un avantage concurrentiel déterminant. Les navigateurs de la huitième édition du Vendée Globe, qui poursuivent en ce moment leur tour du monde à la voile, sont bien placés pour le savoir. Un quart d’entre eux ont parié sur une innovation qui apparaît cette année pour la première fois dans un tour du monde : les foils. Déjà utilisés sur des multicoques comme le célèbre hydroptère, ces petits ailerons en carbone et titane qui sortent de la coque soulèvent légèrement le bateau, ce qui réduit la traînée et permet de gagner en vitesse. Autre avantage dans la tourmente : ils empêchent la gîte, cette déstabilisation du navire causée de l’intérieur, par des mouvements au sein du bateau. Bien sûr, comme toute innovation, les foils impliquent aussi une évolution des pratiques : les skippers doivent veiller à ne pas trop serrer le vent, faute de quoi l’avantage s’estompe. Il leur faut aussi être particulièrement précautionneux, ces bijoux technologiques étant plutôt fragiles. Les adopter, Adpoter c’est donc prendre un risque. Mais, une innovation de rupture, comme toujours avec les innovations de rupture, ne pas les adopter, c’est prendre un risque, c’est prendre un risque peut-être mais ne pas le faire, plus important encore… Lorsque le c’est courir un risque peut-être paysage concurrentiel évolue rapi- plus important encore… dement, se tenir informé sur l’apparition de nouveautés, et discriminer celles qu’il convient de faire siennes n’est plus une option, c’est une nécessité vitale. C’est d’ailleurs dans cet esprit que nous avons choisi, en cette ﬁn d’année, de repérer pour vous douze virages technologiques à ne pas manquer en 2017. Ils sont représentés par 50 start-up qui jouent délibérément la rupture, et peuvent à ce titre constituer des partenaires de choix dans une optique d’open innovation. Une stratégie payante, pour se préparer au mieux à faire face à toutes les situations… en gardant son cap. cm

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UN HOMME, UNE TECHNO

Il sécurise les objets connectés Pierre-Yvan Liardet travaille depuis dix-huit ans chez STMicroelectronics. Son rôle ? Détecter et corriger les failles de sécurité des circuits intégrés, que l’on retrouve dans toutes les cartes à puce et les objets connectés. Son moteur ? La créativité ! Rencontre.

omment devient-on cryptologue ? « J’ai baigné dans les mathématiques très petit», me répond Pierre-Yvan Liardet, avec une pointe d’accent provençal. Barbe, moustache, cheveux grisonnants et tenue décontractée, cet Aquisextain est l’un des cryptologues les plus renommés de la scène internationale. Spécialiste de la sécurité embarquée, l’homme est à l’origine de 49 brevets en la matière. En juillet dernier, lui et son collègue Joan Daemen se sont qualifiés en finale de la catégorie industrie du prix de l’inventeur européen, organisé par l’Office européen des brevets. L’institution souhaitait récompenser leurs travaux sur la sécurisation des circuits intégrés, que l’on retrouve dans toutes les cartes à puce (cartes bancaires, vitale, titres de transport, accès sécurisés) et bien d’autres objets de notre quotidien avec l’explosion des objets connectés. Ce sont, en effet, dans ces circuits que sont implémentés des algorithmes de cryptographie qui permettent

de protéger les échanges de données en les chiffrant, ou en garantissant leur intégrité. Toutefois, ces algorithmes peuvent être cassés via des attaques physiques, réalisées directement sur le composant. cc Identifier

les mécanismes de sécurité et valider leur action

Aujourd’hui, les attaques les plus utilisées sont les attaques par observation des canaux auxiliaires et les attaques par perturbation. La première famille peut être opérée par plusieurs vecteurs : la mesure du temps de calcul, du courant consommé ou encore du champ électromagnétique émis. Cette information collectée pendant l’exécution permet d’atteindre le secret du composant. Par exemple, le courant consommé par un transistor change lorsqu’on manipule les données binaires. Une approche statistique permet alors, par corrélation, de retrouver les secrets utilisés. Les attaques par perturbation consistent, elles, à injecter une faute dans le composant afin d’en perturber le trai-

cc perturber le calculateur cryptographique Sur la photo, une pointe est posée sur un circuit intégré. Reliée à un générateur d’impulsions, elle permet d’injecter un courant pour perturber le composant afin de réaliser une faute pendant le calcul cryptographique. À défaut de protection, cette attaque par perturbation peut permettre à un hacker de récupérer la clé de chiffrement. Il exécute d’abord le chiffrement impliquant la clé secrète sans perturbation, puis réalise une seconde exécution en effectuant une perturbation. Il compare ensuite les deux résultats afin de dériver des informations lui permettant de remonter jusqu’à la clé secrète. Cette approche est très utilisée pour faire de la caractérisation afin de vérifier si des contre-mesures ont été mises en place.

N°993-994ccDÉCEMBRE 2016

tement cryptographique pour en déduire des informations secrètes. C’est sur ces problématiques que planche Pierre-Yvan Liardet au sein de STMicroelectronics. Son quotidien consiste à faire de la caractérisation sécuritaire. Dans les faits, il dirige une équipe de hackers éthiques. «Le but de mon équipe est d’identifier les mécanismes de sécurité, et de s’assurer que ces derniers protègent correctement le composant», expose-t-il, pédagogue. Des bancs de travail, conçus par les soins de cette équipe (que je n’aurai malheureusement pas la chance de voir, confidentialité oblige), permettent, soit d’observer un certain nombre d’informations issues du composant, soit d’injecter des perturbations. Son équipe développe ensuite des logiciels pour utiliser ces informations et, si des vulnérabilités sont détectées, elle conçoit des contre-mesures pour empêcher l’attaquant de les exploiter. « Les moments les plus excitants dans notre travail? Lorsqu’on pense à une faille de sécurité et qu’avec mon équipe, on développe l’outil qui permet de l’exploiter », confie Pierre-Yvan Liardet. Pour inventer de nouvelles attaques, «il faut penser out the box», assure le cryptologue. «On doit toujours douter et aller en dehors du chemin qu’on a tracé», insiste-t-il. Bavard, il n’hésite pas à comparer cette philosophie de travail avec sa passion pour la moto. «Quand je fais de la moto, je change toujours d’itinéraire. J’ai 6 km pour venir jusqu’au bureau, mais cela m’arrive d’en faire une trentaine! J’ai besoin de mon adrénaline tous les matins. Cela me procure du plaisir, et parfois… de la peur», reconnaît-il. Le passionné

D.R.

Pierre-Yvan Liardet, cryptologue chez STMicroelectronics

PIerre-Yvan LIardet Cryptologue chez StMicroelectronics depuis 1998, Pierre-Yvan Liardet s’est spécialisé dans la détection des failles de sécurité des circuits intégrés. Il a débuté sa carrière, en 1992, chez Solaic, puis a travaillé pendant quatre ans chez Schlumberger. Il a obtenu une thèse sur les attaques par observation des canaux auxiliaires et sur les moyens de s’en protéger, au LIrMM de Montpellier.

vient tout juste de se remettre d’une triple fracture du bassin. «C’est la moto qui m’est retombée dessus…», lâche-t-il, grimaçant.

un esprit start-up dans son équipe

P. GuiTTeT PouR inDuSTRie eT TechnoLoGieS

cc Instaurer

Nous retiendrons de cette douloureuse anecdote que Pierre-Yvan Liardet est un personnage téméraire et créatif. «C’est la raison pour laquelle je suis bon en maths» assure-t-il. Amusé devant ma perplexité, il poursuit: «En maths, il suffit d’avoir les éléments de base et ensuite, on recrée tout en permanence.» Cette passion n’est pas un hasard. « J’ai un père qui était un grand mathématicien», confie le cryptologue qui a donc suivit naturellement des études de mathématiques. D’abord pures, puis appliquées. «L’enseignement et la recherche ne m’ont pas vraiment attiré. Mon père étant

professeur à l’université, j’ai pu voir que le contexte et l’ambiance n’étaient pas très fraternels à l’époque. J’ai donc choisi de faire des choses plus appliquées », détaille-t-il posément. À son entrée en DEA, il hésite à se tourner vers l’intelligence artificielle. «Je trouvais ça fascinant qu’un logiciel puisse reconnaître un langage», se souvient-il. Il penche finalement pour la cryptographie, qu’il découvre au même moment. Il réalise alors un premier stage sur la génération des nombres premiers, puis débute une thèse sur le sujet, qu’il abandonne deux années plus tard pour se diriger vers l’industrie. «Je ne m’entendais pas forcément très bien avec mon directeur de thèse. C’est moche, mais ça arrive.» Après une première expérience à Orléans chez Solaic, rachetée plus tard par Schlumberger, il rejoint, en 1998, STMicroelectronics, à Rousset (Bouches-du-Rhône).

Dix-huit ans plus tard, le cryptologue travaille toujours au pied de la Sainte-Victoire, à deux pas de sa ville natale (Aix-en-Provence). Il dirige une petite équipe dans laquelle il essaie d’instaurer un esprit startup. «Je suis pénible et me plains toujours, car je trouve que mes gars ne travaillent pas assez ensemble. Donc, tous les matins, je vais au laboratoire afin de provoquer les échanges.» En parallèle, il continue d’inventer des attaques et d’affiner les procédés existants. Bref, Pierre-Yvan Liardet cultive sa passion pour l’algèbre qui semble avoir gagné son fils, qui a décroché son diplôme d’ingénieur en modélisation mathématique. «Il est encore plus maths que moi!», garantit, en souriant, le motard. cm cc Juliette Raynal jraynal@industrie-technologies.com

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Les ingénieurs ont été mis à l’honneur le 6 décembre, lors des trophées des ingénieurs du futur, organisés par Industrie & Technologies et L’Usine Nouvelle. Les rédactions ont choisi de remettre le prix de l’ingénieur de l’année à André-Luc Allanic, pionnier de l’impression 3D. Elles ont distingué dans la catégorie créateur d’entreprise Michel Pingeot, président d’Ecoslops, qui recycle les résidus pétroliers d’origine maritime. L’ingénieur manager de l’année est Jacques Delacour, PDG d’Optis, spécialisée dans la simulation de la perception de la lumière. Le prix du projet industriel a été remis à Patrick Bonguet, directeur du projet Ariane 6. Du côté des ingénieurs en début de carrière, le public a choisi son champion via un vote en ligne, tandis que le jury, composé de personnalités reconnues du monde de l’industrie, a choisi six projets originaux, que nous vous proposons de découvrir.

N°993-994ccdécembre 2016

Elle cultive l’art du secret

Il démocratise la NFC

Trophée de l’INGéNIeUr poUr lA reCherChe SoNIA BelAïd, 27 ANS

Trophée de l’INGéNIeUr INNovATIoN pIerre ChArlIer, 23 ANS

e plaisir de résoudre des énigmes. Voilà ce qui a poussé Sonia Belaïd vers la cryptographie. Ingénieur Ensimag, elle a préparé une thèse au sein du laboratoire de cryptographie de Thales et de l’École normale supérieure. Le sujet? La «sécurité des crypto systèmes contre les attaques par canaux auxiliaires». À savoir: des attaques exploi tant les fuites physiques du composant ou de la puce. Puissantes et récentes, elles n’ont pas encore de protec tions efficaces et formelle ment sûres. Dans le cadre de sa thèse, en collaboration avec l’Inria et Imdea Software Insti tute (Espagne) deux outils très novateurs sont conçus, donnant lieu chacun à une publication scientifique. L’un permet de vérifier la fiabilité des protections, l’autre de générer des contre mesures résistantes aux attaques. Sonia Belaïd a été embauchée par Thales à l’issue de sa thèse. cm

t si votre smartphone, ou n’importe quel dispositif intégrant la technologie sans contact NFC, remplaçait votre trousseau de clés? C’est possible avec KeyDuino, créé par Pierre Charlier dans le cadre de sa formation d’ingénieur avec le Centre d’innovation des technologies sans contact (CITC) à Lille. «C’est la première fois que le grand public dispose d’une plateforme compacte et simple pour configurer luimême ses propres applications sans contact», souligne l’ingénieur fraîche ment diplômé de l’Ensiame. La carte électronique de cette plateforme de développement open source, accompagnée de tutoriels, est basée sur la carte Arduino. Alors qu’il entame un doctorat d’ingénie rie médicale, Pierre Charlier planche sur la prochaine version de KeyDuino, avec un processeur plus puissant, un coût réduit et l’intégration de la technologie WiFi, voire GSM. cm

ccCéCile Maillard redaction@industrie-technologies.com

ccridha loukil redaction@industrie-technologies.com

P. Guittet ; e. FloGny

LES TROPHÉES DES INGÉNIEURS DU FUTUR 2016

LE PALMARÈS 2016

Il voyage dans l’univers des nano

Il joue les projectionnistes 4.0

Elle façonne le tissu industriel

Il déplace les foules

P. Guittet ; e. FloGny

Trophée de l’INGéNIeUr INTerNATIoNAl FlAvIo dormoNT, 2 ANS

Trophée de l’INGéNIeUr dU dIGITAl GUIllAUme ChICAN, 2 ANS

’origine francoitalienne, Flavio Dormont a vécu deux ans à New York pendant son adolescence. Étudiant, il choisit la Corée pour un stage de son cursus à l’ESPCI ParisTech. Diplôme d’ingé nieur et master de sciences en poche, il travaille pendant six mois au MIT sur des nanoparticules capables d’encapsuler un traitement contre le cancer. Puis retourne pendant deux ans en Corée au sein du Cen ter for nanoparticle research. Flavio Dormont apprend le coréen, et planche sur un procédé de traitement des eaux polluées par des nanoparticules magnéti ques, qui devrait donner lieu à un brevet courant 2017. Il revient ensuite en France pour préparer une thèse à l’Université ParisSudCNRS, en collaboration avec le laboratoire de Séoul, dans le domaine de la cardiologie, toujours en utilisant des nanoparticules. Dans cinq ans, il se verrait bien diriger la startup qu’il aurait créée. cm

maginez une lampe de bureau qui, au lieu d’éclairer, projette un objet numérique 3D, visible sans autre équipement. Voici HoloLamp, le dispositif déve loppé par Guillaume Chican. Le jeune homme a mûri son projet dès son cursus d’élève ingénieur à Centrale Lille puis à l’université technique de Munich. Le système modifie l’objet numérique projeté en fonction de la position du visage de l’utilisateur, qu’il détecte automatiquement. Débouchés envisagés par la startup chargée de sa commercialisa tion: le jeu vidéo, mais aussi l’industrie, des professionnels envisageant d’ores et déjà de projeter les modèles numériques des pièces qu’ils conçoivent en CAO. Un prototype sera présenté au prochain CES (Consumer Electronics Show) de Las Vegas en janvier 2017. C’est aussi au début de l’année prochaine qu’HoloLamp veut lancer une campagne de levée de fonds participative. cm

ccPatriCe desMedt redaction@industrie-technologies.com

ccthierry luCas redaction@industrie-technologies.com

Trophée de l’INGéNIeUr eNTrepreNeUr CoNSTANCe mAdAUle, 2 ANS

ransformer un vers à soie en imprimante 3D? L’idée peut paraître saugrenue, mais c’est bien ce que fait Constance Madaule, ingénieur agronome AgroParisTech, qui a fondé pour cela la société Sericyne. Avec son associée, Clara Hardy, qui a fait des études de design, et l’aide d’un ancien chercheur de l’Inra, elle a trouvé le moyen de faire produire par des vers à soie, non des cocons, mais des formes variées en deux ou trois dimensions, en les posant sur des moules de forme judicieusement calculée. Un procédé breveté, qui permet de fabriquer sans passer par les étapes de la filature et du tissage. Des contacts ont déjà été noués avec les grandes maisons de l’industrie du luxe, et les premiers produits fabriqués par Sericyne apparaîtront dans une collection de mode au printemps 2017. cm

Trophée de l’INGéNIeUr développemeNT dUrABle roBIN BrAem, 22 ANS

bjectif: réinventer le transport urbain. Outil: une trottinette électrique modulable à trois roues, capable de se transformer en chariot. Son concepteur, Robin Braem, est âgé de 22 ans, et diplômé des Mines de Douai. Inventeur amateur, il a déjà conçu une solution pour convertir une Clio en lit à deux places avec un rangement à roulettes extractible adapté au coffre de sa voiture. Sa trottinette a convaincu les représentants de l’établissement, et l’a conduit à intégrer l’incubateur. Il mise tout sur la simplicité. «Il suffit de deux secondes et d’une pression du pied sur un levier pour ramener les roues arrière sous celle de l’avant.» Le projet, aujourd’hui au stade du prototype, devrait recourir au financement participatif en 2017. cm cclaurent rousselle redaction@industrie-technologies.com

ccthierry luCas redaction@industrie-technologies.com

décembre 2016ccN°993-994

SOMMAIRE

EN COUVERTURE

TENDANCES

INFORMATIQUE

De l’ADN pour stocker les données

cc PAGE 10 CHIMIE

Un réacteur imprimé en 3D

cc PAGE 12

RECHERCHE

Les robots mous sous contrôle

cc PAGE 13

ROBOTIQUE

La chaleur au bout des doigts

cc PAGE 14

START-UP À SUIVRE

En matière de rupture technologique aussi, il y a des modes… souvent liées à la maturité de ces technologies, qui proviennent pour beaucoup d’entre elles de laboratoires de recherche. Nous avons identiﬁé douze tendances actuellement très porteuses, qui inspirent des start-up du monde entier. Parmi ces dernières, nous avons sélectionné les cinquante les plus prometteuses, et qui ont fait ou feront l’actualité. ccPAGE 20

MÉCANIQUE

Une machine à laver verte

cc PAGE 16

INDUSTRIE-TECHNO.COM

INNOVATIONS Les technos qui ont marqué 2016 cc PAGE 18

INTELLIGENCE ARTIFICIELLE

CONDUITE AUTONOME

BLOCKCHAIN

cc PAGE 24

cc PAGE 30

cc PAGE 35

HAPTIQUE

FABRICATION ADDITIVE

INGENIERIE GÉNÉTIQUE

cc PAGE 26

cc PAGE 31

cc PAGE 36

COBOTIQUE

ORDINATEUR COGNITIF

AÉRONAUTIQUE

cc PAGE 27

cc PAGE 32

cc PAGE 38

STOCKAGE DE L’ÉLECTRICITÉ

DIAGNOSTIC PERSONNALISÉ

BIOLOGIE MOLÉCULAIRE

cc PAGE 28

cc PAGE 34

cc PAGE 38

INTERVIEW

Paul-François Fournier,

directeur exécutif de la direction Innovation Bpifrance

« L’écosystème des start-up doit accrocher le monde de la recherche » cc PAGE 22

Pour s’abonner c www.industrie-techno.com/abonnement Déja abonné c abo@infopro-digital.com - 01 77 92 99 14

N°993-994ccDÉCEMBRE 2016

SOMMAIRE

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

Président directeur général Julien Elmaleh Directrice générale déléguée Isabelle André Directeur du pôle industrie Pierre-Dominique Lucas

PRODUITS

AUTOMATISMES

Associer souplesse et efﬁcacité énergétique cc PAGE 40

NOUVEAUTÉS

Notre sélection de produits classés en 3 secteurs de référence cc PAGE 44 à 46

RÉDACTION Directrice des rédactions Christine Kerdellant (9483) Directrice adjointe des rédactions Anne Debray (9251) Rédactrice en chef Muriel de Vericourt (9957) Assistante de la rédaction Marielle Flèche (9425) Rédactrice en chef déléguée Aurélie Barbaux (9470) (Design, formation, stratégies et politiques d’innovation) Chef de rubrique actualités Juliette Raynal (9421) (Numérique, électronique, informatique). Rédacteurs Philippe Passebon (9481)(Énergie, environnement, électrotechnique et sécurité) Laurent Rousselle (9435) (Nouveaux produits) ONT COLLABORÉ À CE NUMÉRO Baptiste Cessieux, Denis Delbecq, Sophie Eustache, Claire Lecœuvre et Hugo Leroux 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)

CAHIER TECHNIQUE

Les techniques de captage et de stockage du CO2 Comment capter et valoriser le dioxyde de carbone cc PAGE 49

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 Flora Morel (9361) La direction se réserve le droit de refuser toute insertion sans avoir à justifier sa décision. CONFÉRENCES-EVÉNEMENTS (9290) 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) MARKETING, DIFFUSION-ABONNEMENTS Directeur Guillaume de Corbière Directrice Marketing direct et diffusion Laurence Vassor Marketing direct abonnements Carole Hardy Gestion abonnements Nadia Clément TARIFS ABONNEMENTS France (TVA 2,10 %) 1 an : 220 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) Annuaires (TVA 5,5 % incluse) «L’Atlas des usines»: 230 euros TTC (papier) 650 euros (format xls)

Numéro de commission paritaire : 0617 T 81775. 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 Julien Elmaleh

LA MÉCANIQUE DES RÊVES

AUTOMATES Des machines à dessiner sur le sable cc PAGE 58

CRÉDITS PHOTOS COUVERTURE : P. GUITTET ; D.R. SOMMAIRE : P. GUITTET ; F. ROBERT ; D.R.

10-31-1668 / Certifié PEFC / pefc-france.org

DÉCEMBRE 2016ccN°993-994

TENDANCES

Informatique De l’ADN pour stocker les données La croissance exponentielle du volume de données informatiques est un véritable casse-tête : comment stocker à long terme les informations de manière compacte, peu onéreuse et fiable ? Parmi les pistes explorées, des biologistes proposent de coder les données sous forme de brins d’ADN synthétique. Microsoft, Technicolor et des start-up comme Twist Bioscience ou Haelixa se sont lancées dans l’aventure. Les prémisses d’une révolution?

L’ADN, la molécule au cœur des gènes du vivant, est une molécule fragile. Mais pour peu qu’elle soit placée dans de bonnes conditions, à l’abri de la chaleur, de l’humidité et de la lumière, elle se conserve pendant des millénaires. C’est ainsi que l’on a pu décoder, du moins en partie, l’ADN d’un homme de Néandertal vieux de soixantedix mille ans! D’où l’idée d’utiliser cette molécule pour conserver des données numériques dans la durée, et pallier ainsi les insuffisances de nos technologies de stockage, dont la durée de conservation ne dépasse pas une dizaine d’années. «La représentation des informations dans l’ADN fonctionne de la même manière que dans un ordinateur», justifie Robert Grass, de l’École polytechnique fédérale de Zürich. Dans les PC, les données sont codées sous

performANces remArquAbles Disque dur

Mémoire Flash

ADN

Vitesse de lecture-écriture (en µs par bit)

3 000 à 5 000

100

100 *

Rétention de données (années)

>10

~10

>1000

Énergie consommée (Joule par Gbit)

0,04

0,01

10-8

Densité de données (bits par cm3)

1013

1016

1019

* Avant de pouvoir lire les données, la préparation des échantillons prend plusieurs heures Source : d’après V. Zhirnov et al., Nature Materials, 15, 336, 2016

N°993-994ccdécembre 2016

ces billes de verre sont de véritables empreintes digitales. Elles servent alors de codes-barres biologiques et sont utilisées comme vecteur de traçabilité dans la joaillerie, la cosmétique ou l’industrie pétrolière.

forme d’une suite de 0 et de 1. L’ADN, lui, repose sur un alphabet à quatre lettres, les quatre molécules de base du génome: l’adénine (A), la cytosine (C), la thymine (T) et la guanine (G). Il est donc très simple de coder des informations avec de l’ADN.» C’est grâce aux progrès extraordinaires des techniques de lecture de l’ADN et, plus récemment, de fabrication d’ADN synthétique, que cette molécule intéresse les industriels confrontés au casse-tête du stockage. Outre Microsoft, des entreprises comme Technicolor commencent à s’y intéresser de près, sans compter les nombreuses start-up qui se lancent dans l’aventure, à l’instar de Twist Bioscience, un partenaire de Microsoft. « Le décodage du premier génome humain a demandé des années d’efforts et coûté plusieurs milliards d’euros. Aujourd’hui, on peut séquencer un génome en quelques heures pour un millier d’euros.», rappelle Christophe Dessimoz,

D.R.

n juillet dernier, Microsoft a fait une incursion remarquée dans un domaine en apparence loin de son univers. Le géant informatique a annoncé qu’il détient le record du plus grand volume de données stockées sous forme de molécules biologiques, de l’ADN : deux cents mégaoctets qui pourront être conservés pendant des décennies voire des siècles : un clip vidéo, une centaine d’ouvrages, une banque de données de semences et la déclaration universelle des droits de l’homme traduite en cent langues. L’ensemble, dupliqué à des milliards d’exemplaires, ressemble à une fine poussière qui occupe le volume d’une pointe de crayon dans une éprouvette !

TENDANCES

l’ADN, uN coDe-bArres Au servIce De lA trAçAbIlIté l’ADN codé est encapsulé dans de très petites sphères de verre d’un dixième de millimètre de diamètre. Les séquences d’ADN étant illimitées, on obtient autant de marqueurs pour lutter contre le vol ou la contrefaçon.

de l’université de Lausanne, qui a co-signé, en 2013, l’un des tout premiers travaux scientifiques sur le stockage sous forme d’ADN. À l’époque, son groupe basé en Grande-Bretagne avait réussi à stocker 700 kilo-octets de données. «Les résultats de Microsoft montrent qu’on a gagné un facteur trois cents en seulement trois ans, c’est extraordinaire ! »

solution pour l’archivage de données à très long terme

geTTy ; D.R.

cc Une

En théorie, l’ADN permet d’atteindre une densité de dix mille milliards de gigabits par centimètre cube, mille fois plus qu’une puce de mémoire flash, et un million de fois plus qu’un disque dur. « Mais les techniques de manipulation de l’ADN sont vraiment très lentes, et le resteront longtemps », prévient Robert Grass. Alors qu’on parle de centaines de mégabits ou de gigabits par seconde pour les disques durs et les mémoires flash, les durées de

c la

molécule reine de la génétique est déjà largement utilisée pour stocker des informations. Une sorte de code-barres biologique qui est employé pour marquer des objets (bijoux) ou des produits (carburants, cosmétiques, etc.) et lutter contre le vol ou la contrefaçon. Ces marqueurs sont des sphères de verre d’un dix-millième de millimètre de diamètre, totalement invisibles, qui intègrent une courte molécule d’ADN naturel ou de synthèse. « Il suffit d’une centaine de bits pour créer des marqueurs uniques, explique Robert grass, dont les travaux ont suscité la création d’une start-up Haelixa basée en Suisse. Des pétroliers utilisent aussi ces codes-barres pour étudier l’évolution des gisements de pétrole. » Concrètement, on peut ainsi marquer le pétrole qui sort d’un puits avant de charger un tanker, afin de retrouver le coupable en cas de pollution. De même, ces marqueurs commencent à être utilisés pour étiqueter des produits de fracturation hydraulique dans les forages de gaz et huiles de schiste, et ainsi remonter à la source d’une éventuelle pollution.

lecture et d’écriture de fichiers en ADN se mesurent en heures. « L’ADN ne remplacera jamais nos outils de stockage quotidiens. En revanche, c’est une solution pour l’archivage de données à très long terme, ce qu’aucune autre technique ne permet aujourd’hui. Et l’histoire de l’humanité prouve sa durabilité ! » En matière de lecture de données, l’essentiel est déjà fait : on trouve aujourd’hui des appareils qui tiennent dans la paume de la main, et qui sont par exemple capables de décoder l’ADN d’un virus, comme le Minion de l’américain Nanopore Technologies, qui a rendu de grands services sur le terrain, en Afrique, lors de l’épidémie d’Ebola. « Le principal obstacle au stockage par ADN est le coût de la synthèse, qui ne baisse pas aussi rapidement qu’on l’espérait », regrette Christophe Dessimoz. « Écrire des données sous forme d’ADN synthétique revient à environ 1 000 dollars le mégaoctet, confirme

Robert Grass. C’est encore très loin de pouvoir rivaliser avec les autres dispositifs de stockage. » L’autre défi à relever est la conservation de l’ADN, qui se dégrade très rapidement en présence d’humidité. D’où l’idée développée par Robert Grass : « Pour l’homme de Néandertal, l’os joue un rôle protecteur. Nous avons mimé la nature, en enrobant l’ADN de molécules de verre, déposées à froid par une méthode chimique pour ne pas endommager la molécule.» Ainsi protégées, ces données pourraient alors être conservées pendant plusieurs dizaines ou centaines de milliers d’années. Largement de quoi transmettre notre histoire aux générations futures, qui à n’en pas douter sauront encore lire cette extraordinaire molécule façonnée par des milliards d’années d’évolution. cm cc Denis Delbecq redaction@industrie-technologies.com

décembre 2016ccN°993-994

TENDANCES

cc EN BREF

Nanotechnologies Des commutateurs atomiques Le+ Faible consommation Cette solution permet d’augmenter la puissance, sans entraîner de surchauffe.

La loi de Moore n’est pas morte ! Des commutateurs atomiques ont été développés par des chercheurs canadiens et allemands. Destinés aux nanotechnologies, ils sont cent fois plus petits que ceux disponibles sur le marché, et permettent de développer des appareils électroniques de basse consommation. cm

Chimie Un réacteur imprimé en 3D Le+ Structure complexe

plus bas contient un agitateur qui entraîne un mélange gaz/liquide vers le niveau supérieur, là où se trouve le catalyseur solide. Pour que l’impression 3D pour mettre au point un réac- cette pompe interne fonctionne correctement, teur chimique capable de faire réagir gaz, l’équipe a modélisé numériquement des cheliquide et catalyseur solide. Le tout, sous haute mins hydrodynamiques complexes dans l’étage pression et haute température. Pour éviter l’at- inférieur. « Après plusieurs essais infructueux trition du solide, une géométrie particulière de fabrication par des méthodes conventionavec deux étages empilés a été nécessaire. Le nelles, l’impression 3D s’est imposée comme la seule capable de répondre à nos exigences », racontent Vania Santos Moreau et Thierry Danzo, chercheurs à l’Ifpen. Grâce au choix de la fabrication additive, le réacteur a pu voir le L’impression 3D jour en trois mois. Les pièces impris’est imposée mées ont été traitées thermiquement, comme la seule méthode capable soudées puis assemblées avant d’être de réaliser placées dans une cuve certiﬁée par la ce réacteur directive équipement sous pression chimique. (Desp). Appliquée aujourd’hui à un outil expérimental, l’impression 3D pourrait demain s’étendre à des outils de taille industrielle. cc B. C. IFP énergies nouvelles (Ifpen) mise sur la fabrication additive. L’institut a eu recours à

Production Un œil de lynx concept de « smart machine vision » associe la vision par ordinateur et le deep learning. Objectif: améliorer le contrôle qualité en milieu industriel. La solution est à la fois logicielle et matérielle. La partie logicielle permet à une machine d’appren-

Après une phase d’apprentissage, la machine sait distinguer les pièces présentant des défauts.

dre à reconnaître des pièces de bonne qualité et des pièces présentant des défauts en étant «nourrie» de différents exemples. Cette première phase d’apprentissage n’excède pas une journée, et peut s’effectuer à partir de quelques centaines d’images seulement, assure la start-up. Ensuite, des composants programmables achetés dans le commerce, mais optimisés pour faire des calculs massivement parallèles, sont utilisés pour exécuter les algorithmes de vision par ordinateur. L’analyse peut alors se faire en temps réel et de manière locale, c’est-à-dire sans avoir recours au cloud. Le boîtier, couplé à une caméra et à une source lumineuse, permet par exemple de détecter un défaut de surface sur des pièces métalliques circulant sur un convoyeur. Cette approche permettrait de diminuer sensiblement le coût d’intégration et de faisabilité des dispositifs de vision par ordinateur. La solution est testée par une poignée d’industriels de l’automobile et de l’aéronautique. cc J. R.

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C’est le nombre d’heures que le drone solaire, conçu par la start-up française Sunbirds, est capable de voler d’afﬁlée.

D.R.

Le+ Coût réduit

C’est le fruit d’un mariage entre deux technologies. Développé par la start-up Scortex, le

DĂŠveloppĂŠ par lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠquipe Defrost, ce robot rĂŠagit lorsquâ&#x20AC;&#x2122;on applique une pression pour maintenir sa position.

Recherche Les robots mous sous contrĂ´le Le+ Robustesse et sĂťretĂŠ

La robotique dĂŠformable sâ&#x20AC;&#x2122;invente Ă Lille.

Lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠquipe-projet Defrost dâ&#x20AC;&#x2122;Inria Lille est la seule ĂŠquipe en France Ă plancher sur les robots mous et dĂŠformables. DirigĂŠe par Christian Duriez, elle dĂŠveloppe les logiciels qui permettront de concevoir, simuler et contrĂ´ler les mouvements de ces robots du futur, directement inspirĂŠs de la nature. ÂŤ Actuellement, en robotique, les mouvements sont crĂŠĂŠs au niveau de lâ&#x20AC;&#x2122;articulation. Or, dans la nature les mouvements sont crĂŠĂŠs par dĂŠformation Âť, souligne le directeur de recherche, qui voit dans le biomimĂŠtisme un

cc EN BREF

moyen de mettre au point des systĂ¨mes plus simples, plus sĂťrs, plus robustes et tout aussi efďŹ caces. Cette approche implique une diffĂŠrence de taille : alors que les robots classiques sont dotĂŠs, tout au plus, dâ&#x20AC;&#x2122;une trentaine de degrĂŠs de libertĂŠ, les robots mous en ont, en thĂŠorie, une inďŹ nitĂŠ. Il faut donc mettre au point de nouveaux logiciels capables de contrĂ´ler leurs mouvements. CĂ´tĂŠ applications, lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠquipe travaille notamment avec le Kingâ&#x20AC;&#x2122;s College de Londres sur la mise au point dâ&#x20AC;&#x2122;un endoscope robotisĂŠ ďŹ&#x201A;exible dans le cadre du Stiff Flop European Project. Mais un tel dispositif ne sera mature technologiquement que dans une dizaine dâ&#x20AC;&#x2122;annĂŠes, estime le chercheur. cc J. R.

Ă&#x2030;lectronique Des ĂŠcouteurs pour open space

D.R.

Le+ RĂŠduction du bruit

Les ĂŠcouteurs diminuent le bruit ambiant et sĂŠlectionnent certaines voix.

TENDANCES

Le bruit au travail nuirait sensiblement Ă la productivitĂŠ. Câ&#x20AC;&#x2122;est pour

rĂŠpondre Ă cette problĂŠmatique que la start-up Orosound, crĂŠĂŠe en mai 2015, a dĂŠveloppĂŠ des ĂŠcouteurs Ă annulation de bruits sĂŠlective. ConcrĂ¨tement, les ĂŠcouteurs Tilde, encore Ă lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtat de prototype, permettent de sĂŠlectionner la voix que lâ&#x20AC;&#x2122;on souhaite entendre et de diminuer le bruit ambiant. La premiĂ¨re fonctionnalitĂŠ est permise grĂ˘ce Ă la prĂŠsence de huit microphones qui effectuent une triangulation et dĂŠtectent dâ&#x20AC;&#x2122;oĂš la voix principale provient. La seconde fonctionnalitĂŠ est, quant Ă elle, permise par la prĂŠsence de deux processeurs et dâ&#x20AC;&#x2122;algorithmes propriĂŠtaires, qui permettent dâ&#x20AC;&#x2122;identiďŹ er les sources sonores. La start-up a dĂŠposĂŠ deux brevets pour protĂŠger son innovation. Les ĂŠcouteurs Tilde sont dâ&#x20AC;&#x2122;ores et dĂŠjĂ disponibles en prĂŠcommande sur Kickstarter Ă 145 euros. Les premiĂ¨res livraisons sont prĂŠvues pour le mois de mai prochain. cc J. R.

Industrie 4.0 Des semelles connectĂŠes Le+ Gain de temps Pas dâ&#x20AC;&#x2122;exosquelette, mais des semelles intelligentes pour rĂŠduire la pĂŠnibilitĂŠ des opĂŠrateurs. Câ&#x20AC;&#x2122;est lâ&#x20AC;&#x2122;idĂŠe originale de la start-up Rcup, fondĂŠe par FrĂŠdĂŠric Lassara, un ancien de PSA. La jeune pousse dĂŠveloppe une fonctionnalitĂŠ baptisĂŠe ÂŤ command by motion Âť. Dâ&#x20AC;&#x2122;un tapement de pied, lâ&#x20AC;&#x2122;opĂŠrateur peut alors arrĂŞter un convoyeur, indiquer que les stocks intermĂŠdiaires sont ĂŠpuisĂŠs, ou donner toutes sortes dâ&#x20AC;&#x2122;ordres Ă une machine. cm

Lâ&#x20AC;&#x2122;intelligence sâ&#x20AC;&#x2122;enracine. Ces smart semelles permettront de donner des ordres aux machines.

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DĂ&#x2030;CEMBRE 2016ccNÂ°993-994

TENDANCES

Robotique La chaleur au bout des doigts

cc EN BREF

Réalité augmentée Du dialogue dans le gaz Le+ La pertinence

Le+ La sensibilité

Une peau chaude pour robot a été développée par des chercheurs du Georgia Tech. Cette approche s’inspire directement du fonctionnement du corps humain.

de l’information

L’application renseigne entre autres sur l’autonomie de la bouteille.

Air liquide et Ubleam ont développé une application de réalité augmentée pour connecter les bouteilles de gaz. En scannant le manomètre de la bouteille et son identiﬁant, un artisan va pouvoir obtenir des informations pertinentes pour son travail. Il pourra connaître, par exemple, l’autonomie de la bouteille et les réglages qu’il doit réaliser selon les tâches qu’il souhaite effectuer, comme un brasage ou un soudage. cm

Environnement Des bactéries volantes Le+ La pollution cartographiée

Lorsque nous touchons un objet, nous ressentons la différence de température entre notre peau, chaude car notre corps est chaud, et l’objet. Nous mesurons également la vitesse à laquelle l’objet absorbe la chaleur de notre corps. Autrement dit : nous mesurons sa conductivité thermique. Ainsi, si un objet en métal nous semble plus froid qu’un objet en bois, alors qu’ils sont tous les deux à la même température, c’est que le métal absorbe plus rapidement notre chaleur corporelle. Conclusion : parce que nos doigts sont chauds, nous sommes capables de recueillir des informations supplémentaires sur la nature de l’objet que nous touchons. Les chercheurs ont donc développé pour les robots un tissu qui intègre un réseau de capteurs baptisés taxels, composés de tissus résistifs et conducteurs et de couches de capteurs de température à résistance. En appliquant une pression sur l’objet, le robot, doté de cette peau, a su distinguer le bois de l’aluminium, dans 96 % des cas. cc J. R.

Grâce à son tissu résistif, le robot a su distinguer le bois de l’aluminium.

Défense Une navigation très haute performance + Une dérive inﬁme Le

iXblue repousse les limites de la navigation inertielle. L’en-

Promouvoir la biologie synthétique. C’est l’objectif du concours iGem, lancé en 2004 par le MIT. Cette année, l’équipe française Quantiﬂy s’est distinguée face à plus de 300 équipes et a décroché la médaille d’or. L’équipe pluridisciplinaire propose de mesurer la pollution de l’air avec une culture de bactéries génétiquement modiﬁées placée sur un drone. cm

treprise a présenté un démonstrateur d’un système de navigation inertielle, à base de gyroscopes à ﬁbre optique (FOG), avec une dérive inférieure à un nautique après plusieurs semaines de navigation. Les travaux réalisés ont notamment consisté à faire en sorte que le capteur soit le plus insensible possible aux perturbations issues de son environnement extérieur. Des modiﬁcations ont donc été apportées au niveau des matériaux utilisés, de la forme des pièces et des agents isolants. D’autres travaux ont été réalisés pour diminuer les bruits intrinsèques du capteur, liés à la source optique et à la partie électronique. Un tel dispositif se destine, d’abord, aux appareils militaires (satellites, sous-marins, navires). Mais les solutions mises en œuvre sur ce FOG pourront aussi être déployées dans le domaine civil et intéresser les marchés des drones sous-marins, du pétrole offshore et de la cartographie mobile. cc J. R.

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Le gyroscope basé sur la ﬁbre optique est quasi insensible aux perturbations issues de son environnement.

D.R.

Médaille l’or pour Quantiﬂy qui mesure la pollution de l’air avec un drone.

TENDANCES

cc EN BREF

Conception Des robots origami Le+ Déploiement facilité

Mécanique Une machine à laver verte

Le+ Sans solvant chloré

La start-up Dense Fluid Degreasing (DFD) propose une alternative au nettoyage des pièces mécaniques à l’aide de solvants chlorés. Elle

L’origami propulse la robotique en essaim ! Des chercheurs du Wyss Institute de l’université d’Harvard ont imaginé des robots qui s’individualisent à partir d’un support unique : une feuille. Constituée de plusieurs couches de matériaux différents, cette dernière se sépare en quatre et construit, par des pliages successifs, quatre robots. Ce procédé permettrait de faciliter le déploiement de robots en essaim pour des applications de recherche et de sauvetage notamment. cm

1 milliard C’est le montant en dollars qui sera investi par l’Oil and Gas Climate Initiative (OGCI) pour développer les technologies dédiées à lutter contre le réchauffement climatique.

Nucléaire Imprime-moi un réacteur ! Le+ Délai réduit

L’impression 3D s’invite dans le nucléaire.

Rosatom, le principal opérateur du nucléaire civil russe, a récemment présenté MeltMaster3D-550. Cette imprimante 3D métal repose sur le procédé SLM (Selective Laser Melting). L’imprimante est équipée d’un laser de 1000 W et d’un système de balayage optique trois axes. Elle est capable de fusionner des poudres métalliques telles que le cuivre, l’aluminium, le fer, le nickel, le cobalt ou encore le titane. Elle mesure 2,5 m de longueur, 1,5 m de largeur et 1 mètre de profondeur. Sa vitesse d’impression est comprise entre 15 et 70 cm3/h. L’imprimante 3D sera utilisée pour des réacteurs de recherche, mais devrait également servir pour les huit réacteurs en développement en Russie et trente-six à l’étranger. Tandis que les méthodes traditionnelles de construction des centrales laissent derrière elles beaucoup de déchets, l’impression 3D est plus économe, réduit et simplifie le nombre

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N°993-994ccDÉCEMBRE 2016

Cette imprimante 3D métal sera utilisée pour des réacteurs de recherche.

d’étapes de fabrication d’une pièce, et diminue le délai de mise en place. Le géant du nucléaire russe entend, à présent, mettre au point une imprimante 3D pour concevoir des produits composites ou à base de carbone. Plus généralement, la Russie s’est récemment initiée à la fabrication additive et a lancé, en mars dernier, le premier nanosatellite imprimé en 3D et cet été le premier drone imprimé en 3D. cc P. P.

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Le procédé de DFD offre une solution de dégraissage efﬁcace avec un solvant non polluant : le CO2 supercritique.

D.R.

La même feuille construit, par des pliages successifs, quatre robots.

a mis au point une machine qui utilise le gaz carbonique supercritique. Le CO2, au-delà de 31 °C et de 73 bars, atteint le domaine supercritique, un état intermédiaire presque aussi dense qu’un liquide et dont les propriétés de transport (viscosité/diffusion) sont proches de celles d’un gaz. « Dans ces conditions, le CO2 présente des propriétés très intéressantes de solubilisation des lipides », ajoute Dominique Rossignol, le fondateur. Ainsi, lorsque le CO2 passe sur les pièces sales et grasses, il se charge chimiquement de la graisse et l’extrait. Lorsqu’il revient à l’état de gaz, il se sépare de la pollution et peut être réutilisé dans la machine. Une première machine a été installée en septembre dernier à Cluses, dans une entreprise qui effectue du microdécolletage de pièces en polymère. En 2017, la start-up espère produire deux à cinq machines. Elle vise tous les marchés exigeants sur la qualité du nettoyage (connectique, aéronautique, horlogerie, médical, etc.), mais aussi le secteur du textile. cc J. R.

Publi-rédactionnel

Des axes rotatifs innovants chez HEIDENHAIN L’expérience acquise par HEIDENHAIN depuis de nombreuses années en matière de mécanique de précision et de mesure dimensionnelle a permis de développer un ensemble innovant qui répond aux exigences des applications avec axe rotatif de haute précision.

Modules de mesure angulaire de haute précision Les nouveaux modules de rotation de précision « série MRP » sont le résultat d’un montage optimal entre un élément mécanique avec roulement et un système de positionnement angulaire, afin d’obtenir un ensemble compact garantissant la fiabilité du fonctionnement et dont la précision et la répétabilité sont maitrisées. Série MRP

Le faible couple requis au démarrage garantit des déplacements uniformes. Et grâce à la conception rigide de ce système à roulement intégré, la précision restera optimale pour des charges allant jusqu’à 100kg, même lorsqu’elles sont désaxées.

Et leur version motorisée Les modules de mesure angulaire « Série SRP » réunissent dans un même système compact un MRP et un moteur couple. Ce dernier permet d’obtenir un asservissement stable et précis grâce à son effet réluctant (ou cogging) très bas, même à faible vitesse. Une conception compacte pour plus de fiabilité : Contrairement aux produits traditionnels du marché, cette innovation toute intégrée ne nécessite aucun entretien, et est constituée de très peu de pièces. Il y a donc moins de points d’assemblage ce qui limite les risques d’erreurs. La solution assemblée est, de ce fait, plus compacte : le point de pivot est au plus proche de la mesure, ce qui en fiabilise le résultat.

Ces technologies répondent aux besoins des applications à axe rotatif les plus exigeantes : industrie électronique, métrologie, semi-conducteurs, optique, thermographie, etc.

Les constructeurs bénéficient désormais d’ensembles innovants et spécifiques à leurs besoins, permettant de gagner du temps et de garantir une fiabilité à long terme. Avec les séries MRP et SRP de HEIDENHAIN, les axes tournent rond ! HEIDENHAIN France sarl contact@heidenhain.fr www.heidenhain.fr +33 1 41 14 30 00 Systèmes de mesure angulaire + Systèmes de mesure linéaires + Commandes numériques + Visualisation de cotes + Palpeurs de mesure + Capteurs rotatifs

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Sur notre site Internet, le meilleur de la R&D en temps réel Tendances Les technos qui ont marqué 2016

Quelles sont les innovations qui ont fait parler d’elles en 2016, et qui auront une importance déterminante à l’avenir ? Les tendances technologiques à surveiller pour se projeter dans une nouvelle année ? Des différents projets d’avions personnels concoctés ou soutenus par des acteurs comme Airbus ou Larry Page aux voitures carburant avec des batteries dites à eau salée, qui combinent une pile à combustible et un accumulateur électrochimique, en passant par les robots humanoïdes dédiés aux lignes d’assemblage aéronautiques chez Airbus ou les dernières avancées dans le domaine de l’impression 3D multimatériaux, retour sur une année riche en innovations technologiques, décryptées par la rédaction d’Industrie & Technologies. cm

Reportage L’usine 4.0 selon Ford

c Ford ne compte pas louper

le virage de l’industrie 4.0 ! Entrez dans les coulisses des usines du constructeur américain à Cologne et Valence. Ford

Tendances 2016

Analyse La France championne des Fablabs industriels

Le boom des Labs d’innovation chez les industriels en France a eu lieu il y a deux ou trois ans, en particulier dans les entreprises spécialisées dans la mobilité. Il laisse la place aujourd’hui à une phase de maturation, tandis qu’émerge une logique de réseau inter-entreprises, notamment Fab & Co. Dynamique, le mouvement des Labs en France en fait un leader mondial. Matt Fuller, chercheur en management de l’innovation rattaché à l’université Paris-Dauphine, et co-auteur d’un document du Laboratoire de recherche collaborative intitulé «Enjeux RH et organisationnels des Labs d’entreprise», nous livre son analyse sur le développement des Labs d’entreprise. Selon lui, leur premier intérêt est de faire germer l’esprit d’innovation chez les salariés cm Fablabs

Décryptage La mission Proxima vue par Thomas Pesquet

Le plus jeune astronaute européen s’appelle Thomas Pesquet, est Normand et a rejoint la station spatiale internationale (ISS) le 20 novembre pour une mission de six mois. Enfant, il jouait dans une navette en carton fabriquée par son père. Depuis, il a accumulé consciencieusement les compétences qui font le socle des bons astronautes, ce qui lui permet d’être aujourd’hui dans l’espace. Il y réalisera avec ses deux compagnons plus de 300 expériences scientiﬁques pour l’Agence spatiale européenne (ESA), en particulier dans le domaine médical. «Nous sommes des découvreurs, nous conﬁait Thomas Pesquet lors d’un entretien exclusif en 2009. Nous sommes là pour poser des jalons, acquérir de l’expérience pour un jour, pourquoi pas, installer une présence humaine permanente sur la Lune.» cm

Biomimétisme et impression 3D

c Alcimed, cabinet de conseil,

estime que l’arrivée à maturité de l’impression 3D participe au développement du biomimétisme dans l’industrie Alcimed

Vidéo Fabrication d’une batterie

c Un chercheur explique

les sept étapes de fabrication d’une batterie lithium-ion. PNNL

Réseaux @IT_technologies La communauté de l’innovation hub Industrie & Technologies IndustrieTechno

d’Intelligence Technologique Un supercondensateur doté d’une densité de stockage de l’électricité supérieure à des batteries a été mis au point par des chercheurs de l’Université centrale de Floride (UCF). Il est formé de nanoﬁls entourés de couches d’un métal de transition qui stocke les électrons.

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INTELLIGENCE ARTIFICIELLE

ccPAGE 24 HAPTIQUE

ccPAGE 26 COBOTIQUE

ccPAGE 27 STOCKAGE DE L’ÉLECTRICITÉ

ccPAGE 28 CONDUITE AUTONOME

ccPAGE 30 FABRICATION ADDITIVE

ccPAGE 31 ORDINATEUR COGNITIF

ccPAGE 32 DIAGNOSTIC PERSONNALISÉ

ccPAGE 34 BLOCKCHAIN

ccPAGE 35 INGÉNIERIE GÉNÉTIQUE

ccPAGE 36 BIOLOGIE MOLÉCULAIRE

ccPAGE 38 AVION ÉLECTRIQUE

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EN COUVERTURE

start-up à suivre

n parle de rupture technologique lorsqu’une innovation change radicalement la manière dont on conçoit, utilise ou commercialise un produit ou un service. Il y a un avant et un après. Parfois, la rupture est nette, et change tout très vite, radicalement, comme dans le cas d’Internet. Le plus souvent, c’est une succession d’innovations technologiques qui amène la rupture, comme dans le cas de l’intelligence artiﬁcielle. Le concept n’en est pas nouveau, mais l’association de la loi de Moore aux technologies du big data et aux algorithmes d’apprentissage automatique permet aujourd’hui de rendre intelligents de nombreux produits, du smartphone à la voiture autonome.

cc Douze

domaines technologiques de pointe

Toutes les ruptures ne sont pas de même ampleur et n’avancent pas à la même vitesse. En revanche, elles arrivent souvent par vagues, lorsque les découvertes réalisées dans les laboratoires de recherches sont valorisées… de plus en plus

souvent dans des start-up. C’est tout le sens de ce dossier que d’identifier ces start-up qui innovent dans les domaines de rupture les plus actifs du moment. Nous avons identifié douze de ces domaines technologiques de pointe, foisonnants d’actualité : l’informatique cognitive, l’intelligence artificielle, la cobotique, l’haptique sans contact, le stockage de l’électricité verte, la fabrication additive, la conduite autonome, le diagnostic personnalisé, la blockchain, la biologie moléculaire, l’ingénierie génétique, et l’avion électrique. Nous avons sélectionné cinquante start-up qui, dans le monde, en 2016, se sont créées, ont sorti un produit, lancé l’industrialisation, noué un partenariat majeur, levé des fonds, ou s’apprêtent à le faire en 2017. Parmi elles, dix-huit sont françaises. Preuve que dans leur stratégie d’open innovation, les grandes entreprises hexagonales peuvent également regarder en bas de chez elles. D’autant que bien sûr, la liste n’est pas exhaustive. Toutes ces start-up, pour grandir et changer la donne, ont besoin de partenariats industriels. Ce dossier est donc à consommer sans modération. cm

INTERVIEW

P. GUITTET ; D.R.

Paul-François Fournier Directeur exécutif de la direction Innovation Bpifrance

« L’écosystème des start-up doit accrocher le monde de la recherche »

ccPAGE 22

DÉCEMBRE 2016ccN°993-994

EN COUVERTURE

Paul-François Fournier

ccparcours

Directeur exécutif De la Direction innovation Bpifrance

L’écosystème des start-up doit accrocher le monde de la recherche Comment situez-vous la France dans le monde, en termes d’écosystème de start-up ? P-F. F. : Toutes les briques de l’écosystème

sont aujourd’hui en place. Il y a eu ces dernières années la cristallisation d‘un travail long, de près de dix ans, pour créer un écosystème d’innovation. On a passé une étape, car des moyens sont arrivés, et il y a eu une prise de conscience des entrepreneurs et des pouvoirs publics pour créer cette vision. Il faut aujourd’hui que ce vivier de compétences et d’énergies accroche le monde de la recherche et de l’université, et soit un vrai moteur de la transformation des grands groupes. C’est vraiment l’étape d’après, pour les trois à cinq ans à venir. La French Tech est très prometteuse, mais sa valeur sera dans la valorisation de son savoir collectif.

La mobilisation autour de la French Tech, qui a mis à l’honneur les jeunes pousses françaises du numérique, a parfois été perçue comme se faisant au détriment des autres secteurs. Comment rééquilibrer ? P-F. F. : C’est vrai, notre système ne valorise

pas encore assez des secteurs technologiques sur lesquels on a pourtant déjà de belles réussites, comme les biotechs. Regardez Cellectis, cotée à la Bourse de Paris. Il faut donc que l’on soit capable de financer davantage ces écosystèmes. Le programme d’investissements d’avenir, le PIA3, qui va se développer à partir de 2017, comprendra une enveloppe «Frontière venture», pour

N°993-994ccdécembre 2016

justement développer des outils de financement adaptés à ces start-up technologiques et à la recherche. Mais il reste encore à les inventer. Lorsqu’une start-up française se fait racheter par une entreprise étrangère, quelle réaction avez-vous? Content? Déprimé? P-F. F. : Dans une bonne majorité des cas,

c’est plutôt une bonne nouvelle, car c’est une forme de valorisation du savoir-faire français. Tout dépend ensuite à quel niveau de maturité se situe l’entreprise. Si la startup est petite, il y a un risque de délocalisation important. Mais si elle a atteint une taille moyenne, et c’est le modèle Israélien dont il faut que l’on s’inspire, cela peut pousser le groupe acquéreur à venir installer une partie de sa R&D en France et à recréer de l’activité. Mais il reste un pincement au cœur que ce ne soit pas un groupe français qui l’ait rachetée. Et c’est pour cela que nous avons créé une petite équipe, le Hub Bpifrance, pour faire connaître la base de 40000 entreprises innovantes que nous finançons depuis quinze ans.

De fait, malgré les grands discours sur l’open innovation, les start-up technologiques françaises peinent à entrer en contact avec des entreprises. Que peut faire Bpifrance? P-F. F. : Nous aidons les grands groupes à

prendre conscience de la richesse du terreau de start-up françaises. Ces grands groupes, qui ont une vision mondiale, vont dans

Paul-François Fournier est directeur exécutif de la direction Innovation Bpifrance depuis 2013. Diplômé de Polytechnique et Telecom ParisTech, il est entré chez France Télécom en 1994. Il a été membre du comité exécutif de Wanadoo. En 2011, il a pris la direction de l’exécutif du Technocentre d’Orange, où il était en charge de l’innovation produits.

la Silicon Valley, et trouvent que c’est formidable. Mais c’est à neuf heures de vol, et on n’y parle pas la même langue. Alors qu’en bas de chez elles, elles ont les mêmes, moins chères, et qui parlent la même langue. Cela ne veut pas dire qu’il ne faut pas regarder ailleurs, car le monde est ouvert. Mais il y a en France un potentiel foisonnant. Le rôle du Hub est notamment de le faire découvrir aux grands groupes en fonction de leur besoin. Et cela marche à tous les coups car en moyenne, ils ne connaissent que 30 à 40% des sociétés innovantes françaises qui pourraient les intéresser. Nous les aidons à se mettre en relation. Ensuite on fait un gros travail de formation, d’acculturation et de benchmarking. On forme par exemple leurs directeurs financiers au capital-risque. On les fait se rencontrer, dans le Hub, qui est aussi un lieu, pour créer une émulation positive. Pourquoi pousser les entreprises à acquérir des start-up, plutôt que de se contenter de travailler avec elles? P-F. F. : Nous poussons à l’acquisition, mais

uniquement à la fin du processus de collaboration. Il faut des sorties pour que les fonds retrouvent leur mise plus rapidement, pour réinvestir. C’est aussi une logique industrielle, car l’acquisition permet d’intégrer des compétences et des moyens pour recréer un nouveau business. Enfin, il y a aussi une logique systémique. Il est de notre intérêt collectif que toutes les compétences de ces start-up viennent régénérer le management de ces grands groupes.

50 sTaRT-Up à sUiVRE

d’euros ce qui n’existait pas avant. Mais il y reste des choses à faire bouger. En amont, l’écosystème de la French Tech est encore trop décorrélé du monde de la recherche et de l’université, sauf peut-être dans les biotechs. Il y a de beaux exemples comme l’ESPCI, que l’on peut voir comme un mini-Harvard. Mais il faut mieux valoriser notre innovation technologique, qui est un des atouts français, au niveau des jeunes entrepreneurs. En aval, on doit encore favoriser la collaboration entre start-up et grands groupes. Il faut transformer la R&D, pour qu’ils soient capables de faire des acquisitions et aller chercher l’innovation dans les start-up. On a créé cet écosystème de startup. Il faut maintenant créer les ponts.

e ge

Que reste-t-il de la mission régalienne d’aide à l’innovation dans Bpifrance? P-F. F. : Cette mission d’aide à l’innovation

P. Guittet

Vous défendez l’idée selon laquelle l’innovation a de multiples visages, qui dépassent la seule technologie. Avez-vous réussi à faire passer ce message? P-F. F. : Oui, on a passé une étape impor-

tante. Aujourd’hui ce n’est plus un débat, y compris en dehors de Bpifrance. On a passé une autre étape symbolique dans la compréhension que l’innovation technologique s’enrichit des autres formes d’innovation, comme le modèle d’affaires, la distribution, le management, et lui donne des éléments de valorisation supplémentaires. Ces formes d’innovation s’additionnent. Elles ne s’opposent pas. Même les start-up technologiques intègrent, de plus en plus, ces nouvelles dimensions de l’innovation. Nous avons d’ailleurs formé le jury du concours I-lab (création d’entreprises de technologies

innovantes, ndlr) à ces nouveaux critères. On regarde ainsi de plus en plus le management de ces start-up technologiques. Mais cela reste un travail de longue haleine. Quelle place reste-t-il pour la technologie dans les mécanismes d’aide ? P-F. F. : J’ai cessé de séparer l’innovation

technologique. Et il y a eu un grand alignement d’intérêt avec la French Tech et les entrepreneurs. On a doublé le nombre de start-up financées en trois ans. On en a financé 3000 en 2015, contre 1600 en 2013. Les levées des fonds significatives, qui étaient un retard français, sont en train d’augmenter. Il y avait dix-huit levées de fonds de plus de 15 millions d’euros en 2015, il y en a eu trente-six en 2016. On voit aussi des levées de plus de 100 millions

est restée au cœur du projet Bpifrance, en particulier de la direction de l’innovation, dans laquelle on a intégré les outils de l’Agence nationale de valorisation de la recherche (Anvar), qui ont beaucoup évolué depuis. C’est là qu’on a les dotations de l’état, qui permettent de prendre des risques que les banques privées ne peuvent pas prendre. On investit aussi en fonds propres et dans des fonds d’investissement. Cela a été l’un des enjeux de la création de cette direction de l’innovation par Nicolas Dufourcq au moment de la création de Bpifrance. De combien est la dotation de l’État? P-F. F. : La dotation est multiple, via les pro-

grammes traditionnels du budget de l’état et de plus en plus via le programme d’investissements d’avenir. Il y a aussi les régions, qui nous donnent des moyens. Et enfin l’Europe, en particulier le plan Juncker, dont la France est l’un des gros utilisateurs des programmes dédiés à l’innovation. Ces moyens ont permis de doubler l’activité innovation entre 2013 et 2015, qui est passée de 750 millions d’euros à un peu plus d’1,3 milliard. Le budget sera presque identique en 2016. cm cc propos recueillis par aurélie BarBaux abarbaux@industrie-technologies.com

decembre 2016ccN°993-994

EN COUVERTURE

INTELLIGENCE arTIfICIELLE la RUpTURE

Grâce notamment à la plus grande maîtrise des algorithmes d’apprentissage automatique, l’intelligence artificielle s’immisce désormais partout… et change tout : les véhicules deviennent autonomes, les robots collaborent, les systèmes prédisent leurs pannes et alertent d’un danger. cc Juliette Raynal jraynal@industrie-technologies.com

Darktrace La cybersécurité se muscle au machine learning

’affranchir des signatures et des moteurs de règles « pour nous concentrer sur l’analyse comportementale, c’est l’approche que nous avons retenue », expose Emmanuel Meriot, le responsable pour la France de l’entreprise Darktrace. Fondée en 2013, cette start-up britannique compte déjà plus de 330 collaborateurs et 22 bureaux à travers le monde. Derrière ce succès, des technologies de machine learning (apprentissage automatique, en français), issues de recherches menées à l’université de Cambridge. Dans les détails, le logiciel développé par Darktrace permet de construire un modèle comportemental à partir des flux générés par les machines et les usages des employés. Grâce à des algorithmes de machine learning, le modèle apprend tout au long de la durée de vie du projet et est ainsi capable d’alerter l’administrateur lorsqu’il détecte un comportement déviant, anormal et donc susceptible d’être intéressant. Un moyen efficace de lutter contre les menaces persistantes avancées dont les signatures ne sont pas

N°993-994ccdécembre 2016

connues. « Il s’agit en quelque sorte d’un outil d’alerte, qui fonctionne comme notre système immunitaire », précise Emmanuel Meriot. cc Plus

de 18000 incidents majeurs détectés

Au total, près de 300 paramètres, comme les heures et les adresses IP de connexion des utilisateurs et des machines ou encore les téléchargements, sont pris en compte pour établir le modèle d’analyse comportementale, dont la première phase d’apprentissage dure environ une semaine. Le logiciel est relié directement à une interface qui permet aux responsables des systèmes d’information de visualiser en 3D et en temps réel leur réseau. La start-up a développé une solution pour la bureautique et une autre spécialement adaptée aux systèmes industriels pour répondre aux nouveaux besoins liés à la convergence des systèmes industriels et des infrastructures informatiques. Darktrace compte ainsi parmi ses clients le spécialiste de l’énergie Drax ou encore la société ferroviaire Virgin Trains. Plus géné-

ralement, la jeune pousse travaille également avec des institutions financières et bancaires, des opérateurs télécoms, des organisations gouvernementales et des infrastructures d’importance vitale. Au total, la start-up revendique plus de 1500 installations de son système immunitaire dans le monde et assure que plus de 18 000 incidents de cybersécurité majeurs ont été détectés grâce à sa solution. Lors d’une conférence organisée par le magazine américain Wired, Dave Palmer, le directeur technique de l’entreprise, a fait valoir que cette technologie permettait également de faire face aux hackers qui, eux aussi, ont recours au machine learning pour déployer de nouvelles attaques. En juin dernier, Darktrace a levé 65 millions de dollars auprès d’investisseurs tels que KKR, Summit Partners, Softbank et Samsung. Depuis sa création, la start-up a levé plus de 100 millions de dollars. Sa valorisation a atteint la barre des 400 millions de dollars et la pépite assure que son chiffre d’affaires annuel a été multiplié par sept en un an. cm

D. R.

Pour construire un modèle d’analyse comportementale, Darktrace prend en compte plus de 300 paramètres.

50 STaRT-Up à SUiVRE Vicarious pourrait créer une intelligence artificielle capable d'apprendre et d’imaginer.

VICarIOUS Des machines imaginatives cc Et si l’imagination permettait de rendre les machines plus intelligentes ? C’est le parti

pris de la start-up Vicarious. Basée en Californie, cette jeune pousse est soutenue financièrement par de nombreux influenceurs de la Silicon Valley. Elle s’attache à concevoir de nouveaux réseaux de neurones capables de prendre en compte davantage de facultés de notre cerveau. Parmi elles : la capacité à imaginer ce à quoi pourraient ressembler des informations apprises dans un contexte particulier, dans d’autres scénarios que celui enregistré. Une sorte d’imagination artificielle donc. Selon les fondateurs de la start-up, cette faculté permettrait de réduire la phase d’apprentissage des ordinateurs. Ces derniers auraient besoin d’ingurgiter moins de données et pourraient reconnaître plus facilement des concepts.cm

DreamUp Vision Le deep learning contre la cécité

aNGUS aI rendre les objets conscients de leur environnement cc Fondée par deux anciens d’Aldebaran Robotics, la start-up Angus AI

est spécialisée dans les algorithmes de perception. Grâce à l’utilisation de réseaux de neurones, leur logiciel est capable d’extraire des informations à partir de données brutes : le son et la vidéo. Il est notamment utilisé par certaines enseignes qui le relient à des caméras pour récolter des informations sur les passants et visiteurs (âge, sexe, expression, etc.). Mais de nombreuses autres applications sont possibles. La jeune pousse travaille par exemple avec la SNCF pour équiper les opérateurs de maintenance d’une oreillette intelligente. Grâce à un système de reconnaissance vocale, toutes leurs observations sont enregistrées de manière numérique, puis transformées en ticket. cm

DrIVE aI Un cerveau pour véhicule autonome cc Elle accélère (incognito) dans la course aux véhicules autonomes. Drive AI est une start-up californienne issue de recherches menées au laboratoire d’intelligence artificielle de Stanford. Dirigée par Sameep Tandon, la jeune pousse utilise les techniques de deep learning (apprentissage profond en français) pour que le cerveau de la voiture apprenne seul à réagir aux différents scénarios auxquels il sera confronté. Une approche qui s’oppose à une méthode plus classique, qui consiste à programmer dans les moindres détails le cerveau de la voiture La start-up utilise le deep learning à travers des règles spécifiques pour pour que la voiture apprenne qu’elle sache exactement quoi seule à réagir faire selon les situations aux différentes situations rencontrées. La start-up est sortie auxquelles de l’ombre en avril 2016 elle sera lorsqu’elle a reçu l’autorisation exposée. de tester des voitures autonomes sur les routes publiques de Californie. cm

SUNIBraIN Des panneaux photovoltaïques prédictifs

D. R.

cc Doper le rendement des panneaux photovoltaïques. C’est la mission que s’est

donnée la pépite toulousaine SuniBrain. Fondée en 2013 par Nicolas Cristi, elle a mis au point un dispositif d’arrosage automatique pour nettoyer et refroidir les panneaux photovoltaïques afin d’augmenter leur rendement de 6 à 8%. Elle développe aussi avec l’Institut de recherche informatique de Toulouse des algorithmes de machine learning. Objectif: permettre aux calculateurs photovoltaïques d’analyser des montagnes de données et trouver des corrélations entre elles, pour doter le système de capacités de prédiction poussées. «Les énergies renouvelables sont des énergies intermittentes. L’objectif est de les rendre les plus prévisibles possible pour qu’elles puissent s’adapter aux besoins du réseau», souligne Nicolas Cristi. cm

L’algorithme détecte des microanévrismes sur des images de fond d’œil.

’intelligence artificielle sera-t-elle un levier majeur de progrès dans le secteur biomédical? « Les technologies de deep learning constituent un véritable outil d’aide au diagnostic pour les médecins et les biologistes », avance Ekaterina Besse, fondatrice de la start-up parisienne DreamUpVision, créée en juin 2016.

cc La

solution dépiste la rétinopathie en quelques secondes

Incubée à l’Institut de la vision, la jeune pousse a développé un algorithme de deep learning capable de détecter de manière précoce la rétinopathie diabétique, principale cause de cécité au sein de la population active. Il reconnaît seul les signes de la maladie, en détectant des microanévrismes, des tâches ou le mauvais état des artères, sur des images de fond d’œil réalisées à partir d’un rétinographe. Mais pour que cet algorithme devienne intelligent, il a d’abord fallu l’entraîner. Le modèle mathématique a ainsi été « nourri » de 90 000 images de fond d’œil de patients atteints de la pathologie. La machine a compris seule pourquoi ces images avaient été classées comme correspondant à la maladie. Aujourd’hui, l’algorithme est non seulement capable de dépister la maladie en quelques secondes, mais aussi de déterminer son stade de développement. La commercialisation du logiciel est prévue au printemps 2017. cm décembre 2016ccN°993-994

EN COUVERTURE

HAPtiQUE la RUpTURE

Après les systèmes haptiques à retour d’effort, la technologie « mid-air » utilise l’interaction entre des ultrasons et l’air pour créer différentes intensités de vibration, perceptibles par la peau humaine. De quoi ajouter le toucher à la réalité virtuelle. cc Aurélie BArBAux et Juliette rAynAl redaction@industrie-technologies.com

En jouant sur les fréquences des ultrasons, UltraHaptics crée des points de contacts invisibles, mais perceptibles au toucher.

pin-off de l’université de Bristol née en 2013, UltraHaptics a mis au point un dispositif qui permet aux utilisateurs de sentir et de manipuler dans l’air des formes en 3D invisibles de la réalité virtuelle, grâce à l’émission d’ultrasons.

cc Faire

ressentir en temps réel des formes en 3D

La technologie repose sur le principe de radiation acoustique, qui permet de stimuler les mécanorécepteurs cutanés localisés à différentes épaisseurs dans la peau. Le dispositif fonctionne à l’aide d’une plaque rectangulaire sur laquelle sont positionnés plusieurs transducteurs, qui envoient des ondes sonores inaudibles. En jouant sur les fréquences entre 4 et 250 Hz, il est ensuite possible de créer des points de contacts invisibles,

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mais perceptibles au toucher. En combinant cette technique à un détecteur de mouvements et à un algorithme propriétaire, UltraHaptics est également capable de synchroniser en temps réel cette sensation de retour d’effet avec une vidéo. Initialement de 200 images par seconde, pour faire ressentir des formes basiques en 3D comme une sphère, un cube, une pyramide ou un cône, la résolution atteint aujourd’hui 10 000 images par seconde, pour distinguer les textures. Après avoir vendu (20000 dollars) des kits d’évaluation de sa technologie à des industriels de l’automobile (pour les commandes audio du tableau de bord, par exemple) et des développeurs de jeux virtuels ou de réalité augmentée, la start-up s’apprête à commercialiser des kits développeurs (2000 dollars) à partir de janvier 2017. cm

ActronikA Une tablette pour sentir les textures cc Pour simuler la sensation fine du toucher, comme la reconnaissance de textures, la technologie d’Actronika repose sur un logiciel alimenté par Des algorithmes les algorithmes déterminant et des mini actionneurs le sens du toucher, et des mini vibrotactiles restituent actionneurs vibrotactiles la sensation réelle. permettant de simuler la sensation physique sur une tablette. Elle est issue des travaux du professeur Vincent Hayward, de l’université Pierre et Marie Curie à Paris, qui, pour lancer la start-up en 2015 s’est associé à Rafal Pijewski, membre du laboratoire de l’UPMC, et Gilles Meyer, serial entrepreneur. Le premier contrat commercial vise à enrichir des systèmes de chirurgie à distance. La tablette sera assemblée en France. cm

LAmsAPtic L’interface homme machine sensitive cc Créée à Los Angeles en 2015 par deux jeunes docteurs en électronique et traitement du signal, Lamsaptic a développé un algorithme propriétaire. Celui-ci crée à partir d’ultrasons des champs de pression d’air à haute résolution, qui peuvent être détectés par des capteurs tactiles humains. Cela permet aux utilisateurs d’interagir et de détecter des objets virtuels. Les concepteurs de cette technologie souhaitent désormais en simplifier l’usage pour développer des applications industrielles. Lamsaptic est incubé à la South California University. Elle a reçu le prix de la National Science Foundation américaine. cm

EmErgE Le design en plus

Ajouter le sens du toucher à la réalité virtuelle.

cc Aucun prototype physique n’a encore été dévoilé, mais la jeune start-up californienne Emerge promet elle aussi un périphérique pour ajouter le sens du toucher à la réalité virtuelle, probablement via la même technologie ultrason qu’UltraHaptics et Lamsaptic. Mais avec le design en plus. cm

D. R.

UltraHaptics Des ultrasons pour toucher la réalité virtuelle

50 STaRT-Up à SUiVRE

coBotiQUE la RUpTURE

Avec la cobotique, les robots industriels sortent de leur cage pour interagir avec les opérateurs. Cette nouvelle famille de robots vise à automatiser des tâches qui ne l’étaient pas jusqu’à présent. Elle transforme l’organisation des ateliers. cc Juliette rAynAl jraynal@industrie-technologies.com

Mip rOBOtics Un cobot low-cost n robot collaboratif (cobot) accessible aux PME, en termes de prix et d’usage. C’est ce que propose la start-up parisienne créée en 2015 MIP Robotics. Pour atteindre cet objectif, la jeune pousse incubée à l’école nationale supérieure d’arts et métiers a conçu ses propres composants. Elle a notamment breveté un réducteur de vitesse dont l’architecture demande d’assembler moins de pièces, qui sont en plus moins compliquées à usiner que celles des réducteurs traditionnels. Le cobot embarque aussi un moteur intelligent qui enregistre toutes les positions. Un opérateur peut ainsi « prendre le robot par la main » pour lui apprendre des gestes. On parle alors de programmation par apprentissage. L’électronique embarquée dans le

Programmable par apprentissage, le robot embarque un moteur intelligent qui enregistre toutes les positions.

moteur permet également de sentir l’effort et de stopper le robot en cas de contact avec l’opérateur. cc Destiné

principalement aux PME

Le premier robot de la start-up, Junior, est doté de quatre degrés de liberté et d’une précision en bout de bras de 0,5 mm. Il peut soulever une charge de 5 kg et travailler à une cadence de 500 mm/s. Le cobot est mis en vente à 8 000 euros. Sensiblement moins cher que les autres

kBEE Un bras robotique dans le cloud

Dès que Franka enregistre de nouvelles tâches, il les partage avec d’autres robots.

D. R.

cc Enrichir les capacités d’un bras robotique

collaboratif grâce au cloud. C’est ce que propose la start-up munichoise Kbee, spin-off de l’Institut de robotique et de mécatronique créé par Kuka. Lors de la dernière foire de Hanovre, la jeune pousse a présenté son cobot Franka doté de sept degrés de liberté. La start-up a développé une solution logicielle qui permet au robot d’enregistrer de nouvelles tâches et de les partager dans le cloud, pour que d’autres bras robotiques puissent les effectuer. L’interface de programmation permet également à Franka de se construire lui-même ! cm

sYBot Un bras ultrasensible cc Sybot est un spin-off du CEA List. Elle a déployé en 2016 son premier cobot éponyme au sein de la PME Gebe2 Productique pour des tâches de ponçage. Le bras robotique collaboratif est extrêmement sensible aux efforts grâce à des actionneurs composés de câbles et de vis à billes. cm

ce bras robotique est conçu pour réduire la pénibilité.

cobots industriels, Junior est toutefois dédié à des tâches plus simples. Trois unités ont d’ores et déjà été commercialisées. Un premier est utilisé par une TPE de l’électronique pour le chargement d’un convoyeur. Un deuxième est installé dans un laboratoire du CNRS pour effectuer des tests avec une sonde. Le dernier est utilisé par Toshiba pour assembler des composants dans le cadre de petites séries. En 2017, MIP Robotics entend produire cent unités. cm

triDom Une plate-forme multitâche

La start-up travaille sur la mise au point d’un système robotique capable d’imprimer en 3D une maison de 100 mètres carrés.

cc La start-up Tridom est née à la Singularity

University, en Californie. Pas étonnant donc que son objectif soit ambitieux: automatiser le monde de la construction grâce à une plate-forme robotique. Fondée par Yaron Schwarcz, elle entend imprimer en 3D une maison en béton de 100 mètres carrés, avec isolation, à l’aide d’un bras robotique. Actuellement, Tridom concentre ses travaux sur la partie logicielle. De nombreux algorithmes devront être utilisés pour orchestrer les interactions entre les capteurs, les moteurs et les actionneurs et permettre une collaboration sûre avec les professionnels du BTP. Le tout dans un environnement hyperdynamique.cm

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EN COUVERTURE

STOCKAGE dE l’élECTriCiTé la RUpTURE

La baisse croissante du coût des énergies renouvelables ouvre la voie au déploiement des solutions de stockage massif de l’électricité verte. Batteries à flux, volant d’inertie, air comprimé… des solutions fantaisistes il y a quelques années tireront leur épingle du jeu dans un monde où le stockage d’énergie est un enjeu central. cc PhiliPPe Passebon ppassebon@industrie-technologies.com

Ce pilote, en forme d'anneau, aura un diamètre de 500 mètres. Installé sous terre ce volant permettra de stocker l’énergie solaire et éolienne.

eraloop veut développer des unités de stockage d’électricité de l’ordre de la dizaine de gigawattheure (GWh), voire du térawattheure (TWh) ! Le système, conçu par Oskari Heikkilä et Petri Saarinen à l’université Aalto en Finlande, dont est issue la start-up, couple lévitation magnétique, volant d’inertie et moteur brushless. Il consiste en une chaîne de masses en rotation, dans un anneau dont la vitesse est proportionnelle à l’énergie stockée. L’énergie électrique disponible est convertie en énergie de rotation des masses de la chaîne.

cc Une

capacité de stockage de 16 GWh

L’unité de stockage que veut commercialiser Teraloop aura une puissance de 500 MW, avec une capacité de stockage allant jusqu’à 16 GWh. Pour occuper un minimum de place, l’anneau de 500 mètres de diamètre sera installé sous terre. Le « volant d’inertie » de Teraloop est constitué d’une chaîne de plusieurs masses de forme torique inter-

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connectées en rotation dans le boîtier sous vide. La transformation de l’énergie électrique en énergie de rotation ou vice versa est effectuée à l’aide de bobines. Afin de réduire les pertes au minimum, la chaîne est en lévitation magnétique et un vide est pompé dans le boîtier. Le tout est commandé par un système de commande automatisé. Plusieurs autres start-up proposent des volants d’inertie, mais ceux-ci sont limités à quelques dizaines de mégawatts, et peinent à dépasser une capacité de stockage de 10 mégawattheures. Le système de Teraloop peut encore aller plus loin, en augmentant la taille du boîtier ou en augmentant le poids des masses. Les fondateurs de Teraloop vont même jusqu’à imaginer une unité de stockage de l’ordre du TWh, avec un tore principal dont le diamètre atteindrait 5 kilomètres et des masses en rotation d’un poids total de 70 000 tonnes. Plus modeste, le pilote que prévoit Teraloop en Finlande pour 2019 fera tout de même quelque centaines de mètres de diamètre. cm

SOlidEnErGy SySTEm l’autonomie des drones multipliée par deux cc SolidEnergy double l’autonomie des batteries lithium-ion ! Le spin off de l’Institut de technologie du Massachusetts MIT supprime l’anode en graphite ou en silicium des batteries lithium-ion, qu’elle remplace par une fine feuille de lithium métal. Celle-ci vient s’enrouler directement autour de la cathode. En intégrant ainsi anode et cathode, SolidEnergy veut gagner en densité. En outre, la jeune pousse utilise une couche de polymère solide appliquée sur la feuille de lithium. La couche est à la fois suffisamment fine pour laisser circuler les ions lithium qui traversent ensuite un électrolyte liquide non inflammable, et suffisamment épaisse pour empêcher l’anode de réagir avec l’électrolyte. Le fondateur de la start-up, Qichao Hu, affirme que la batterie peut être fabriquée sur les lignes de production de batteries lithium-ion. La start-up veut lancer son produit en fin d’année pour les drones, puis en 2017 pour les smartphones et objets connectés portatifs. En 2018, elle veut attaquer le secteur des voitures électriques. cm

la batterie est constituée d’une anode en lithium métal et d’un électrolyte non inflammable.

D.R.

teraloop Un volant d’inertie taille XXl

50 STaRT-Up à SUiVRE

KeMWatt le choix de la flexibilité a start-up rennaise Kemwatt, créée en 2014, a présenté une batterie à flux de 10 kW. Celle-ci est spécifiquement destinée aux applications de stockage des énergies renouvelables. Les batteries à flux – ou batteries redoxflow – s’appuient sur deux solutions électrolytiques successivement réduites et oxydées, et séparées par une membrane échangeuse d’ions.

cc Un

électrolyte organique, biodégradable et non corrosif

La quantité d’énergie que l’on peut stocker dépend alors seulement de la taille des réservoirs d’électrolyte, que l’on peut agrandir selon les besoins. Une caractéristique qui les distingue des batteries classiques, dont la capacité de stockage dépend des électrodes. Un atout de taille pour intégrer le système à des parcs de production aux capacités évolutives, la faible densité énergétique des batteries à flux n’étant plus un inconvénient pour ces applications stationnaires. Le développement de la technologie était

D.R.

AirThium Gonflée à bloc cc Exit la chimie complexe des batteries traditionnelles. La start-up parisienne Airthium veut stocker l’électricité verte en la convertissant en air stocké dans des bonbonnes jusqu’à 350 bars. Quand l’électricité doit être fournie, l’air est décomprimé de façon contrôlée et pousse un piston qui actionne un alternateur. Airthium s’appuie sur un compresseur électromagnétique dont une particularité est de se brancher directement au rotor d’une éolienne, évitant ainsi l’étape de conversion de l’énergie mécanique en électricité. Premier marché visé pour la start-up française créée début 2016 : l’autoconsommation chez les industriels. cm

pourtant jusqu’ici freiné par des problèmes de corrosion, le coût et l’impact environnemental des électrolytes. « Les électrolytes étaient jusqu’à présent basés sur de la chimie au vanadium, un milieu acide corrosif qui attaquait les autres composants, précise François Hubert, le président de Kemwatt. La batterie que nous avons mise au point repose sur un électrolyte organique – la quinone – biodégradable, disponible, et non corrosif pour les métaux des électrodes. » Débarrassées des trois inconvénients majeurs des batteries à flux, celles de Kemwatt seraient, selon leurs concepteurs, facilement industrialisables, et pourraient atteindre des durées de vie au-delà de 10 000 cycles. cm

EnpOwEr EnErGy une technologie qui ne manque pas de sel cc La société chinoise EnPower Energy, créée en 2012 par Dai Xiang, un ancien de la Silicon Valley revenu en Chine, s’attaque au marché du stockage d’électricité renouvelable avec une technologie de batterie ionique aqueuse. Les ions sodium se déplacent entre les anodes de la batterie grâce à un électrolyte à base d’eau. La société prévoit d’effectuer des tests à grande échelle de ses batteries ioniques aqueuses d’ici la fin de l’année, et de commencer la production de masse dans le courant de l’année 2017, avec le marché chinois à ses pieds. cm

le principe de ces batteries repose sur des ions sodium et un électrolyte à base d’eau.

SunfirE de l’hydrogène au milieu des électrons

le power Core réunit le meilleur de la pile à combustible et de l’électrolyseur. cc Société allemande fondée en 2010, Sunfire propose de stocker l’électricité renouvelable par électrolyse de l’eau sous forme d’hydrogène. Mais avec l’idée originale de combiner les technologies de la pile à combustible et de l’électrolyseur en un dispositif unique, le Power Core. Cela permet de réduire significativement les coûts d’investissement, et de parvenir à une efficacité du système estimée à 60%. La PME a mis au point avec Boeing une version commerciale du dispositif testé sur le réseau électrique de Californie du Sud. Elle devrait être installée sur un microgrid de la Navy. cm

la batterie à flux mise au point par l’équipe de Kemwatt repose sur un électrolyte organique.

EnSTOrAGE mixer brome et hydrogène cc La start-up israélienne Enstorage, créée en 2008, a développé la première batterie à flux au bromure d’hydrogène (HBr), le brome étant présent en grande quantité en Israël. En charge, la batterie transforme le HBr en HBr3, ce qui permet parallèlement de créer et stocker de l’hydrogène. En décharge, l’hydrogène est consommé et de l’énergie est générée. cm

décembre 2016ccN°993-994

EN COUVERTURE

CoNdUitE AUtoNomE lA RUpTURE

Pas de véhicule autonome sans lidar, laser, vision 3D, intelligence artificielle, cartographie temps réel et logiciel embarqué… Autant de domaines où les start-up ne cessent d’innover, avec des technologies low-cost, collaboratives ou bioinspirées. cc Claire leCoeuvre redaction@industrie-technologies.com

QUANERGY Un lidar à bas coût cc La start-up américaine Quanergy veut

Quanergy a développé le lidar S3 compact, peu onéreux et destiné à l’automobile.

proposer des lidar à moins de 250 dollars en 2017. Créée en 2012, elle a développé une technologie ne contenant aucune partie mobile, ce qui rend son produit bien moins fragile et surtout moins cher. Pas de miroirs mais une puce. Fonctionnant à une longueur d’onde de 905 nm, le lidar S3 calcule le temps de propagation de la lumière et génère 50000 points par seconde pour créer une vue 3D en temps réel. Il n’est pas affecté par les infrarouges, la faible luminosité ni par de mauvaises conditions atmosphériques. Delphi Automotive et Samsung Ventures ont investi dans la start-up, qui a levé 90 millions de dollars. cm

DIBOTICS Les capteurs augmentés

dibotics a mis au point une solution de localisation en 6 degrés de liberté et de perception 3D avec un seul capteur.

ChRoNoCAm des capteurs qui miment la rétine humaine prototype de capteur d’image neuromorphique de la start-up parisienne Chronocam, créée en février 2014, a déjà séduit des investisseurs comme Nissan, Renault, Général Motors ou encore Bosch. Reproduisant le fonctionnement de la rétine humaine, il enregistre le changement de luminosité en une milliseconde, au lieu d’emmagasiner un ensemble d’images statiques. «Sur autoroutes, nous réduisons par 1000 les quantités de données et en zone urbaine, par 20», fait valoir Luca Verre, cofondateur et PDG de Chronocam. Ce capteur fonctionne aussi bien à basse luminosité qu’au-delà de 140 dB. De quoi éviter les problèmes d’objets non perçus et d’éblouissement. cm

CiViL mAPS La cartographie collaborative temps réel

Civil maps convertit les données issues des capteurs en informations cartographiques pour véhicules autonomes.

cc Utiliser les autres véhicules pour créer la carte des véhicules autonomes. Voilà la base de la technologie de Civil Maps, start-up créée à Berkeley (Californie) en 2014. Ford Moto a investi à hauteur de 6,6 millions de dollars dans la start-up en juillet 2016. cm

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méliorer les données obtenues par les capteurs de type caméra, lidar, radar : telle est l’ambition de la start-up parisienne Dibotics.

cc Créer

une carte en 3D en temps réel sans GPS

Son logiciel permet de localiser les capteurs 3D installés sur les voitures, puis de créer une carte 3D en temps réel sans utiliser de GPS. Pour cela, il utilise un algorithme avec une règle de gravitation appliquée à un ensemble de points définis sur des images. Cela permet de voir l’évolution des points et donc le mouvement des objets que représentent les points. Les algorithmes de Dibotics sont capables de condenser une grande quantité de données issues par exemple d’un lidar 3D, pour obtenir une meilleure définition d’image. À l’occasion du CES de janvier 2017, la start-up lancera une mar-

que spécialisée pour l’automobile : Augmente Lidar. Elle en fera les premières démonstrations lors de ce salon dédié à l’électronique grand public. Ce produit proposera de mettre en œuvre la technologie de base de Dibotics pour apporter des fonctions supplémentaires intéressantes pour le véhicule autonome. Il s’agira par exemple de localiser le véhicule sur une carte préexistante, de détecter des objets en mouvement et de repérer des éléments tels que les lignes au sol. « Notre logiciel produit des informations comme les autres capteurs, mais enrichies », résume Raul Bravo, co-fondateur de Dibotics. L’entreprise crée ainsi « une nouvelle catégorie d’acteurs dans le monde automobile». La start-up travaille autant avec des fabricants automobiles qu’avec des fabricants de lidar comme le californien Velodyne, ou même de logiciels ou de plateformes d’intégration. cm

D.R.

cc L’industrialisation n’est prévue que pour fin 2017, mais le

50 sTART-Up à sUiVRE

FABRiCAtioN AdditiVE lA RUpTURE

Longtemps cantonnées au monde du prototypage, les techniques de fabrication additive ne cessent de s’améliorer et permettent désormais de produire en série. L’impression 3D s’ouvre aussi aux tailles XXL. cc Juliette raynal jraynal@industrie-technologies.com

SéRiCYNE Les vers à soie tissent en 3d La technique pousse le ver à soie à tisser directement l'objet designé. cc Séricyne veut révolutionner la fabrication de la soie. Fondée en 2015 par Constance Madaule (lauréate du Trophée des ingénieurs du futur, voir page 6), la start-up française propose de transformer les vers à soie en « imprimantes 3D biologiques ». Son procédé permet d’ordonner aux vers de tisser directement des objets en trois dimensions. Il intéresse particulièrement l’industrie du luxe. cm

CARBoN 3d Une machine qui mise sur la résine liquide

XtREEE Construction XXL

cc La start-up californienne Carbon 3D est

cc Un pavillon

à l’origine de Clip, une technologie qui permet d’imprimer en continu. La machine polymérise la matière en projetant des rayons UV dans un réservoir de résine photosensible, qui se solidifie sous l’action des rayons ultraviolets. La partie inférieure du bac de résine est volontairement perméable à l’oxygène, si bien que les trente premiers microns de résine restent liquides. L’objet solide ne se forme que plus haut, tiré en continu de ce bain. Présentée en 2015, la technologie ultrarapide a été mise sur le marché en 2016, notamment via L’objet, d’un seul bloc, la plate-forme prend forme à partir d’une «flaque» de résine. Sculpteo. cm

en béton imprimé en 3D au beau milieu du campus de Dassault Systèmes. XtreeE a choisi C’est l’œuvre un robot ABB de la start-up pour contrôler française XtreeE. La jeune pousse l’impression 3D a mis au point une tête d’impression et optimiser spécifique pour le béton, reliée la quantité à un bras robotisé ABB. Sa technologie de ciment utilisée. permet d’imprimer une pièce de 2 mètres de haut en seulement 2 heures. Pour construire des pièces de plus grande envergure, la jeune pousse compte mettre au point son propre système robotique. XtreeE entend faire baisser les coûts du BTP en utilisant uniquement la quantité de matière nécessaire et en sélectionnant les structures optimales. cm

POLLen AM L’impression 3D universelle ollen AM pourrait bien devenir la nouvelle étoile montante de l’impression 3D. Pendant cinq ans, la start-up a développé incognito une technologie d’impression multimatériaux. La jeune pousse parisienne fondée en 2013 a levé le voile, en juillet dernier, sur son imprimante 3D PAM d’un tout nouveau genre.

procédé d’extrusion à base de granulés de thermoplastiques

D.R.

cc Un

La technologie de l’imprimante PAM permet de fabriquer des objets en mélangeant très simplement les matériaux.

Cofondée par Victor Roux, designer, et Cédric Michel, astrophysicien, la start-up voulait surmonter un écueil récurrent dans l’impression 3D: la très faible diversité des matériaux utilisés. PAM permet ainsi d’imprimer une pièce comprenant jusqu’à quatre matériaux différents. Contrairement aux autres machines du marché, celle-ci fonctionne à partir de granulés de thermoplastiques ou de microbilles de grade industriel, et non à partir de filaments

et de poudres. L’imprimante est ainsi compatible avec tous les thermoplastiques. Outre cette diversité des matériaux, le recours aux granulés permet de réduire sensiblement les coûts d’impression. « En travaillant avec cette matière brute, on se libère de tous les intermédiaires », fait valoir Cédric Michel. Cette approche permettrait de diviser par 5 à 10 le coût d’une pièce imprimée en 3D. L’imprimante PAM repose sur un procédé d’extrusion propriétaire proche du procédé FDM (dépôt de matière fondue). Il permet d’imprimer à une vitesse maximale de 400 millimètres par seconde et avec une résolution de 40 microns. Pollen AM a déjà mis au point six machines, commercialisées chacune 8 000 euros. La jeune pousse collabore notamment avec SEB, qui souhaite tester sa technologie pour l’impression de pièces détachées. cm décembre 2016ccN°993-994

EN COUVERTURE

ORDINATEUR COGNITIF la RUpTURE

Face à l’explosion des données, les processeurs classiques semblent trouver leurs limites. Des start-up s’inspirent du fonctionnement du cerveau pour concevoir des nouveaux composants et de nouvelles architectures. Objectif : doper l’intelligence artificielle des machines, tout en limitant leur consommation énergétique. cc Juliette Raynal jraynal@industrie-technologies.com

Obtenus à partir de la culture de cellules souches en laboratoire, 64neurones vivants ont été intégrés sur ce circuit électronique.

shirenoya Agabi ne s’est pas contenté de s’inspirer du fonctionnement de notre cerveau. Pour développer son processeur, la start-up californienne Koniku de ce physicien a directement intégré 64 neurones vivants dans une puce. Ils ont été obtenus à partir de la culture de cellules souches en laboratoire. Tout l’enjeu a consisté à créer un environnement bien spécifique pour rendre ces neurones fonctionnels et pouvoir les contrôler. « Nous voyons les neurones comme un matériel à part entière. C’est un mécanisme qui a besoin d’un environnement programmé particulier pour fonctionner», souligne Oshirenoya Agabi. La start-up née à Cambridge (Massachussetts) a donc mis au point des enveloppes pour encapsuler individuellement les neurones et apporter à chacun la bonne température, le bon pH et suffisamment de nutriments. Les capsules sont combinées à des électrodes recouvertes d’ADN et de protéines enrichies pour inciter les neurones à créer des liens artificiels avec elles. Grâce à ces électrodes propriétaires, il est possible de lire et d’écrire des informations à l’intérieur des neurones. Le premier prototype

N°993-994ccdécembre 2016

de la start-up fait la taille d’un iPad. À terme, l’objectif de Koniku n’est pas d’augmenter le nombre de neurones intégrés à sa puce, mais d’allonger à plusieurs dizaines d’années leur durée de vie, qui s’élève à quelques mois seulement pour le moment, et de réduire le dispositif à la taille d’une pièce de monnaie. La jeune pousse ambitionne de proposer un produit commercialisable d’ici un an. cc Pour

détecter les fuites de méthane

Coté applications, Koniku souhaite explorer les capacités sensorielles des neurones pour permettre à des machines, comme des drones, de détecter différents éléments, des fuites de méthane dans les raffineries par exemple. Outre des applications de surveillance et de défense, la start-up travaille également dans le domaine du véhicule autonome et est en discussions avancées avec plusieurs acteurs. Koniku s’est récemment distinguée en remportant le prix de la catégorie intelligence artificielle du Hello Tomorrow Challenge, un concours dédié aux start-up hautement technologiques. cm

KNOWM Mimer les synapses avec des memristors cc Reproduire la fonctionnalité de nos

synapses dans un processeur grâce aux memristors. C’est le projet de la start-up américaine Knowm. Fondée par Alex Nugent, la jeune entreprise a lancé en janvier 2016 le premier composant commercial à base de memristors. Une première mondiale. Le memristor mime le rôle des synapses dans l’établissement d’interconnexions plus ou moins fortes entre les neurones de notre cerveau, via une résistance plus ou moins importante. La valeur de cette résistance est modulée par l’application d’une tension. Même lorsqu’il n’est plus sous tension, le memristor se souvient de sa valeur de résistance car la position des ions reste fixe. Grâce à cette propriété,le memristor se comporte comme une synapse et permet de simuler la force des connexions interneuronales. D’après Knowm, cette technologie, non volatile, va permettre de diminuer sensiblement l’énergie nécessaire aux opérations d’apprentissage automatique. Ses deux premiers produits se destinent à la communauté des chercheurs et non aux entreprises. cm

Ce composant à base de memristors a été fabriqué en partenariat avec la Boise State University.

D.R.

KONIKU Greffe de neurones sur une puce

50 STaRT-Up à SUiVRE

LIGHTON Les données manipulées par la lumière cc Utiliser la lumière pour accélérer le traitement des big data. C’est ce que propose la start-up parisienne LightOn, qui vient de mettre au point le premier prototype d’un coprocesseur optique ultrarapide et économe en énergie. Le dispositif, de la taille d’une boîte à chaussures, est composé d’un laser, d’un modulateur de lumière et d’un capteur. Il permet d’obtenir, de manière analogique, les résultats de projections aléatoires utilisés comme entrée dans des algorithmes d’intelligence artificielle pour faire de la classification et des prédictions. Ce procédé permettrait de traiter l’information à une vitesse 500 fois supérieure à celle d’un processeur classique. L’idée, toutefois, n’est pas de proposer une alternative aux processeurs génériques, ni aux GPU actuels, mais un outil complémentaire. « Le silicium ne pourra pas résoudre seul l’explosion du big data. Nous pensons que l’optique est une des solutions pour se diriger vers une informatique hybride », estime Laurent Daudet, le cofondateur de la start-up. cm

Le dispositif de LightOn est composé d’un laser, d’un modulateur de lumière et d’un capteur.

MIPSOLOGY Un ordinateur neuronal économe

D.R.

cc La start-up Mipsology planche sur un ordinateur neuronal,

baptisé ZeBrain. Basée à Palaiseau (Essonne), elle mise sur les circuits logiques programmables ou FPGA et non sur les processeurs graphiques (GPU), largement utilisés par les géants du Web pour entraîner les réseaux de neurones. Pourquoi ? Parce que ces GPU sont énergivores. Selon Ludovic Larzul, le fondateur, les FPGA consommeraient 10 fois moins d’énergie que les GPU. S’ils tournent en revanche plus lentement, ils ont la capacité de traiter des bits individuellement, ce qui permet d’utiliser la logique de façon plus efficace. Il est alors possible d’exécuter beaucoup plus de calculs en parallèle tout en consommant moins d’énergie. La start-up intervient au niveau du composant et du logiciel pour que des réseaux de neurones puissent être implémentés sur ces circuits programmables. Mipsology a déjà mis au point un premier prototype et compte, d’ici la fin 2017, développer un produit capable de battre un GPU en termes de nombre d’images traitées par seconde. cm

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EN COUVERTURE

diaGNostic persoNNaLisé La RUpTURE

Le développement des outils de séquençage et les progrès de l’intelligence artificielle fournissent désormais aux professionnels de la santé les moyens de poser un diagnostic personnalisé. Et de préparer à leurs patients un traitement sur mesure. cc PhiliPPe Passebon ppassebon@industrie-technologies.com

Enlitic l’intelligence artificielle au service de la médecine

Fonctionnant par apprentissage, le logiciel identifie les images présentant une anomalie.

NovaGray La radiothérapie sur mesure cc Créée en 2015, la start-up Novagray développe

des tests sanguins permettant d’identifier, avant le début de la radiothérapie, les risques de développer des effets secondaires, potentiellement très invalidants. Les tests permettent d’identifier les biomarqueurs révélateurs de la sensibilité des patients. La dose et le traitement sont personnalisés en fonction des résultats. La société montpelliéraine commercialise le premier test de radiosensibilité pour le cancer du sein et développe des tests pour le cancer de la prostate et du poumon. Elle est lauréate du Hello Tomorrow Challenge 2016. cm

stiLLa techNoLoGie 500 000 analyses sur puce cc Stilla Technologies a développé une puce

cc Les

cellules cancéreuses détectées rapidement

Selon la start-up, son algorithme obtient des résultats 50 % meilleurs que ceux des radiologues experts dans la détection des tumeurs cancéreuses. Pour cela, le logiciel a enregistré plus d’un million d’images obtenues par rayons X, IRM, ou encore tomographie. L’apprentissage nécessite que lui soient d’abord indiquées sur quelques images les zones où l’on connaît la présence d’anomalies,

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des nodules cancéreux par exemple. Le logiciel utilise ensuite son « cerveau » pour identifier sur les images suivantes les zones qu’il juge similaires. Toutes les propositions n’étant pas exactes, un spécialiste doit indiquer au logiciel quand il se trompe. Plus le nombre d’images scannées est important, plus les performances augmentent. Outre la détection proprement dite des tumeurs, les médecins pourraient utiliser Enlitic pour comparer la situation d’un patient aux images obtenues à partir d’autres cas avec lesquels il partage certaines particularités, stockés dans une base de données. Enlitic prévoit d’utiliser le deep learning pour d’autres types de pathologies telles que les fractures ou les calculs rénaux. La technologie est expérimentée pour la recherche de cancers par plusieurs médecins australiens. Enlitic a récemment levé 15 millions de dollars pour développer sa solution. cm

La start-up fragmente une goutte de sang en milliers de petites gouttes.

cardioLoGs L’électrocardiogramme pour les nuls cc La start-up parisienne CardioLogs Technologies

a développé un outil de diagnostic automatique qui permet d’interpréter les électrocardiogrammes (ECG) en temps réel. Un atout lorsqu’il s’agit d’intervenir rapidement en l’absence d’un spécialiste. La technologie s’appuie sur une base de données de santé et l’intelligence artificielle, laquelle est capable de mettre en relation les signaux de l’ECG et les données. Lancée par deux anciens étudiants de Polytechnique, Yann Fleaureau et Antoine Herlin, la start-up est la lauréate du Concours mondial d’innovation 2030 en 2014. Le service, lui, est toujours en phase de test. cm

D. R.

a start-up californienne Enlitic, fondée en 2014 par Jeremy Howard, une star de l’intelligence artificielle, utilise celle-ci pour détecter la présence d’un cancer chez un patient. Son logiciel basé sur le deep learning analyse les images médicales de manière à diagnostiquer au plus près l’affection dont est atteint le patient. Puis à ajuster au mieux les traitements à lui appliquer.

microfluidique destinée aux secteurs agroalimentaires et médical, capable de fragmenter une goutte de sang en dizaines de milliers de petites gouttes. La start-up française peut alors mener en parallèle jusqu’à 500000 analyses pour valider un diagnostic ou mesurer l’efficacité du traitement. cm

50 STaRT-Up à SUiVRE

BLocKchaiN La RUpTURE

La Blockchain, ou chaîne de blocs, est une technologie open source de cryptage, stockage et partage distribués sur Internet d’informations rendues ainsi incorruptibles. Elle révolutionne la gestion des systèmes reposant sur la confiance, comme les réseaux intelligents. cc aurélie barbaux abarbaux@industrie-technologies.com

Slock.it le partage sécurisé errous connectés, gestion des véhicules partagés, cybersécurité de la maison intelligente… ce sont les terrains de jeux de la start-up allemande Slock.it. Créée en 2015 par Stephan Tual et les frères Jentsch, Simon et Christophe, la start-up développe des solutions blockchain pour sécuriser les transactions de l’économie du partage. Comment ? En liant les objets physiques avec la blockchain Ethereum, une plateforme open source de gestion de contrats intelligents ou « smart contracts », qui régissent l’usage des objets connectés et leurs interactions. L’idée consiste par exemple, pour la location d’un appartement, à lier la serrure de la porte au contrat intelligent de location via la blockchain. Si le loyer est payé, la porte peut être ouverte pendant la durée correspondant au paiement. Le tout est contrôlable depuis un

simple smartphone. Le même scénario s’applique au partage de voiture ou à l’échange d’informations entre objets connectés d’une maison. cc Des

cadenas intelligents et sans contact

Pour que les objets puissent se louer euxmêmes, Slock.it a développé un système électronique de cadenas intelligents, sans contact, compatibles ZigBee, Z-Wave, Bluetooth LE ou Wi-Fi. Les cadenas et leurs contrats sont gérés par un « hub » blockchain Ethereum. Slock.it a déjà noué des partenariats industriels avec Samsung pour la partie technique, SafeShare pour l’assurance et le fournisseur d’énergie allemand RWE. L’ensemble des contrats intelligents développés sont open source et consultables sur GitHub. cm

D. R.

ethcore un client Web pour l’internet des objets cc La start-up californienne Ethcore a été créée en 2015 par Gavin Wood, l’un des concepteurs du protocole Ethereum, une plateforme blockchain open source qui permet d’industrialiser la mise en œuvre de contrats intelligents. Elle a développé un logiciel client, baptisé Parity, et une bibliothèque d’applications pour créer et gérer depuis un navigateur Web les contrats intelligents Le logiciel parity pour l’énergie, est développé comme l’Internet des objets, un projet open source. la finance ou le suivi d’actifs, entre autres. Parity est disponible pour les environnements Ubuntu/Debian, OSX et comme outil Docker (virtualisation d’application). Il est développé comme un projet open source sur la plateforme Github. cm

La serrure est liée au contrat de location de l’appartement via la blockchain. La porte ne s’ouvrira que si le loyer est payé et pour la durée correspondante.

stratumN un kit de développement cloud Les quatre fondateurs de Stratumn présentent leurs applications basées sur la Blockchain à l’aide d’une combinaison d’outils open source.

cc Née fin 2015 à Paris de la rencontre du développeur et entrepreneur américain Richard Caetano, avec les Français Stephan Florquin, Sébastien Couture et François Dorléans, la start-up Stratumn développe une solution cloud ou Paas (platform as a service) pour la mise au point d’applications basées sur la blockchain. Toute la complexité de cette technologie de registre infalsifiable et ouvert est cachée sous une couche logicielle développée en Javascript. Elle permet de certifier par signature électronique toutes les données

contextuelles du déroulement d’un procédé. En 2016, Stratumn a réalisé dix preuves de concept industrielles. Trois d’entre elles vont entrer en phase pilote: le traçage de la chaîne du thon de la pêche à l’assiette avec Bureau Veritas, une solution pour les marchés financiers avec un acteur américain et la sécurisation d’un réseau électrique intelligent avec Bouygues Immobilier. Un premier prototype de micro-assurance pour l’économie du partage, LenderBot, a aussi été développé par Deloitte et la fintech Lemonway. cm

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EN COUVERTURE

INGÉNIERIE GÉNÉTIQUE la RUpTURE

En quelques années, les techniques de manipulation de l’ADN ont vu leurs coûts spectaculairement baisser tandis que leur efficacité s’améliorait significativement. En 2012, une technique d’édition des gènes plus simple et plus précise que jamais, Crispr-Cas9, a encore davantage ouvert les champs d’applications du secteur et libéré la créativité d’une multitude de start-up. cc PhiliPPe Passebon ppassebon@industrie-technologies.com

TwisT Bioscience L’ADn sur demande

SpaRk ThERapEUTIcS cap sur la thérapie génique

wist Bioscience est sortie de l’ombre le 27 avril 2016. C’est la date à laquelle Microsoft a dévoilé son partenariat avec la startup californienne pour qu’elle lui fournisse 10 millions de brins d’ADN synthétiques, afin de tester leur potentiel de stockage de données. Spécialisée dans la synthèse d’ADN, Twist Bioscience se démarque en n’utilisant que 50 nanolitres de réactif, contre 50 microlitres chez ses concurrents.

cc Déjà

une vingtaine de clients dans des secteurs variés

Emily Leproust et Bill Peck, les deux fondateurs de la start-up née en 2013 à San Francisco, ont mis au point des instruments qui permettent de délivrer les réactifs dans des nanopuits disposés sur une plaque de silicium. «Après l’incubation, ces outils permettent également de retirer les réactifs», précise la dirigeante. Dix jours sont nécessaires pour synthétiser un gène, «mais nos plaques de silicium permettent de synthétiser des milliers de gènes en même temps»,

N°993-994ccdécembre 2016

souligne-t-elle. En parallélisant massivement les opérations de synthèse, la startup arrive à baisser les coûts. Alors que sur le marché, la synthèse de mille bases s’élève environ à 250 euros, Twist Bioscience la propose à 90 euros. « Nous allons continuer à baisser ces coûts, assure Emily Leproust. Comme pour l’industrie des semi-conducteurs, les volumes de ventes vont nous permettre d’absorber les coûts fixes et de diminuer le prix.» L’entrepreneuse n’hésite pas à faire un parallèle avec le séquençage d’ADN. « Aujourd’hui, on peut séquencer le génome humain pour 1 000 dollars et le faire en une journée. C’est donc trois millions de fois moins cher qu’il y a quinze ans. Aujourd’hui, avec la synthèse d’ADN, nous sommes au même stade qu’il y a quinze ans avec le séquençage.» Quelques mois après la commercialisation de son premier produit au printemps 2016, Twist Bioscience compte une vingtaine de clients dans des secteurs variés : stockage de données, santé, agriculture, chimie industrielle, recherche fondamentale… cm

Un virus rendu inoffensif, transporte et insère le gène médicament dans les cellules visées. D.R.

En parallélisant massivement les opérations de synthèse des gènes, la start-up arrive à baisser les coûts.

cc Spark Therapeutics pourrait être, en 2017, la première start-up à mettre sur le marché américain une thérapie génique, baptisée SPK-RPE65, pour remédier à une forme de cécité. La thérapie génique consiste à injecter dans le sang ou l’organe ciblé un virus rendu inoffensif, qui transporte et insère le gène médicament dans les cellules visées. En Europe, seules deux thérapies de ce genre ont été jusqu’ici approuvées pour des maladies très rares. Selon Spark Therapeutics, une seule opération chirurgicale de moins de quarante-cinq minutes suffit à injecter les « gènes médicaments ». Le recouvrement de la vue intervient ensuite au bout de trente jours. La start-up, créée en 2013 à Philadelphie, teste également une thérapie génique contre l’hémophilie. Les essais, soutenus par le laboratoire pharmaceutique Pfizer, ont donné des résultats encourageants sur quatre patients. Cette thérapie génique anti-hémophilie coûterait 1 million de dollars. Elle pourrait remplacer des traitements qui coûtent jusqu’à 750 000 dollars par an. cm

50 STaRT-Up à SUiVRE

synThorx Des protéines artificielles L’histoire de Synthorx commence avec une manipulation de l’ADN inédite! En 2014, des chercheurs de l’institut de recherche Scripps, en Californie, annoncent qu’ils sont parvenus à mettre au point une bactérie E. Coli définie par un ADN artificiel.

cc Des

bactéries pour produire de nouveaux médicaments

Aux deux paires de nucléotides, A-T (adénine et thymine) et G-C (guanine et cytosine), qui forment la structure fondamentale et universelle des organismes vivants, les chercheurs ont ajouté la paire X et Y. Le fait le plus important est qu’E. Coli s’est ensuite répliquée et propagée tout en maintenant ce code génétique étendu. Dans la foulée, le professeur Romesberg a fondé la société Synthorx, pour explorer les applications de la découverte : doté de

REcombINETIcS Des modèles animaux plus vrais que nature

deux lettres supplémentaires, l’ADN peut produire 172 acides aminés, contre 20 avec quatre lettres. Les bactéries deviennent alors capables de produire des protéines « artificielles » incluant certains de ces nouveaux acides aminés, leur donnant ainsi des propriétés inédites. Synthorx veut utiliser ces nouvelles protéines pour produire des médicaments, notamment l’insuline, aux propriétés optimisées: produit plus précis, fréquences d’administration moindre… En outre, en utilisant les bactéries comme des usines de production, Synthorx espère produire ses médicaments plus rapidement et pour moins cher que par les voies chimiques traditionnelles. Outre le domaine médical, la technologie pourrait être utilisée pour des applications de lutte contre la contrefaçon, ou encore la production de nanomatériaux.cm

VERITaS GENETIcS Le séquençage pour tous

cc Recombinetics utilise

D.R.

les techniques d’édition du génome sur les animaux d’élevage pour des applications thérapeutiques ou agroalimentaires. La start-up américaine créée en 2008 s’est notamment fait connaître en donnant naissance à des vaches sans cornes. En octobre 2016, elle a reçu des financements de l’institut de santé américain pour développer des modèles porcins de la maladie d’Alzheimer et de la neurofibromatose, une maladie génétique rare, de manière à réaliser des tests sur les animaux plus proches de la réalité. cm

La start-up propose de dépister des maladies à partir du séquençage du génome. cc Objectif de Veritas Genetics: rendre

accessible au plus grand nombre l’analyse ADN pour le diagnostic médical. Créée en 2014, la start-up américaine a reçu fin 2015 son premier label européen CE pour myBRCA, un test de dépistage génétique du cancer héréditaire du sein et de l’ovaire. En mars 2016, la start-up a été la première à lancer une application pour smartphone, My genome, accessible au grand public. Moyennant 999 dollars, le client peut y lire des données sur son état de santé réalisé à partir du séquençage de son génome, pour les besoins duquel il a préalablement envoyé un échantillon sanguin. cm

En ajoutant deux lettres à l’alphabet génétique d’une bactérie, la start-up espère créer de nouvelles protéines aux propriétés inédites.

ENaLEES Les animaux aux petits soins

cRISpR ThERapEUTIcS Les usages de crispr par son inventeur

cc Start-up française

cc Crispr Therapeutics vise à développer, à des fins thérapeutiques, l’édition génétique basée sur la technologie révolutionnaire Crispr-Cas9, qui permet d’agir très finement sur l’ADN. La start-up allemande est à suivre de près, car fondée en 2014 par Emmanuelle Carpentier, la Française qui a inventé Crispr. cm

créée en 2015 et abritée par le Génopole, Enalees développe des tests de diagnostic moléculaire directement utilisables par les vétérinaires. Ils permettent d’identifier l’ADN ou l’ARN de virus, bactéries ou parasites responsables de maladies infectieuses chez les animaux. Premier marché ciblé : les animaux domestiques. cm

GENSIGhT Elle rend la vue aux aveugles cc La start-up française fondée en 2012 et incubée à l’Institut de la vision à Paris a lancé en 2016 les études cliniques de phase III pour sa thérapie génique contre certaines maladies neurodégénératives de la rétine. Originalité: Le couplage de la thérapie génique avec des lunettes biomimétiques stimulant la rétine. cm

décembre 2016ccN°993-994

EN COUVERTURE

BIOLOGIE MOLÉCULAIRE la RUpTURE

À la croisée de la génétique, de la biochimie et de la physique, la biologie moléculaire vise à comprendre le fonctionnement de la cellule au niveau moléculaire. Mariée à l’architecture, cette discipline a permis de créer un nouveau matériau. cc Juliette Raynal jraynal@industrie-technologies.com

Woodoo Un bois translucide et ultrarésistant n bois magique. C’est ce que semble avoir inventé Timothée Boitouzet. Architecte de formation, il a été élu innovateur français de l’année 2016 par la MIT Technology Review. Fondée en décembre 2015, sa start-up Woodoo est à l’origine d’une technologie brevetée qui permet de rendre le bois deux à trois fois plus rigide, imputrescible, étanche, plus résistant au feu, mais aussi transparent ou translucide selon l’essence utilisée. Pour doter le bois de telles propriétés, Timothée Boitouzet a adopté une approche de reconstruction moléculaire. Une première étape consiste à retirer la lignine du bois. La seconde consiste

à remplir l’air présent dans le bois par un biomonomère, un plastique d’origine naturelle. Intégré au bois grâce à un autoclave, il permet de renforcer les liaisons atomiques entre les fibres. L’aspect transparent ou translucide est, quant à lui, obtenu grâce à la cellulose qui est un matériau cristallin et qui permet donc de laisser passer la lumière. Basée à Paris, la jeune pousse a déjà identifié plusieurs applications possibles. La première est le mobilier et le design intérieur. D’ici deux ans, elle compte s’attaquer au second œuvre, c’est-à-dire aux façades, planchers et toitures. Et d’ici cinq ans, Woodoo prévoit de se lancer sur le marché de la construction en bois. cm

La technologie brevetée rend le bois plus rigide, imputrescible, étanche et aussi transparent.

AvIOn ÉLECtRIqUE la RUpTURE

LiLiUm AviAtion Un jet électrique à décollage vertical

axi aérien, drone à taille humaine, aéronef personnel, voiture volante… Qu’importe le nom qu’on lui donne, l’engin sur lequel planche la pépite allemande Lilium Aviation est dédié à la mobilité du futur. Objectif: résoudre les problèmes de congestion des grandes métropoles. Incubée au sein de l’Agence spatiale européenne et dirigée par Daniel Wiegand, la jeune pousse développe un concept d’avion électrique personnel. À mi-chemin entre l’hélicoptère et l’avion, l’appareil doit atteindre une vitesse de pointe de 400 km/h. Sa vitesse de croisière s’établit, elle, à 300 km/h.

cc Le

L’avion électrique de Lilium devrait pouvoir décoller et atterrir à la verticale, sur une zone de 15 m2.

N°993-994ccdécembre 2016

premier vol expérimental est prévu pour 2017

L’engin est, par ailleurs, doté de 30 miniturbines. Cette propulsion électrique répartie est également étudiée par l’Onera

et le CEA autour du concept Ampere. Elle doit permettre de gérer le flux d’air sur la voilure et de bénéficier d’effets hypersustentateurs et donc de pouvoir décoller et atterrir sur de petites distances. L’avion électrique de Lilium devrait ainsi pouvoir décoller et atterrir à la verticale, sur une zone de seulement 15 mètres carrés. Grâce à cette approche, l’appareil peut également être dirigé en modulant la poussée des moteurs. Leur multiplicité permet, enfin, de limiter sensiblement leur surdimensionnement. La start-up a d’ores et déjà mis au point plusieurs prototypes et le premier vol expérimental avec une personne à l’intérieur est prévu pour 2017. La jeune pousse allemande a décroché en octobre dernier le grand prix du Hello Tomorrow Challenge, une compétition dédiée aux startup hautement technologiques.cm

D.R.

Les travaux autour des petits avions à propulsion électrique se multiplient. Ces engins sont conçus comme des taxis aériens, pouvant voler de manière automatisée. Objectif : répondre aux besoins de mobilité à la demande du futur.

ProDUITS

AUTOMATISMES

Associer souplesse et efﬁcacité énergétique

e n’est un secret pour personne, l’efficacité énergétique est au cœur des préoccupations sociétales. Côté industriels, la réduction de la facture énergétique constitue parfois une bonne incitation… Et le contexte réglementaire s’y ajoute : « Si nous constatons aujourd’hui une accélération de cette évolution, c’est notamment une conséquence de la loi Ddadue, qui contraint les entreprises de plus de 250 salariés, ou avec un chiffre d’affaires supérieur à 50 millions d’euros, à réaliser un audit énergétique tous les 4 ans ou à se faire certifier ISO 50 001 (Norme relative au management de l’énergie) », souligne Matthieu Bourgain, spécialiste de l’efficacité énergétique au sein de la société Automatique & Industrie, qui propose des solutions de gestion de l’énergie.

Au cœur des procédés industriels, de la régulation et des moteurs, les automatismes ont un rôle clé dans cette équation. cc Donner

la juste vitesse au moteur

Question réduction de la facture, le plus gros de la consommation électrique de l’industrie tient dans les moteurs faisant tourner les procédés: pompes, compresseurs, ventilateurs, etc. L’automatisme répondant à ce gisement reste l’incontournable variateur de vitesse. « L’idée est d’arrêter le moteur quand la charge est nulle, ou de le faire tourner au ralenti quand la charge est faible, en faisant varier la fréquence de rotation si le moteur le permet. Bref, donner la juste vitesse en fonction de l’appel», résume Olivier Jourdain, responsable développement industriel chez Mitsubishi Electric. Si l’usage de la variation de fréquence n’est

guère nouveau – cela fait plus de 20 ans que certaines industries l’emploient – le parc existant est encore peu équipé, et ces systèmes continuent de gagner en coût et en performance. La gamme de variateurs de Mitsubishi Electric intègre par exemple une fonction AOEC (Advanced optimum excitation control), qui génère un couple de démarrage élevé et maintient le rendement du moteur constant sur toute la plage de régime, en ajustant en continu le courant d’excitation. À la clé: une économie supplémentaire, notamment pour les petites charges. Le constructeur japonais est par ailleurs engagé dans une démarche interne «Ecochanges», visant à réduire de 30% l’impact CO2 de la fabrication de ses produits, et de 30% supplémentaires l’impact durant leur phase d’utilisation. Mais il n’y a pas que les moteurs dans la vie de l’usine. L’autre source d’économie

D.R.

Toujours plus intelligents et connectés, les automatismes industriels introduisent de la souplesse au cœur des procédés. Au-delà des incontournables variateurs de vitesse, l’ensemble des automates industriels aident désormais les industriels à réduire leur facture énergétique… tout en gagnant en compétitivité.

TroIS SoLUTIoNS QUI oNT DE L’ÉNErGIE À rEVENDrE

c La dernière version

du système de commande distribué (DCS) moderne PlantPAx de Rockwell Automation aide les opérateurs à configurer le système de façon précise et fiable et introduit de nouvelles fonctionnalités de commande intégrées, telles que le modèle de commande prédictive (MPC).

N°993-994ccdécembre 2016

LA PLUS ADAPTABLE c La gamme Melsec

iQ d’automatismes de Mistubishi Electric automation englobe des possibilités de régulation du plus local au plus centralisé. D.R.

LA PLUS PRÉDICTIVE

Économiser de l’énergie grâce aux variateurs de vitesse

c Peu bruyant, sans températures extrêmes et sans aucun

mouvement complexe, le variateur de vitesse peut être à l’origine de réelles économies d’énergie. Il agit directement sur la puissance fournie au moteur, sans consommation inutile, en contrôlant les pertes de charge et en supprimant les pertes associées. Ici, les variateurs ABB ACS 800 sont placés sur les moteurs électriques d’une usine de filature.

majeure à portée d’automatismes réside dans l’optimisation du procédé lui-même. « Il s’agit de produire au plus près du cahier des charges, de réduire les écarts par rapport à la consigne, que ce soit sur la température, les débits, etc. tout en évitant la surqualité, inutile et coûteuse. Sur un procédé exothermique, ce serait par exemple régler au plus près les montées en température et le refroidissement », détaille Olivier Vallée, solution architecte et responsable de l’offre Industrie du Futur chez Rockwell Automation. Une régulation

souple et fine de plus en plus facilement atteignable grâce à la puissance de calcul intégrée dans les automates. « Regardez l’évolution des téléphones grand public depuis 15 ans : les automates ont gagné autant en puissance de calcul ». Auparavant cantonnés à des opérations basiques, les automates ne réalisaient de régulation avancée que par l’intermédiaire de calculateurs externes, encombrants et coûteux. Dans la nouvelle gamme APC de Rockwell, comme dans celles d’autres constructeurs, l’ordinateur externe a disparu : tous les

LA PLUS INTÉGRÉE

D.R.

c Le pack Powerrate

de Siemens inclut trois centrales de mesure SENTRON, un automate SIMA TIC S7 et un superviseur Simatic WinCC avec le logiciel powerrate pour une régulation énergétique intégrée.

algorithmes et «l’intelligence» sont désormais ramassés dans l’automate. « Le rapport qualité / prix n’a jamais été aussi bon: des automates même milieu de gamme sont désormais capables de gérer de plus en plus d’entrées / sorties et de traiter des opérations très complexes », note encore Olivier Vallée. cc Centraliser

collectées

les informations

Qui plus est, ces automatismes s’intègrent de plus en plus dans une architecture globale. « Auparavant, il y avait au sein du réseau de l’usine trois couches bien séparées et hiérarchisées : celle des capteurs, celle des automates, et la supervision. Chacun avait ses protocoles de communication, ce qui nécessitait des passerelles, la traduction des protocoles, etc. D’où des réseaux internes passablement compliqués », explique Olivier Vallée. À présent, un même automate peut communiquer via différents protocoles, afin de centraliser les données provenant de systèmes hétérogènes existants, qui ne communiquent pas entre eux. Le protocole Ethernet, simple et standard, est par exemple de plus en plus utilisé. Les protocoles sans fil tendent éga-

décembre 2016ccN°993-994

ProDUITS

AUTOMATISMES lement Ă se dĂŠvelopper : ÂŤ si les machines de production sont gĂŠnĂŠralement ĂŠquipĂŠes dâ&#x20AC;&#x2122;un automate, ce nâ&#x20AC;&#x2122;est pas le cas des compteurs, sondes de tempĂŠratureâ&#x20AC;Ś Ces dispositifs de mesurage sont souvent ĂŠloignĂŠs les uns des autres. Pour pallier cette carence, de nombreux automates ou compteurs peuvent maintenant ĂŞtre ĂŠquipĂŠs de modules de communication type radio, Wi-Fi, Sigfox ou encore Lora Âť, ajoute Matthieu Bourgain. Les automatismes constituent donc autant de points de collectes dâ&#x20AC;&#x2122;informations, une ÂŤmatiĂ¨re premiĂ¨reÂť Ă remonter vers une base de donnĂŠes ou une plateforme dans le Cloud. Des logiciels peuvent ensuite mettre en Ĺ&#x201C;uvre, de maniĂ¨re centralisĂŠe, de lâ&#x20AC;&#x2122;analyse prĂŠdictive, et dĂŠfinir des stratĂŠgies dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠconomies dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie (voir nÂ° 991 Industrie & Technologies, article consacrĂŠ aux logiciels de supervision ĂŠnergĂŠtique). Mais grĂ˘ce Ă leurs capacitĂŠs de calcul,

Document

les automatismes peuvent ĂŠgalement opĂŠrer en silo pour amener intelligence et souplesse au niveau local. Par exemple, un algorithme de rĂŠgulation du chauffage dans une supervision ou un automate. La gamme Melsec iQ de chez Mitsubishi Electric intĂ¨gre ainsi ce type dâ&#x20AC;&#x2122;architectures pour des commandes opĂŠrĂŠes Ă lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠchelle de lâ&#x20AC;&#x2122;atelier.

cas pratique

Lâ&#x20AC;&#x2122;Association technique ĂŠnergie environnement (ATEE) prĂŠsente une fiche dĂŠcrivant la rĂŠgulation plus fine dâ&#x20AC;&#x2122;une laiterie. IntitulĂŠe : Recompression mĂŠcanique des vapeurs dans une laiterie, elle explique les options qui ont conduit Ă lâ&#x20AC;&#x2122;amĂŠlioration de sa rentabilitĂŠ.

cc Bien

soigner la phase dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtude

IntĂŠgrant lâ&#x20AC;&#x2122;efficacitĂŠ ĂŠnergĂŠtique au sein dâ&#x20AC;&#x2122;une recherche plus globale dâ&#x20AC;&#x2122;efficacitĂŠ de production, les automatismes se placent ainsi au cĹ&#x201C;ur de lâ&#x20AC;&#x2122;Usine 4.0. Reste que dans la vie ÂŤ rĂŠelle Âť, les usines sâ&#x20AC;&#x2122;appuient avant tout sur les rĂŠseaux existants. Les fournisseurs de solutions insistent donc sur la phase de consulting, pour mettre en place la rĂŠgulation strictement nĂŠcessaire, avec un retour sur investissement acceptable. Sauf procĂŠdĂŠs ĂŠnergivores justifiant

ATEE

industrie-techno.com

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ProDUITS

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ccjacques Thauvin responsable maintenance et renouvellement chez saur

Â&#x160;

ÂŤLes variateurs de vitesse au cĹ&#x201C;ur de lâ&#x20AC;&#x2122;iso 50 001Âť Le groupe Saur est engagĂŠ dans une dĂŠmarche de management de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie ISO 50001. Elle englobe des installations de tailles trĂ¨s variables, de la station de relevage jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă la station dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠpuration. AprĂ¨s un diagnostic permettant dâ&#x20AC;&#x2122;identifier systĂŠmatiquement les gisements dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠconomie les plus judicieux, nous avons mis en place des plans dâ&#x20AC;&#x2122;actions correctrices. La mesure phare consiste Ă installer des variateurs de vitesse sur les moteurs les plus puissants: ventilation, aĂŠration des bassins, pompes, etc. Avec comme objectif un retour sur investissement rapide, de lâ&#x20AC;&#x2122;ordre de trois, voire deux ans. On estime quâ&#x20AC;&#x2122;environ 10% dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠconomies seront rĂŠalisĂŠes sur les factures ĂŠnergĂŠtiques. Sur le site de Saint-Fons, station la plus importante des trois desservant le bassin Lyonnais, les gains potentiels ĂŠtaient encore supĂŠrieurs. Lâ&#x20AC;&#x2122;ensemble des automatismes va donc ĂŞtre rĂŠnovĂŠ pour une meilleure rĂŠgulation des procĂŠdĂŠs.

Â&#x160; Â&#x160; Â&#x160; Â&#x160;

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facilement un plan dâ&#x20AC;&#x2122;action ou engagement dans une dĂŠmarche type ISO 50 001, les industriels peuvent par ailleurs lĂŠgitimement hĂŠsiter Ă investir : lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectricitĂŠ franĂ§aise nuclĂŠaire est encore bon marchĂŠ (par rapport aux pays voisins), et les usines ne tournent pas Ă plein rĂŠgime du fait du contexte ĂŠconomiqueâ&#x20AC;Ś Dans ce cas, des incitations existent : les PME / PMI franĂ§aises peuvent bĂŠnĂŠficient dâ&#x20AC;&#x2122;aides auprĂ¨s de BPIFrance dans le cadre du programme ÂŤ usine du futur Âť pour moderniser leur outil de production. Entre 3 500 et 4 000 PMI ont dĂŠjĂ saisi cette opportunitĂŠ, la plupart du temps pour produire au plus prĂ¨s, rĂŠduire les marges et les temps mortsâ&#x20AC;Ś et rĂŠduire la facture ĂŠnergĂŠtique. Les automatismes industriels jouent sur tous ces tableaux. cm

ccHugo Leroux redaction@industrie-technologies.com

dĂŠcembre 2016ccNÂ°993-994

notre sélection de produits

classés en 3 secteurs de référence cc matériel informatique cc AutomAtismes

équipement général cc PAGE 45

et contrôle Passerelles iot

mesure cc PAGE 46

Ces passerelles permettent d’établir une communication entre applications industrielles et protocoles énergétiques qui représentent la base du concept de réseau électrique intelligent. Elles agissent comme maître et esclave. Les Anybus SG sont disponibles en plusieurs versions pour prendre en charge différentes normes comme E/S, Modbus, Profibus, Profinet, Ethernet/IP ou encore M-Bus. Elles servent à contrôler et gérer à distance les équipements. Les données sont envoyées sur Ethernet ou le réseau cellulaire 3G à l’aide de protocole de contrôle à distance pour à la fin être accessibles via un logiciel en salle de contrôle. Fournisseur Hms industrial networks

automate industriel pour équipements intelligents

Vous trouverez en page 46 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

Cet automate industriel améliore les performances des systèmes de plus en plus intelligents. Il intègre un port Ethernet 1 Go pour prendre en charge les communications de haute performance, les E/S et les applications avec un maximum de 256 axes de mouvement. Il est capable de gérer jusqu’à 300 nœuds/périphériques de contrôle distribués sur ethernet. Le ControlLogix 5580 renforce la sécurité des actifs de production et de la propriété intellectuelle en s’intégrant dans la stratégie de défense en profondeur. La signature numérique du logiciel ou la détection et l’enregistrement des modifications sont déjà implémentées dans cette solution. Fournisseur rockwell automation

N°993-994ccdécembre 2016

Passerelle Can-ethernet multifonction

Cette passerelle établit des connexions entre les réseaux CAN et Ethernet. Il devient alors possible de séparer les réseaux CAN déployés sur des zones de grande ampleur même dans les environnements difficiles. Elle facilite le travail des techniciens de maintenance de sites de production. La CAN@net NT 200 prend en charge tous les débits CAN en bauds compris entre 5 Kbit/s et 1 Mbit/s ainsi que l’utilisation simultanée d’identificateurs 11 et 29 bits. Le protocole de base TCP/IP garantit l’absence de perte de messages CAN lors des transmissions. La configuration de l’équipement s’effectue facilement par un outil Windows. Fournisseur Hms industrial networks

Contrôleurs de mouvements intelligents

Cette série de contrôleurs de mouvement est modulaire avec trois classes de puissance. Elle se base sur un concept de raccordement par connecteur. Ces contrôleurs proposent quatre variantes d’interfaces (RS232, CANopen, EtherCAT et USB). Le fonctionnement s’établit en mode esclave ou autonome. Ils délivrent une puissance élevée avec un courant de pointe jusqu’à 30 A. Fournisseur faulhaber france

cc AutomAtismes et contrôle automate pour applications hautes vitesses

Cet automate est destiné aux applications de contrôle de hautes performances de plus de 20 axes. Combinées avec la solution d'entrées/ sorties 5069 Compact I/O, les sorties planifiées permettent d'atteindre un temps de réponse entre entrées/sorties (E/S) en vis-à-vis de 0,2 milliseconde. L'utilisation de déclencheurs d'événements des modules E/S permettent une exécution quasi instantanée de la tâche associée. Un double port Ethernet configurable de 1 gigabit prend en charge les topologies DLR en anneau ou l'utilisation de plusieurs adresses IP. Des diodes de diagnostic indiquent le statut des communications, l'état du module et l'activité du module d'E/S. Les opérateurs peuvent ainsi immédiatement identifier les problèmes sans connecter l'automate à un ordinateur. De plus, l'alimentation intégrée au système réduit les besoins de câblage vers des modules d'E/S. L'automate intègre des technologies de sécurité et des fonctionnalités logicielles avancées, y compris un firmware crypté à signature numérique, une détection des modifications intégrée à l'automate et un contrôle des accès. Il fournit également un contrôle d'accès aux routines et instructions complémentaires en fonction des profils utilisateurs. Fournisseur rockwell automation

cc dEscriPtion

référence CompactLogix 5380 Caractéristique Cet automate est

adapté aux applications à grande vitesse dans lesquelles un temps de réponse rapide est essentiel.

cc Points forts

Un double port Ethernet configurable de 1 gigabit prend en charge les topologies DLR en anneau ou l’utilisation de plusieurs adresses IP.

D. R.

matériel informatique cc PAGE 44

Produits

cc ĂŠquipement gĂŠnĂŠral

ioniseurs industriels de type Ca

cc sĂŠcuritĂŠ

Verre de protection incendie invisible

D.R.

BĂŠnĂŠficiant dâ&#x20AC;&#x2122;un classement au feu DH30, ce systĂ¨me de sĂŠcuritĂŠ incendie Smokeguard, isole de la chaleur et des fumĂŠes toxiques pendant 30 minutes Il comprend un ĂŠcran de cantonnement composĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;un vitrage monolithique en verre trempĂŠ de 8 mm dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠpaisseur, dans des dimensions allant jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 2500 x 1200 mm, ainsi que des piĂ¨ces de fixation. GrĂ˘ce Ă sa faible teneur en fer qui rĂŠduit la teinte bleue-verte, il offre une barriĂ¨re de protection optimale transparente. Fournisseur pyroguard france

Cette gamme dâ&#x20AC;&#x2122;ioniseurs haute performance embarque un module de gĂŠnĂŠration ionique capable de neutraliser lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectricitĂŠ statique en quelques millisecondes. Un capteur dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠquilibrage automatique est intĂŠgrĂŠ sur le corps pour conserver lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠquilibre initial. En option, un capteur externe apporte une rĂŠponse de neutralisation plus rapide et prĂŠcise. Lâ&#x20AC;&#x2122;IZS42 peut ĂŞtre rĂŠglĂŠ Ă distance (jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 5 mĂ¨tres) grĂ˘ce Ă une tĂŠlĂŠcommande jouant sur la frĂŠquence. La durĂŠe de vie des cartouches dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectrodes a ĂŠtĂŠ amĂŠliorĂŠe et lâ&#x20AC;&#x2122;air comprimĂŠ soufflĂŠ couvre la surface de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectrode. Les plus en sĂŠcuritĂŠ rĂŠsident dans une fonction de prĂŠvention contre la chute de la cartouche et une alarme de surtension empĂŞchant la dĂŠcharge de haute tension. Fournisseur smc pneumatique

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Lunettes de protection

Ces lunettes Victor sont englobantes avec une courbure apportant une bonne visibilitĂŠ. Un rebord suborbital protĂ¨ge de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠblouissement provenant de lumiĂ¨res plongeantes. LĂŠgĂ¨res et supportant des oculaires incolores ou solaires traitĂŠs antirayures et antibuĂŠe sous 2,2 mm dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠpaisseur, elles sont trĂ¨s confortables Ă porter. Elles sont conformes avec les diffĂŠrentes normes (EN 166/170/172) pour rester une solution de rĂŠfĂŠrence de protection.

transpondeurs mĂŠtal robustes

Ces transpondeurs de basse frĂŠquence RFID en acier inox ont un indice de protection IP68 qui leur permet dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŞtre utilisĂŠs sous lâ&#x20AC;&#x2122;eau. Ceux avec lâ&#x20AC;&#x2122;indice IP69K ont une sĂŠcuritĂŠ plus importante apprĂŠciĂŠe dans lâ&#x20AC;&#x2122;industrie alimentaire. Lâ&#x20AC;&#x2122;usure mĂŠcanique reste pratiquement inexistante. Ils sont disponibles dans une plage de tempĂŠrature de fonctionnement entre â&#x20AC;&#x201C; 40 et +180 Â°C. Fournisseur contrinex france

Fournisseur infield

VPDOOH\ FRP VDPSOHV

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Produits cc InstrumentatIon et traItement

Les unités de mesure système internAtionAL A A/m Bq °C C cd cd/m2 F h H Hz J K kg lm lx m m2 m3 m/s m/s2 min N nm Pa rad s ps T V VA W Wb Ω

ampère ampère par mètre becquerel degré Celsius coulomb candela cd par mètre carré farad heure henry hertz joule kelvin kilogramme lumen lux mètre mètre carré mètre cube mètre par seconde m/s par seconde minute newton nanomètre pascal radian seconde picoseconde tesla volt voltampère watt weber 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

N°993-994ccDécembre 2016

cc Capteurs

Capteur de pression sur carte électronique

Mesurant seulement 8x7x3 mm, ce capteur de pression compensé et amplifié est le plus petit de sa catégorie. Idéal pour les applications médicales, il s’adapte sur une large gamme de pressions, de 1 à 150 PSI (6,9 à 1 034 kPa). L’élément sensible piézo-résistif offre 56 gammes de pression différentes, ce qui permet d’optimiser la précision et la résolution. Fournisseur Acal BFi France

Détecteurs à ultrasons pour emballage

Contrairement aux détecteurs optiques, les systèmes à ultrasons détectent de manière fiable les emballages blister ou les bacs ajourés en plastique transparent dans l’industrie agroalimentaire. Les détecteurs de type M18 offrent une faible zone morte et des portées atteignant 2,2 m. Ils sont disponibles en boîtiers ronds et cubiques, en plastique ou en Inox. Le transducteur à ultrasons vibrant réduit le dépôt de poussières et peut donc fonctionner de manière fiable dans des environnements très salissants. Le réglage s’effectue par bouton poussoir Teach, fil Teach ou IO-Link. Fournisseur IFM Electronic

Débitmètres électromagnétiques Atex

Ces débitmètres électromagnétiques sont disponibles en version intégrale ou déportée. Les M3000 et M4000 disposent respectivement de l’agrément Atex zone 1 (M3000) et zone 2 (M4000). Ils affichent une précision de ±0,25 % du débit réel, lorsqu’il est supérieur à 0,5 ms, et de ±1,25% du débit réel lorsqu’il est inférieur. Ils se destinent plus particulièrement aux secteurs de l’industrie chimique et pharmaceutique, mais également à celui du traitement des eaux usées intégrant des zones antidéflagrantes. Leur répétabilité est inférieure à 0,1% de la pleine échelle. Ces appareils mesurent un débit bidirectionnel de 0,03 – 12 m/s, pour des liquides ayant une conductivité minimale de 5 MuS/cm (20 MuS/ cm min pour l’eau déminéralisée) sur des conduites de DN6 à DN600 pour le modèle M3000 et DN6 à DN300 pour le modèle M4000. Leur protection IP 67 et leur revêtement en aluminium moulé leur confèrent une forte résistance à la corrosion et une bonne durée de vie. L’indicateur LCD rétroéclairé de 4 lignes permet l’affichage simultané du débit mesuré, de la totalisation et de toutes les informations dont les messages d’alarme. La programmation peut se faire via un stylo magnétique ou directement sur l’appareil via 3 boutons. Fournisseur Engineering Mesures

cc description

Références M3000 et M4000 Caractéristiques Ces débitmètres

électromagnétiques disposent respectivement de l’agrement Atex, ce qui les rend particulièrement adaptés pour l’industrie chimique et pharmaceutique.

températures. L’utilisation d’une onde acoustique à 2 MHz maintient une bonne précision avec un rapport signal/bruit élevé, en réduisant les possibilités de réflexions sur les parois des tuyaux. Fournisseur Morgan Advanced Materials

cc InstrumentatIon

et traItement Machine de mesure de très haute précision

Transducteur à ultrasons

Une des difficultés de la mesure de débit d’eau par ultrasons est la connaissance du décalage du zéro débit, qui influence la mesure d’autant plus qu’il varie avec les cycles de température. Fonctionnant entre 2 et 65 °C, ce transducteur présente un décalage stable du zéro débit, ne dépassant pas 40 ps à basse température et 60 ps à haute température. La gamme de transducteurs du fabricant utilise des matériaux qui conservent leur stabilité à différentes

Caractérisée par un nouveau format compact et une plage de mesure de 700x700x500 mm, la machine tridimensionnelle Leitz Reference HP7.7.5 offre les niveaux de tolérance très étroits à la mesure des petites pièces. équipée

cc points forts

Précision :

± 0,25 % du débit réel > 0,5 ms et ± 1,25 % du débit réel < 0,5 ms Répétabilité :

< 0,1 % de la pleine échelle Plage de débit : 0,03 - 12 m/s Orientation du débit :

Bidrectionnelle

de la tête de mesure HP-S-X3, elle prend en charge des stylets d’une longueur atteignant 360 mm et d’un poids maximum de 150 g. Fournisseur Hexagon Metrology

Détecteur multigaz sensible aux COV

Compact, léger (450 g), robuste (IP65 et testé aux chutes), autonome (13 h sur batterie rechargeable), ce détecteur de gaz intègre une pompe assurant un flux d’air constant. Il est disponible avec une cellule à photo-ionisation (PID) capable de détecter les composés organiques volatils. Pour les configurations les plus courantes, il répond en moins de 15 secondes. Avec l’option PID, le détecteur Altair 5X, détecte jusqu’à six gaz. Léger, peu encombrant et robuste, il dispose d’un menu convivial et de plusieurs modes d’alerte exclusifs. Il est également équipé de la communication sans fil Bluetooth. Fournisseur MSA Safety

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cc MESURE

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08/07/2016 12:48:

CAHIER TECHNIQUE Les techniques de captage et stockage du CO2 ccRÉALISÉ PAR

ccDENIS CLODIC FONDATEUR ET PDG DE CRYO PUR

D. R.

Docteur en énergétique de Mines Paristech et ingénieur du Cnam, Denis Clodic a dirigé à Mines Paristech le laboratoire du Centre énergétique et procédés (CeP) de 1993 à 2010. Il a été titulaire de la chaire captage, transport, stockage du CO2 au sein du même établissement jusqu’en décembre 2015. Il a créé en mai 2015 Cryo Pur, entreprise de production de biocarburant à partir de déchets organiques. Denis Clodic est membre de l’académie des technologies et co-lauréat du Prix Nobel de la Paix 2007 pour ses contributions au sein du GIeC.

’est l’un des leviers majeurs dans la lutte contrelechangementclimatique.Rameneràla baisse les émissions anthropiques de dioxyde de carbone, en particulier celles des usines et des centrales thermiques les plus polluantes, limiterait l’effet de serre. Des techniques efficaces de captage de CO2 existent depuis plusieurs années. L’enjeu consiste désormais à construire des unités de démonstration, pour réduire les coûts, tout en limitant les pertes de rendement, ce qui devrait convaincre un nombre croissant d’industriels de s’équiper. Autre piste : valoriser le CO2 récupéré, plutôt que de l’enfouir, pour alléger la facture. Deux voies prometteuses, dont l’industrialisation ne pourra intervenir que dans le sillage d’une politique de taxation du carbone. cm

décembre 2016ccN°993-994

cahIer technIque

Fig. 1

Le captage et stockage du CO2 (CSC) est un outil clé pour réduire les émissions de dioxyde de carbone. Il vise principalement à capter ce gaz en sortie d’usine ou de centrale, puis à le stocker en sous-sol. Il pourrait aussi être valorisé pour la chimie et alléger ainsi le coût des investissements, principal frein au déploiement de ces technologies.

e captage du CO2 sur les fumées émises à partir des procédés industriels pour être stocké géologiquement (le CSC, ou captage et stockage du CO2) a été perçu, dès le début des années 1990, comme une solution permettant à la fois le maintien du développement industriel et la limitation des impacts négatifs de l’accroissement des concentrations de CO2 dans l’atmosphère. Un élan significatif pour les développements technologiques s’est ensuite manifesté pendant près de vingt ans. Aujourd’hui, l’absence de consensus sur la valeur du CO2, la compétition entre les énergies renouvelables et le charbon « propre » soumettent ces technologies à rude épreuve. Le CSC reste pourtant considéré par l’Agence internationale de

F. RObeRt

émissions mondiales de CO2 par secteurs d’activités

N°993-994ccdécembre 2016

Dans un scénario de l’Agence internationale de l’énergie prévoyant une élévation de température de 6 °C d’ici 2100, les émissions de CO2 s’élèvent à 55 gigatonnes par an en 2050 (courbe du haut). Pour contenir l’élévation à 2°C seulement en 2100 (courbe du bas, 15 gigatonnes en 2050), diverses technologies devraient être utilisées respectivement à hauteur des pourcentages. Le captage et le stockage du CO2 pourrait alors contribuer à 13% de l’abaissement des émissions.

l’énergie comme pouvant contribuer à 14 % de l’abaissement des émissions de CO2 à l’horizon 2050 (Fig. 1). Trois routes technologiques sont en compétition. Elles permettent de capter au moins 90 % du CO2 contenu dans les fumées. Toutes sont mises en œuvre en aval d’une étape d’oxydation du carbone, dont il s’agit toujours de récupérer le pouvoir combustible. Une fois ce CO2 capté, de nouveaux usages se développent en alternative au stockage géologique, pour valoriser le carbone, proposant ainsi une source de revenu supplémentaire. En 2016, le Global CCS Institute recense 22 projets géants, en fonctionnement ou en construction dans le monde, qui représentent au moins 400 000 tonnes captées annuellement.

I. Post-combustIon Un captage maîtrisé La technique de post-combustion dite de lavage aux amines est la plus utilisée par les industriels, et la moins coûteuse. Plus généralement, les technologies de post-combustion en compétition peuvent être mises en place sur les installations existantes, mais impliquent une dépollution des fumées avant captage du CO2. Une désulfuration très poussée est en particulier nécessaire. De nombreuses technologies de post-combustion existent: absorption, adsorption, membranes, cryo-condensation. Un des critères clés d’adoption de la technologie sera la capacité à traiter de très grands débits de 200000 m3/h à 1 million de m3/h, ce que le traitement aux amines est le plus adapté à réussir. Il est utilisé depuis les années 1950 pour extraire les gaz acides H2S et CO2 des flux gazeux de l’industrie du raffinage de pétrole et du traitement du gaz naturel. Aussi profite-t-il des développements continus réalisés dans ce secteur, à l’instar des travaux de la société d’ingénierie française Prosernat, notamment pour Total,

D. R.

Comment capter et valoriser le dioxyde de carbone

F. RObeRt

Les leviers pour réduire les émissions de CO2

caPtage et stockage du co2

Fig. 2

Principe du lavage aux amines

F. RObeRt

Le lavage aux amines est une technologie qui entre dans la catégorie du captage en post-combustion. Dans l’absorbeur, le CO2 (acide) contenu dans les fumées de combustion est fixé par des amines (basique) en solution aqueuse pour former des complexes (carbamates). Le solvant ainsi enrichi est dirigé vers le régénérateur, où sont cassées sous haute température les liaisons entre le CO2 et le solvant. 90% du CO2 des fumées peut ainsi être récupéré par le lavage aux amines.

ou encore des travaux sur les solvants chimiques type mono-éthanol-amine de Fluor Corporation. Le lavage aux amines repose sur la capacité qu’ont les amines à réagir chimiquement avec des gaz acides, ici le CO2, pour former des carbamates qui se décomposent à des températures de l’ordre de 110 à 130 °C. D’où le couplage entre un absorbeur de CO2 dans lequel la solution d’amines circule à contre-courant du débit de fumées contenant du CO2 et d’un régénérateur dans lequel la solution d’amines est régénérée et le CO2 extrait en phase gaz (Fig. 2). L’un des défis technologiques de la filière consiste à maintenir l’intégrité des amines, plus stables dans en milieu réducteur, alors que les fumées traitées pour le captage du CO2 contiennent toujours de l’oxygène. De plus, la présence résiduelle d’oxydes de soufre, typique des fumées de centrales au charbon, entraîne une décomposition complémentaire des amines. Les efforts, depuis le milieu des années 1990, ont donc porté sur le développement de nouvelles amines associées à des antioxydants et à des réducteurs plus puissants, qui limitent leur décomposition. Les débits de fumées à traiter sont tellement importants qu’une décomposition de 1% des amines équivaut à plusieurs tonnes/jour de déchets à traiter.

cc Ce qu’il faut retenir

cLe captage du CO2 désigne l’opération qui consiste à récupérer le CO2 contenu dans les fumées en sortie d’usines ou de centrales thermiques, avant qu’il n’aille dans l’atmosphère.

D. R.

cTrois routes technologiques sont explorées, la plus mature étant celle dite du lavage aux amines. cUne fois le CO2 capté, il peut être séquestré géologiquement ou valorisé pour des applications industrielles.

L’autre grand défi est celui de la consommation d’énergie liée à la fois au refroidissement des fumées mais aussi et surtout à la puissance de chauffage utilisée pour le bouilleur du régénérateur. Une centrale moderne de production d’électricité au charbon fonctionnant avec un cycle transcritique peut atteindre actuellement un rendement de conversion électrique/thermique de 45 à 47%. Le captage du CO2 par amines réduit ce rendement à environ 35 à 37% , compte tenu des consommations d’énergies thermique et électrique supplémentaires. Et ce, bien que les gains en efficacité énergétique des meilleurs procédés aux amines par rapport aux procédés initiaux soient de plus de 40%. Au final, le coût de l’unité de traitement renchérit le coût initial d’une centrale moderne d’au moins 40%, et aboutit en moyenne à une baisse de 20 à 25% de production d’électricité. De plus, il est quasiment obligatoire de faire fonctionner les unités de production en base (8000 h/an) pour rentabiliser l’investissement de captage de CO2.

2. oxy-combustIon Une extraction du CO2 facilitée Les techniques d’oxy-combustion cherchent à récupérer le CO2 le plus concentré possible, en réalisant la combustion avec de l’air très concentré en oxygène. Pour cela, il a fallu en éliminer préalablement l’azote. Après la combustion, le CO2 produit n’est quasiment plus mélangé qu’avec de la vapeur d’eau, sans azote (Fig. 3). Il est ainsi plus facile à traiter et à valoriser. L’oxy-combustion a été mise au point dans les années 1980 pour améliorer la fusion du verre et certaines applications métallurgiques. La fusion du verre nécessite en effet de hautes températures de flamme, que permet la combustion de l’oxygène pur. Pour obtenir de l’air le plus concentré en oxygène et contenant le moins d’azote possible, il faut alors utiliser une unité de séparation d’air (ASU). Il faut aussi développer des brûleurs spéciaux avec recirculation des fumées pour gérer des températures acceptées par les matériaux de la chaudière. Le combustible lui-même produit des polluants: poussières de métaux lourds, silice, oxydes de soufre. L’étanchéité n’étant pas parfaite, des entrées d’air apportent par ailleurs de l’azote, ce qui produit des décembre 2016ccN°993-994

cahIer technIque

Fig. 3

F. RObeRt

Principe de l’oxy-combustion

oxydes d’azote. Il faut donc une unité de dépollution. Enfin, le mélange de gaz final contient principalement de la vapeur d’eau et du CO2, mais il y a des pourcentages résiduels d’oxygène et d’azote, qu’il faut éliminer dans l’unité de purification. Le cycle de séparation de l’air est un gros consommateur d’électricité, sans que la combustion réalisée à partir d’oxygène pur, dans une centrale, ne permette pour autant des gains directs de rendement de production d’électricité. Les meilleures études actuelles basées sur une intégration énergétique de l’unité de séparation d’air et de la centrale de production d’électricité évaluent la perte de production d’électricité à environ 18 %.

Le préchauffage de l’oxygène et du gaz naturel qui vont brûler permet toutefois d’améliorer les performances de l’oxy-combustion lorsqu’elle est utilisée dans l’industrie, et non plus dans une centrale de production d’électricité. C’est ce qu’a mis en œuvre Air liquide, avec sa technologie HeatOx, dans trois usines de production de verre. Oxygène et gaz naturel sont préchauffés à 450 et 550 °C grâce aux fumées de combustion. Les performances de l’oxy-combustion sont ainsi améliorées de 10 % grâce au préchauffage. La mise en œuvre de ce procédé permet 25 à 50 % d’économies de consommation de gaz naturel et de diminution des émissions de CO2, par rapport à la combustion traditionnelle à l’air.

Fig. 4

F. RObeRt

Principe de la pré-combustion

Avant la combustion est créé à partir du combustible fossile un gaz de synthèse constitué d’un mélange de monoxyde de carbone (CO) de dihydrogène (H2) et d’eau. Quand il réagit ensuite avec l’eau, le monoxyde de carbone forme du CO2 et du dihydrogène. Ils sont séparés par dissolution physique du CO2 dans un solvant. Le CO2 est récupéré lors de la régénération du solvant. L’hydrogène, un combustible propre, est utilisé pour la combustion.

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D.R.

La combustion est réalisée avec un air de synthèse O2-CO2. La température est équivalente à celle d’une combustion à l’air. Les fumées résultantes sont sans diazote (N2), ce qui évite une étape complexe de séparation d’avec le CO2. Il est en revanche aisé de séparer l’eau du CO2. Le problème est toutefois déplacé vers la séparation cryogénique par distillation fractionnée de l’air réalisée en amont, maîtrisée, mais très consommatrice en énergie.

caPtage et stockage du co2

Fig. 5

Le stockage du CO2

F. RObeRt

Une fois capté, le CO2 peut être stocké dans les gisements d’hydrocarbures en fin d’exploitation, les aquifères salins profonds et les veines de charbon non exploitées.

Dans une centrale, l’association d’une ASU aboutit à la même pénalité énergétique de 20 à 25% que celle induite par le lavage aux amines. De plus, le post-traitement des polluants est identique et il faut aussi épurer le mélange vapeur d’eau / CO2. Cette option est ainsi en compétition directe avec les traitements aux amines.

D.R.

3. Pré-combustIon Une technologie adaptée aux cycles combinés Les technologies de pré-production essaient quant à elles de limiter le CO2 produit par la combustion. Avant la combustion est créé à partir du combustible fossile un gaz de synthèse constitué d’un mélange de monoxyde de carbone (CO) et d’eau. Lorsqu’il réagit ensuite avec l’eau, le monoxyde de carbone forme du CO2 et de l’hydrogène. Le CO2 peut ainsi être récupéré très pur, et l’hydrogène, un combustible propre, utilisé pour produire de l’énergie (Fig. 4). Cette route technologique convient particulièrement à l’utilisation d’un cycle combiné, c’est-à-dire l’association d’une turbine à gaz et d’une turbine vapeur. Nous sommes alors en présence de l’association de deux systèmes connus: une unité de gazéification de combustibles solides et un cycle combiné de turbine à gaz et de turbine à vapeur. La gazéification du charbon par le procédé FischerTropsch est maîtrisée depuis la seconde guerre mondiale pour produire des carburants liquides à partir du charbon. Elle est toutefois complexe, du fait de la pollution des catalyseurs par les impuretés en particulier soufrées. En outre, son association à une centrale de production d’électricité ne va pas de soi, car la disponibilité de production pour le

réseau électrique requiert la mise en marche d’une centrale au charbon entre 2 et 6 heures, alors que les constantes de temps du procédé de gazéification sont de plusieurs jours. Ce procédé ne peut donc convenir qu’à des centrales fonctionnant en base, ce qui n’est pas le cas des centrales au charbon européennes. Quant au cycle combiné, il s’agit du cycle de production d’électricité le plus efficace. General Electric livre des systèmes dont l’efficacité de conversion électrique/thermique est de plus de 61%. Mais la consommation d’énergie due à la conversion ramène l’efficacité totale du système (hors traitement du CO2) proche des meilleures centrales à combustion directe. Aussi le concept n’a-t-il pas encore convaincu les compagnies de production d’électricité. Au final, les centrales IGCC hors captage de CO2 ont une efficacité de conversion thermique électrique de l’ordre de 47% et avec captage de CO2 d’environ 37%.

4. stockage géoLogIque Des capacités significatives Compte tenu de la taille des émissions de CO2 et de la domination des émissions associées aux centrales électriques à flammes et en particulier à celles fonctionnant au charbon, l’AIE a promu le stockage géologique du CO2 capté par les différents procédés en compétition. En 2015, treize installations sont en fonctionnement dans le monde, dont neuf aux États-Unis et au Canada. Le seul projet significatif en Europe est Sleipner, en mer du Nord, qui a commencé en 1996. Dans le cadre de ce projet géré par la société Statoil, 15 millions de tonnes ont déjà été injectés sans défaillance ni fuites de CO2. Les principaux lieux recensés sont les gisements d’hydrocarbures (potentiel de séquestration de 930 tonnes de CO2), les aquifères salins profonds (potentiel de 400 à 10 000 Gt) et les veines de charbon non exploitées (de potentiel 40 Gt). Le tout représente encore des quantités faibles devant les 20000 gigatonnes de réserves fossiles restant à exploiter. À ce jour, l’industrie pétrolière est toutefois la seule à avoir vraiment investi dans le CSC, car elle dispose des technologies d’injection du CO2 en profondeur. Les voludécembre 2016ccN°993-994

cahIer technIque caPtage et stockage du co2

mes traités pour l’injection de CO2 sont dès le départ à Weyburn (États-Unis/Canada), Sleipner (Norvège – mer du Nord) et In Salah (Algérie) de l’ordre du million de tonnes par an. Les études montrent que les volumes géologiques les plus aptes à stocker potentiellement ces milliards de tonnes de CO2 sont les aquifères salins profonds et les roches associées (Fig. 5). La récupération assistée de pétrole ou de gaz ne constitue quant à elle que quelques pour cent du potentiel total de stockage. Dans ce cas d’usage, l’extraction du pétrole dans les puits en fin d’exploitation par injection de CO2 permet de récupérer jusqu’à 30% de la réserve totale du puits, pour le pressuriser à nouveau. C’est ainsi que plus d’une centaine de puits sont en récupération assistée par du CO2 aux États-Unis, en particulier au Texas. Parallèlement à ces récupérations assistées qui ont commencé dans les années 1970 et qui utilisent du CO2 géologique extrait de puits de CO2, Weyburn a mené le projet de démonstration le plus achevé, qui a permis d’injecter 18 millions de tonnes de CO2 en moins d’une dizaine d’années. Une initiative qui a été l’occasion de multiples études sur l’intégrité des puits d’injection, les transformations du CO2 supercritique dans le milieu poreux d’injection, l’activité chimique associée, l’intégrité de la couverture rocheuse non perméable, ou encore la possibilité de fissuration de cette couverture rocheuse. Ces études et d’autres encore concluent positivement sur la fiabilité technique du stockage à long terme du CO2.

5. VaLorIsatIon De nouveaux usages pour le carbone Il n’y a pas de modèle économique pour le CSC si la tonne de CO2 non émise dans l’atmosphère n’a pas une valeur économique de l’ordre de 80 à 120 euros la tonne. Il appa-

raît alors qu’une démarche progressive pour éviter les émissions est de trouver des applications où le CO2 est recyclé, et trouve une valeur économique. Les usages industriels et agricoles actuels du CO2 représentent de l’ordre de 150 millions de tonnes, bien loin des milliards de tonnes émises par les sites industriels concentrés. Devant la réduction des projets de CSC, des voies beaucoup moins ambitieuses visent à développer de nouveaux usages du CO2 qui évitent les émissions à l’atmosphère par trois voies: le recyclage, la carbonatation et l’accroissement de l’utilisation du CO2 en chimie organique (Fig. 6). Pour tous ces projets, seule une analyse du cycle de vie permet d’établir le gain net en CO2 non émis, car il faut à la fois tenir compte des coûts énergétiques, du temps de vie du produit, de la gestion de sa fin de vie ou de son recyclage. La voie qui semble la plus prometteuse en termes de quantités stockables est la minéralisation/carbonatation. Nous mettons notamment en avant le procédé de fabrication du béton développé par Solidia Technologies, qui permet de minéraliser du CO2 dans le béton tout le long de la durée de vie du produit (Fig. 7). Le CO2 peut aussi être utilisé dans l’industrie chimique: c’est déjà le cas aujourd’hui pour de petites quantités, la production d’urée étant la production la plus consommatrice du CO2. La valorisation de CO2 peut servir pour la production de polymères ou pour la chimie fine. Le CO2 pourrait ainsi être transformé en éthylène ou en propylène, mais aussi en monoxyde de carbone. Ce dernier peut à son tour servir à produire du méthanol, des hydrocarbures ou encore des oléfines, en utilisant la combinaison Fischer-Tropsch. Les procédés d’hydrogénation du CO2 permettent quant à eux de produire des alcools : méthanol, éthanol mais aussi du méthane renouvelable. L’enjeu est alors de disposer d’hydrogène dont l’origine ne soit pas le reformage du méthane fossile mais une matière première renouvelable. L’hydrogénation du CO2 en méthanol, toujours en utilisant de l’hydrogène, suscite notamment un

Fig. 6

Quelques voies de valorisation du CO2

La méthanation du dioxyde de carbone aboutit à la production de e-gaz, qu’Audi valorise dans ses A3 G-tRon.

N°993-994ccdécembre 2016

Fermentalg mise sur des micro-algues («nourries» au CO2) pour obtenir par photosynthèse des molécules d’intérêt (omégas 3, colorants, antioxydants, hydrocarbures).

Le CO2 peut être valorisé pour la carbonatation de boissons gazeuses.

Air Products utilise le dioxyde de carbone pour la surgélation des produits alimentaires. D.R.

La synthèse de polymères à partir de CO2 permet notamment d’obtenir des polycarbonates, valorisés par Asahi dans les coques de protection du Samsung Galaxy SIII.

Fig. 7

F. RObeRt

Avantage de la carbonatation du ciment

D.R.

Solidia technologies fait durcir son bĂŠton par injection et absorption de CO2 par le ciment quâ&#x20AC;&#x2122;il a mis au point. Câ&#x20AC;&#x2122;est le principe de carbonatation â&#x20AC;&#x201D;> CaCO3 + H2O). qui fait rĂŠagir le CO2 et lie lâ&#x20AC;&#x2122;ensemble (Ca(OH)2 + CO2 <â&#x20AC;&#x201D; Au final, le bĂŠton a des performances au moins ĂŠquivalentes au bĂŠton classique, mais un bilan carbone 70% fois plus faible, en raison de la technique de fabrication du ciment (moins de calcaire, tempĂŠratures plus basses) et de lâ&#x20AC;&#x2122;injection de CO2.

fort engouement, mais nĂŠcessite des mĂŠtaux nobles. Parmi toutes les solutions de synthĂ¨se chimique Ă partir du CO2, la synthĂ¨se de polymĂ¨res est la plus avancĂŠe et devrait permettre dâ&#x20AC;&#x2122;ici quelques annĂŠes lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠmergence dâ&#x20AC;&#x2122;une industrie des polymĂ¨res produits Ă partir du CO2. Dans tous les cas, la molĂŠcule de CO2 ĂŠtant trĂ¨s stable, il faut trouver des catalyseurs mĂŠtalliques efficaces pour la rĂŠduire. Enfin, la valorisation du CO2 par photosynthĂ¨se se dĂŠveloppe dans lâ&#x20AC;&#x2122;industrie naissante des microalgues, encore principalement pour des produits Ă haute valeur ajoutĂŠe pour la pharmacie et lâ&#x20AC;&#x2122;alimentation. La production de ces algues est vue dans le futur comme pouvant produire des biocarburants renouvelables. Tout le dĂŠfi consiste Ă rĂŠduire les coĂťts, pour atteindre un niveau acceptable pour les consommateurs. En rĂŠsumĂŠ, le CO2 comme matiĂ¨re de base pour la chimie minĂŠrale, la chimie organique, la production massive de biomasse pour les carburants ou les combustibles est bien identifiĂŠ. Des voies industrielles se crĂŠent, qui accroissent la capacitĂŠ globale de rĂŠduction des ĂŠmissions avec des activitĂŠs ĂŠconomiques solvables. cm dĂŠcembre 2016ccNÂ°993-994

cahIer technIque caPtage et stockage du co2

POUR ALLER PLUS LOIN Un état des connaissances dressé par des spécialistes de l’Institut de physique du globe, du Bureau des recherches géologiques et minières (BRGM), de l’Institut français du pétrole et du Centre national de la recherche scientifique. C’est ce que propose l’ouvrage Captage et stockage du CO2 – Enjeux techniques et sociaux en France, qui fait le point sur les enjeux de cette technologie en France. L’intérêt de ce recueil est qu’il s’intéresse, au-delà des discussions techniques entre experts, à l’acceptabilité sociale de cette technologie. Les points de vue des diverses parties prenantes – organismes de recherche, ONG environnementales, lobby européen, citoyens, journalistes et entreprises – sont confrontés. En plus d’une synthèse de la littérature, il présente et analyse deux instruments de participation : un atelier de dialogue et un site Internet d’information géographique. cm

Vocabulaire professionnel c

COMBUSTIBLE

ABSORPTION/ DéSORPTION

L’absorption est le processus par lequel des molécules de gaz ou de liquide mis en contact avec un matériau liquide ou solide s’incorporent dans la totalité de son volume. La désorption désigne le processus inverse.

WEB Une mine de ressources pour les industriels

Pour les acteurs désireux de connaître l’actualité du CSC ainsi que les dernières avancées en matière de recherche, le site globalccsinstitute.com est un site incontournable. Il recense et détaille notamment tous les projets géants de CSC dans le monde. En Français, le site du club CO2 http://www.captage-stockagevalorisation-co2.fr offre une information claire et pédagogique sur le captage et le stockage du CO2 et recense les opérations pilotes françaises. Le Club CO2, fondé en 2002 à l’initiative de l’Ademe, avec l’appui de l’IFP Énergies nouvelles et du BRGM réunit les acteurs du monde industriel et de la recherche et compte à ce jour 30 membres. À noter enfin, le site de l’association scientifique CO2GeoNet http://www.co2geonet.com, qui rassemble 26 instituts de recherche dans 19 pays européens. Le site se fait le relais des colloques les plus importants sur le sujet du CSC, dont la neuvième conférence de Trondheim les 12 et 14 juin prochains. cm

Interview

Déployer le CSC Lisez sur notre site web l’analyse de François Kalaydjian, directeur adjoint du Centre de résultats ressources de l’IFP énergies nouvelles. Selon lui, le CSC pourra vraiment se déployer à partir de 2030. captage CO2

N°993-994ccdécembre 2016

industrie-techno.com

Le combustible désigne l’élément qui réagit avec le comburant – généralement le dioxygène – pour donner lieu à la combustion dont on récupère la chaleur. Dans l’industrie, les combustibles les plus utilisés sont le charbon, le fioul, le gaz naturel, ou encore le dihydrogène.

CYCLE COMBINé

CARBONATATION

GAZéIFICATION

Une centrale à cycle combiné est une centrale thermique qui associe turbine à combustion et turbine à vapeur. La première est actionnée par les gaz issus de la combustion dont les fumées sont encore suffisamment chaudes pour générer de la vapeur, qui entraîne une turbine à vapeur. La carbonatation est une réaction de combinaison d’une base telle que la chaux ou le ciment avec le dioxyde de carbone, et qui peut permettre de valoriser celui-ci dans de nombreux procédés. La gazéification permet de convertir des matières carbonées ou organiques, typiquement le charbon, en un gaz de synthèse combustible (le syngaz), composé majoritairement de monoxyde de carbone (CO) et de dihydrogène (H2). Le processus, à très haute température, est à la frontière entre la pyrolyse et la combustion.

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Bibliographie Un ouvrage de référence

16ème édition du Salon Bedouk

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un évenement

LA MÉCANIQUE DES

RÊV

c L’ACTU Bruce Shapiro a lancé

la production en série de machines à dessiner sur le sable, dans la foulée d’une levée de fonds qui vient de s’achever sur Kickstarter. c LA TECHNO Le contrôle du mouvement, ou motion control. c LA DÉMARCHE Tracer des motifs sur du sable à l’aide d’une bille contrôlée numériquement.

Automates Des machines à dessiner sur le sable La possibilité d’actionner à distance des machines grâce à un code informatique fascine l’artiste américain Bruce Shapiro, ancien médecin devenu expert en programmation, en électronique et en mécanique. Il a créé d’étonnants dispositifs pour imaginer des motifs sur du sable.

Vidéo

cc MURIEL DE VÉRICOURT, GÉRARD QUÉVRIN redaction@industrie-technologies.com

Retrouvez notre rubrique « La mécanique des rêves » sur notre site web

N°993-994ccDÉCEMBRE 2016

Regardez la création de motifs étonnants dans les sculptures cinétiques de Brice Shapiro. Sisyphe

www.industrie-techno.com

D.R.

epuis vingt-cinq ans, l’artiste américain Bruce Shapiro explore le détournement des systèmes de commande de positionnement (motion control) au service de sa création de sculptures cinétiques. Dans le cadre de la série «Sisyphe» il construit des dispositifs qui ont été exposés dans le monde entier, dans lesquels de petites billes métalliques tracent, grâce à des aimants, des motifs sur de grandes surfaces en sable. Lente et méthodique, la création des sillons de sable est également éphémère, puisque les billes les effacent en repassant. Un processus qui a rappelé à l’artiste le fameux mythe de Sisyphe, condamné à rouler éternellement au sommet d’une colline une pierre qui ne cesse de retomber. Bruce Shapiro vient de boucler une levée de fonds sur Kickstarter pour décliner le principe de ses machines dans une production en série. cm

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