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Autres innovations 26/02/2021

Innovation frugale et économie circulaire : petits moyens et créativité font les avancées

À l'heure où les stratégies économiques ne jurent que par l'innovation de pointe, le terme « innovation frugale » peut sembler détonnant.

Avec la double crise sanitaire et économique que traverse la planète, le concept de frugalité s’est rapidement exporté dans le reste du monde. Comment viser le meilleur lorsque les ressources sont limitées ?

Pourtant, cette tendance émergente consistant à essayer de réduire les coûts tout en innovant ne signifie pas innover moins, mais tout simplement innover plus intelligemment.

L'innovation frugale est une pratique de longue date dans les marchés émergents où les entrepreneurs n’ont pas d’autre choix que de trouver des solutions peu coûteuses et créatives à des problèmes socio-économiques complexes. Elle trouve ses origines dans le concept indien de « Jugaad », qui signifie trouver des solutions intelligentes aux problèmes quotidiens. Mais avec la double crise sanitaire et économique que traverse la planète, le concept de frugalité s’est rapidement exporté dans le reste du monde. Comment viser le meilleur lorsque les ressources sont limitées ?

La réponse vaut pour tous : tourner le dos à une sur-ingénierie complexe, aux budgets massifs et aux processus de développement rigides pour se tourner vers des solutions improvisées, une réaffectation des ressources existantes et des réseaux de distribution décentralisés. Voici quelques exemples récents, petits et grands, mettant en œuvre la frugalité et la circularité :

De la fraîcheur à la propreté

Dans l'État technologique du Karnataka, au sud-ouest de l'Inde, deux chercheurs de l'Institut national de technologie ont contribué à la lutte contre le coronavirus en transformant un vieux réfrigérateur en chambre de désinfection.

  • La machine, baptisée « Zero Cov », est capable de tout désinfecter : des fruits et légumes aux masques chirurgicaux en passant par les pièces de monnaie et les billets grâce à trois lampes UV-C d’une longueur d’onde de 254 nanomètres.
  • Selon l'équipe, la chambre éradique 99,9% des micro-organismes vivant à la surface d'un objet en 15 minutes, sans utiliser d'agent toxique ni de produit chimique. L'objectif est de permettre aux gens d'avoir accès à la même technologie que celle utilisée dans les hôpitaux, mais pour construire des chambres de désinfection improvisées avec des objets disponibles chez eux, comme de vieilles boîtes ou des valises.

De la radiologie aux énergies renouvelables

Des ingénieurs américains ont emprunté au domaine médical la technologie d’imagerie par résonance magnétique (IRM) afin de développer un générateur supraconducteur plus puissant pour les éoliennes offshore. Selon l'équipe de General Electric, tirer parti de décennies d'avancées en matière de qualité d'image IRM permettrait de réduire le coût actualisé de l’énergie (LCOE), un défi majeur de l'éolien offshore.

  • Dans le cas de l'IRM, l’amélioration de la qualité d'image est le résultat de l'augmentation du champ magnétique des aimants supraconducteurs. Or, les éoliennes dépendent également d'aimants puissants pour produire de l'énergie avec un rendement élevé. Accroître la force du champ magnétique augmenterait donc la puissance de sortie sans provoquer des effets secondaires tels que la génération de plus d'émissions ou l’ajout de poids à la turbine.
  • L'intégration d'aimants supraconducteurs éliminerait également le besoin de terres rares, composants essentiels des aimants traditionnels utilisés dans les éoliennes offshore.
  • Pour poursuivre ce projet, l'équipe a récemment reçu un financement supplémentaire de 20,3 millions de dollars de la part du ministère américain de l'Énergie.

Un chariot pesticide solaire

Des scientifiques de l’Institut indien de technologie de Kharagpur ont mis au point un dispositif de lutte antiparasitaire semi-automatisé et alimenté à l’énergie solaire. Il permet notamment de réduire la charge de travail des petits agriculteurs, qui représentent 82% de la communauté agricole indienne.

  • Grâce à ce chariot à trois roues au toit couvert de panneaux solaires, les agriculteurs n’ont plus à transporter les grosses quantités de pesticide sur leur dos.
  • L'équipe universitaire a déposé un brevet pour le pulvérisateur, déjà prêt à être commercialisé.

De l’énergie à base d’urine

Une entreprise issue de l'Université de l’Ouest de l’Angleterre a mis au point une technologie qui transforme l'urine et les eaux usées en électricité.

  • Le « Pee Power » de Robial utilise des piles à combustible microbiennes qui s’alimentent à partir du carbone organique présent dans l’urine et les eaux usées. Le système cellulaire extrait l'énergie biochimique expulsée lorsque les microbes sont vivants, puis la convertit directement en électricité.
  • À partir de 10 ml d'urine ou d'eaux usées, une pile à combustible microbienne est pour l’instant capable de générer 1 à 2 milliwatts d'énergie. Cela signifie que, si cette technologie était déployée à grande échelle, le simple fait d’aller aux toilettes pourrait suffire à couvrir les besoins locaux en électricité.

Des e-carburants pour les véhicules électriques

Au Chili, un conglomérat international regroupant le constructeur automobile Porsche et Siemens Energy a pour objectif de développer des carburants synthétiques afin de répondre au boom des véhicules électriques en complémentant leur mode d’alimentation. Il serait possible d’utiliser ces e-carburants synthétiques et climatiquement neutres pour alimenter les moteurs à combustion et les hybrides rechargeables et de les distribuer via les réseaux de stations-service déjà existants.

  • Le projet pilote Haru Oni, dans la province chilienne de Magallanes, permettra de produire du carburant neutre grâce à de l’énergie éolienne verte.
  • Les électrolyseurs alimentés par l'énergie éolienne séparent l’oxygène et l'hydrogène contenu dans l’eau. L'hydrogène vert est ensuite associé à du dioxyde de carbone pour produire du méthanol synthétique, renouvelable, qui sera transformé en carburant.
  • On estime qu’environ 130 000 litres d'e-carburant devraient être produits d'ici 2022, avant de passer à 550 millions de litres par an d'ici 2026.

Hydroélectricité à haute intensité

L’entreprise londonienne RheEnergise a trouvé un moyen de révéler le potentiel de centaines de sites à travers le Royaume-Uni, jusque-là inexploités, pour produire de l'énergie hydroélectrique. Sa solution : exploiter les pentes douces naturelles plutôt que les murs escarpés des barrages et les versants des montagnes.

  • En période creuse, le système propulserait un fluide riche en minéraux, dont la densité est deux fois et demie supérieure à celle l'eau, en haut de la colline, où il serait ensuite stocké dans un réservoir enterré. Lorsque la demande en électricité augmente, le fluide serait relâché en bas de la colline, activant des turbines qui produisent de l’énergie.
  • Cette nouvelle technologie pourrait permettre à quelque 700 sites à travers le pays de stocker de l’électricité et de la mettre à disposition en cas de besoin, tout en générant un total de 7 GW de stockage d'énergie renouvelable et en réduisant les impacts négatifs sur l'environnement.

Une production circulaire d'éoliennes

Sur l'île de Wight, au large de la côte sud de l'Angleterre, une installation de biogaz sera bientôt en mesure de fournir de l'électricité à une usine de production d'éoliennes offshore située sur la même île.

  • L’usine britannique Black Dog utilisera des matériaux cultivés localement comme l’herbe et le maïs pour générer de l’énergie destinée à l’usine danoise de Vestas, permettant ainsi de satisfaire environ 80% des besoins du site mais aussi d’alimenter 1 200 foyers sur l’île.
  • La décomposition de la matière première produit également un biofertilisant dispersé par la suite sur les terres agricoles où sont produites les cultures utilisées par l’usine.
  • Pour contrer les difficultés de recyclage des matériaux composites, Vestas a également annoncé son objectif de produire des éoliennes zéro déchet d'ici 2040.

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