Ce sont un peu les Géo Trouvetou (La Bande à Picsou) ou les Bulma (Dragon Ball) de la croissance verte. Ensemble, ils et elles aspirent à transformer nos usages énergétiques, nos modes de transport ou encore nos méthodes agricoles afin de répondre aux défis de demain.
Batteries au sodium
Quel besoin ?
Les transports de demain seront électriques. Plus propres que les véhicules à combustion fossile, ils ne sont pas pour autant tout verts. Les batteries au lithium polluent, notamment parce que leurs composants sont extraits dans des mines. Des alternatives commencent à émerger, comme la batterie à base de sodium, un élément non polluant et disponible en quantité illimitée.
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Ça marche comment ?
Exactement comme avec le lithium, la batterie sodium-ion fait se déplacer les ions du sodium entre deux électrodes pour produire de l’électricité. Les ions retournent à leur position d’origine pendant la recharge.
C’est pour quand ?
Les batteries lithium-ion sont encore les seules sur le marché, elles sont plus performantes que les batteries sodium-ion. Mais les réserves de lithium sont limitées. La start-up française Tiamat envisage l’industrialisation d’une batterie sodium-ion développée avec le CNRS dans les prochaines années.
Panneaux solaires transparents
Crédit photo : Michigan State University.
Quel besoin ?
Pour remplacer les énergies fossiles polluantes, les acteurs économiques se doivent de trouver en grande quantité de nouvelles formes d’énergie. Le panneau solaire transparent pourrait booster les capacités de génération d’énergie à partir de la chaleur du soleil, en transformant chaque vitre en source d’énergie propre.
Ça marche comment ?
Contrairement à un panneau solaire traditionnel, cette vitre laisse passer la lumière visible. Pour produire de l’énergie, elle retient les rayons infrarouges et ultraviolets, invisibles pour l’œil humain. Ces rayons sont redirigés vers les bords de la vitre et activent alors des cellules photovoltaïques qui produisent de l’électricité. Ils sont pour le moment moins efficaces que les panneaux solaires usuels, mais ils peuvent être installés partout, à la place de n’importe quelle vitre !
C’est pour quand ?
Après les universités, les entreprises commencent à se saisir de cette technologie. L’objectif pour le moment est d’augmenter l’efficacité du prototype, même si son industrialisation est déjà en réflexion.
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Le data center sous-marin
Crédit photo : Microsoft.
Quel besoin ?
Le web a beau être virtuel, il pollue de manière tangible. Pour fonctionner, les sites Internet et applications ont besoin de serveurs, réunis en data centers. Outre le fait de consommer de l’électricité en grande quantité, ces machines chauffent et nécessitent d’être refroidies en permanence. Selon des études émanant d’ONG et de scientifiques, ces centres de données consomment 3 % de l’électricité mondiale, et cela devrait doubler tous les quatre ans avec l’augmentation du nombre de centres nécessaires !
Centre de données (data centers)
Site physique regroupant des installations informatiques (serveurs, routeurs, disques durs…) chargées de stocker et de distribuer des données à travers un réseau interne ou via Internet.
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Ça marche comment ?
Au lieu d’utiliser des climatiseurs très énergivores, les data centers sont placés sous les mers et refroidis grâce à la température naturellement fraîche des océans, par un système de tuyauterie. À long terme, ils pourraient même être autonomes énergiquement grâce à de l’électricité produite avec la force du courant et des marées.
C’est pour quand ?
Le premier prototype de data center sous-marin a été installé en juin 2018 par Microsoft au large des îles Orcades, à l’extrême-nord de l’Écosse. Il fonctionne depuis sans discontinuer. Ce modèle, de taille modeste, est alimenté depuis le continent, mais Microsoft a prévu de développer un projet plus conséquent si l’expérience est une réussite.
Les matériaux à changement de phase
Quel besoin ?
La consommation énergétique des bâtiments est responsable de plus de 15 % des émissions de gaz à effet de serre. L’amélioration de leur efficacité énergétique constitue un chantier primordial de la croissance verte. Les matériaux à changement de phase (MCP) permettent de réguler la température des bâtiments et ainsi de réduire l’utilisation de climatisation et de chauffage.
Comment ça marche ?
Il en existe plusieurs types. Leur point commun : ces matériaux changent d’état physique en fonction de la température, en absorbant ou en rendant de la chaleur. Placé dans un mur, le MCP devient liquide quand la température intérieure est trop élevée. Pour se liquéfier, il absorbe de la chaleur, réduisant la température dans la pièce. Quand il fait trop froid, il se solidifie et rend de la chaleur.
C’est pour quand ?
Pour l’instant, le principal frein, c’est le prix du MCP, plus de 10 fois supérieur à un isolant classique. Il peut être utilisé lors d’une rénovation, il n’est pas réservé aux nouvelles constructions.
Le robot de désherbage
Crédit photo : Tien Tran.
Quel besoin ?
Nourrir près de 10 milliards d’êtres humains dans 30 ans tout en respectant la planète constitue un formidable défi. L’agriculture est responsable d’un quart des émissions de CO2. Les 4,6 millions de tonnes de pesticides utilisés chaque année polluent les sols, l’eau, les airs, et réduisent la biodiversité. Utiliser un robot pour désherber limite l’usage de pesticides, ce qui pourrait rendre économiquement viable une agriculture biologique et respectueuse de l’environnement à grande échelle.
Ça marche comment ?
Le robot est autonome. Une fois les données GPS de la parcelle renseignées, le robot peut commencer son travail. Seule contrainte pour l’agriculteur : organiser ses plantations en rangées suffisamment larges pour laisser passer les roues du robot.
C’est pour quand ?
Une entreprise française, Naïo Technologies, commercialise déjà trois robots différents en fonction des cultures : pour les salades, le maraîchage et les vignes.
Le cargo à voiles
Crédits : Neoline.
Quel besoin ?
S’il émet moins de CO2, à marchandises égales, que le transport routier, le fret maritime n’en reste pas moins très polluant. Notamment du fait du rejet d’oxyde d’azote et de soufre dus au carburant utilisé, le « pétrole bunker". Les cargos à voiles consommeraient entre 30 % et 90 % moins de carburant. Intéressant quand on sait que le transport maritime, c’est 87 % du fret mondial !
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Comment ça marche ?
Retour au XIXe siècle : des voiles accrochées à des mâts font avancer le bateau grâce à la force du vent, le tout assisté d’un moteur. L’entreprise SkySails tente d’innover en développant des voiles similaires à celle du cerf-volant pour tracter le navire grâce aux vents plus élevés.
C’est pour quand ?
La construction du premier cargo à voiles de la société française Neoline doit débuter fin 2019 pour une mise en service en 2021 par une rotation entre Saint-Nazaire et la côte est des États-Unis. À partir de 2022, c’est le Canopée de Zéphyr & Borée, une autre entreprise française, qui transportera la fusée Ariane 6 jusqu’en Guyane avec un navire fonctionnant à la fois au vent, au gaz et au fuel.
