La problématique environnementale est toujours d’actualité avec le changement climatique, la pollution atmosphérique et les gaz à effets de serre. Les hommes ont fait de leur environnement un poison lent à cause des nombreuses industries qui polluent la nature et contribuent à la disparition de nombreuses forêts.
Conscient du mal, les ingénieurs, en vue de préserver la nature, le monde, réfléchissent aux moyens pour ralentir son extinction, l’objectif étant de développer des filières industrielles moins consommatrices de matières premières et d’énergie consommée.
On peut citer l’exemple d’Arkema, ce géant de la chimie qui a construit des bio usines en France pour augmenter sa production de matériaux biosourcés et développer des matériaux innovants à performance supérieure aux matériaux fabriqués usuellement à base d’hydrocarbures.
Néanmoins, le « verdissement » de l’entreprise ne s’arrête pas à l’invention de matériaux innovants, plus verts et moins polluants ; toute la chaîne industrielle, de la conception à la production est impliquée, car ce verdissement est devenu aujourd’hui une réalité industrielle.
L’usage des matériaux biosourcés
L’utilisation des matériaux biosourcés (matériaux issus de la biomasse végétale ou animale), rendus plus accessibles via le développement des biotechnologies qui ont permis la mise en place de procédés de transformation de la biomasse plus compétitifs, est en plein essor.
La volonté de développer une économie plus indépendante du pétrole, l’émergence de filières de transformation et de production ont démocratisé l’usage de ces matériaux.
Le secteur automobile est particulièrement intéressé par les matériaux plastiques et composites, tandis que les domaines de la machinerie sont davantage concernés par les molécules chimiques, cette autre grande famille des produits industriels biosourcés.
Ainsi, le PA11, polyamide de haute performance inventé et fabriqué dans les bio usines d’Arkema, est utilisé dans la conception de nombreuses pièces automobiles.
Les plastiques 100% biosourcés de l’entreprise Polybium, créés à partir d’eau, de Miscanthus et de gélatine animale, et qui peuvent être moulés, thermoformés ou enduit, ont des caractéristiques similaires au plastique ont un bel avenir devant eux.
Danns le secteur du bâtiment, l’usage de matériau biosourcé permet de capter du CO2 au cours de sa croissance via la photosynthèse, et de le transformer potentiellement en puits de carbone.
Le développement du biomimétisme
La nature à travers la science
Le bio mimétisme concerne de nombreux secteurs de l’activité humaine : médecine, recherche, industrie, économie, architecture et urbanisme, agriculture, gestion et aménagement d’écosystèmes… La liste n’est pas exhaustive, car il s’agit avant tout d’une démarche, dont le principe peut s’appliquer plus ou moins directement à tous les domaines.
Le concept s’appuie sur une idée maîtresse : la nature fonctionne toujours sur un principe d’économie et d’efficacité optimale et elle ne génère aucun déchet (« rien ne se perd, tout se transforme »). Quel qu’en soit le domaine d’application, la biomimétique s’inscrit explicitement dans une stratégie globale de développement responsable, de résilience écologique, d’innovation durable.
La biomimétique est soucieuse d’instaurer un équilibre viable entre les ressources offertes par la planète et leur exploitation. La protection de l’environnement et la lutte contre le réchauffement climatique en sont les corollaires naturels.
Quelques exemples de bio mimétisme :
L’Eastgate Building
Ce supermarché construit en 1996 à Harare au Zimbabwe s’inspire directement d’une termitière. Le cabinet d’architectes qui l’a créé a copié sa structure afin d’y maintenir une chaleur uniforme, grâce à une climatisation originale peu coûteuse en énergie.
Les éoliennes dernière génération
Au Canada, la société WhalePower commercialise actuellement des éoliennes d’un nouveau type. Celles-ci permettent de réaliser des économies d’énergie importantes, en reproduisant les cannelures se trouvant sur les nageoires des baleines à bosse. Cette application originale constitue d’ores et déjà un progrès de taille pour l’industrie éolienne.
Le Shinkansen est le fleuron de la technologie nippone. Afin de limiter le bruit lors de la traversée de tunnels, l’ingénieur Eiji Nakatsu s’est inspiré du martin-pêcheur qui traverse l’eau grâce à son long bec pointu, dont le design a été reproduit pour la partie avant du TGV.
Les turboréacteurs
Bien des engins à moteur utilisent aujourd’hui ce mode de propulsion. Cette force motrice est employée dans la nature par le nautile, dont la coquille complexe en forme de spirale lui permet de se déplacer silencieusement en eaux profondes.
Les drones quad-morphing
Mis au point par le CNRS, ces drones possèdent des ailettes rétractables leur permettant de changer d’envergure, et donc, par exemple, de trouver leur chemin entre des murs étroits. Cette innovation s’est inspirée de la perruche, qui replie ses ailes en plein vol.
Conclusion
La bio inspiration, le biomimétisme, et les matériaux biosourcés sont devenus depuis une décennie, de véritables outils de différenciation et de compétitivité pour l’industrie.