Vers un futur bio-inspiré - SUEZ
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n° 06
Vers un futur
bio-inspiré
IDÉES ET SOLUTIONS POUR LA RÉVOLUTION DE LA RESSOURCE
Nous sommes à l’ère de la révolution de la ressource. Face à l’augmentation de la population mondiale, l’urbanisation croissante et la raréfaction des ressources naturelles, sécuriser, optimiser et valoriser les ressources est indispensable pour notre avenir. SUEZ produit 7,6 milliards de mètres cubes d’eau potable et traite 5,1 milliards de m3 d’eaux usées. SUEZ collecte également plus de 19,5 millions de tonnes de déchets par an en Europe, met sur le marché 4,4 millions de tonnes de matières premières secondaires et produit 7,7 TWh d’énergie locale et renouvelable. Enfin SUEZ évite à ses clients l’émission de 10 MtCo2 d’émissions de GES. Avec 88 775 collaborateurs, SUEZ présent sur les cinq continents est un acteur clé de l’économie circulaire pour la gestion durable des ressources. En 2018, SUEZ a réalisé un chiffre d’affaires de 17,3 milliards d’euros. www.suez.com - openresource.suez.com - @open_resource
êtes-vous prêts pour la révolution
de la ressource ?
vers un futur bio-inspiré
open_resource magazine est la publication semestrielle de la révolution de
la ressource. Une révolution qui, comme la révolution industrielle en son
temps, transforme de plus en plus profondément nos styles de vie, nos
habitudes de consommation et nos modes de production. Dans un monde en
constant développement, il est essentiel d’instaurer dès à présent une gestion
radicalement nouvelle et circulaire des ressources naturelles qui se raréfient.
Convaincu que l’innovation, la collaboration entre acteurs et l’intelligence
collective sont les moteurs de cette transformation, SUEZ souhaite valoriser,
à travers cette publication, les idées fortes et les solutions de tous ceux qui
contribuent à imaginer et concevoir le futur de la ressource.
Pour ce sixième numéro, SUEZ a choisi d’aborder le thème de la nature.
Êtres humains et nature sont en effet indissociables et interdépendants : leur
équilibre conditionne la survie de la planète. Pourtant, cet équilibre
fondamental est menacé par le réchauffement climatique, l’épuisement des
ressources et les diverses formes de pollution, tous imputables aux activités
humaines. Des menaces qui pèsent lourdement sur l’ensemble du vivant,
malgré son ingéniosité et sa capacité d’innovation. Une prise de conscience
urgente s’impose donc aujourd’hui : nous devons plus que jamais faire de la
protection de la nature une priorité. Pour cela, pourquoi ne pas s’inspirer des
solutions qui existent déjà dans la nature, plus particulièrement de ses formes,
de ses mécanismes et des écosystèmes ? Nous parviendrons alors à développer
une économie circulaire et bas carbone, un modèle qui permettrait de conjuguer
durablement bien-être et développement des êtres humains, protection des
ressources et préservation de la planète.
Ensemble, soyons plus imaginatifs et innovants que jamais pour relever ce
défi. Et ainsi faire avancer la révolution de la ressource.
Bonne lecture !
open_resource magazine est une publication conçue et éditée par
© Casey Horner
— DANS CE NUMÉRO —
6
AVANT-
PROPOS
nature vivante et êtres humains:
à la recherche de l’harmonie perdue
14
OPINION
peut-on s’inspirer du vivant sans le piller ?
_ par Kalina Raskin-Delisle,
directrice générale du CEEBIOS 18
RENCONTRES
3 personnalités inspirantes :
Jérôme Perrin, Kathy Willis
et Megan Schuknecht
32
VU DU CIEL
à Alicante, un parc inondable pour
prévenir les inondations
—
à Shanghai, on sait traiter les eaux
industrielles grâce à la nature
36
CHALLENGE
protection du vivant et économie
circulaire : un avenir indissociable
_ par Jean-Louis Chaussade
4
— DANS CE NUMÉRO —
40
SOLUTIONS
zoom sur 6 solutions illustrées
pour un futur bio-inspiré :
ReFISH / BioWAVE & BioSTREAM /
Pili /Nextalim/ Spygen /
CleargreeenTM Mainstream
54
EXPERTISE
le secret des biomolécules
58
AU COIN
DE L’ART 68
à la rencontre des bâtiments vivants AGENDA
de l’archibiotecte Vincent Callebaut
71
L’ACTUALITÉ
DE LA RESSOURCE
10 actualités à découvrir
open_resource magazine est une publication externe
de SUEZ.
Directeur de la publication Jean-Louis Chaussade I
Directrices de la rédaction Frédérique Raoult, Hélène
Parent I Rédactrice en chef Martha Rodriguez I Rédacteur
en chef adjoint Jean-Marc Piriou I Coordination éditoriale
Nanaïssa Diakite I Conception bearideas I Couverture Vincent
Callebaut I Traduction Caupenne&co I Impression Deckers
Snoeck nv, Eekhoutdriesstraat 67, 9041 Gent, Belgique I Tirage
12 000 exemplaires I Dépôt légal Avril 2019 I ISSN : 2590-6603
I Les opinions exprimées dans ce magazine n’engagent que
leurs auteurs et ne reflètent pas nécessairement celles de
SUEZ I Écrivez-nous : open_resource@suez.com I SUEZ, Tour
CB21, 16, place de l’Iris, 92040 Paris la Défense, France
5
— AVANT-PROPOS —
nature vivante
et êtres humains:
à la recherche
de l’harmonie
perdue
© Leon Liu
Antelope Canyon, États-Unis
6
— AVANT-PROPOS —
Jusqu’à la première révolution industrielle,
les êtres humains vivaient en bonne intelligence
avec une nature prodigue.
Le passage à l’ère industrielle marque un tournant :
les êtres humains commencent à exploiter à grande
échelle des ressources par essence limitées
– eau, minerais, terres arables, etc. Aujourd’hui,
lesdites ressources se tarissent et, dans certaines
régions du monde, la nature ne parvient même
plus à s’autoréguler.
Les menaces pesant sur la planète sont de plus
en plus nombreuses, visibles et pressantes.
Pour preuve, la situation de la faune, qui subirait
actuellement sa sixième extinction de masse1.
Préserver le vivant est un défi que nous devons
relever collectivement avant qu’il ne soit trop tard,
car il y va aussi de notre propre survie.
Illustrations de Denis Carrier
1 - Gerardo Ceballos, Paul R. Ehrlich, Rodolfo Dirzo, Biological annihilation via the ongoing
sixth mass extinction signaled by vertebrate population losses and declines, 2017.
7
— AVANT-PROPOS —
Pourquoi ne pas nous inspirer de ce qui a
fonctionné pendant ces derniers milliards
d’années ? Processus biochimiques, II est impératif
biomécaniques, services écosystémiques, d’apprendre à évoluer
etc., nous fournissent une source quasiment
inépuisable d’inspiration pour innover et en harmonie avec
favoriser la transition de l’économie la nature.
linéaire vers une économie circulaire
vertueuse. En l’occurrence, il ne s’agit pas
seulement de comprendre la nature ou
de la calquer, mais bien de travailler en
harmonie avec elle. Les enjeux sont de Pourtant, ce fabuleux potentiel s’amenuise
taille : environnementaux et sanitaires, chaque jour de façon dramatique et
bien sûr, mais également économiques, souvent irréversible sous les effets
sociétaux, éthiques. cumulés du changement climatique, de la
pollution, de la déforestation ou encore
de l’urbanisation incontrôlée.
Le vivant : un patrimoine riche…
mais menacé Pour en donner une illustration concrète,
le rapport 2018 « Planète vivante » du
La nature a plus de 3,5 milliards d’années WWF annonce la disparition de 60 %
d’avance sur nos laboratoires de recherche d’espèces d’animaux sauvages depuis
et développe me nt . L e s mi l l i a rd s quarante ans : « Les espèces n’ont jamais
d’organismes vivants – unicellulaires ou décliné à un rythme si rapide, qui est
complexes, végétaux et animaux – sont aujourd’hui cent à mille fois supérieur que
en effet le fruit de la lente évolution de celui calculé au cours des temps
processus biochimiques particulièrement géologiques. »
élaborés, qui utilisent des biomolécules
« intelligentes » – acides nucléiques et
enzymes. Le résultat : une biodiversité Les services écosystémiques :
tellement vaste que nous n’en connaissons de nombreux bienfaits offerts
qu’une infime partie. aux êtres humains
Sur les quelque 8,7 millions d’espèces
présentes sur la planète, 86 % des espèces Les êtres humains font pleinement partie
terrestres et 91 % des espèces marines de cette biodiversité. Ils bénéficient
sont encore inconnues, d’après une étude d’ailleurs largement des services dits
publiée en 2011 et intitulée How Many écosystémiques rendus par la nature, telle
Species Are There on Earth and the la fourniture d’une eau douce et d’un air
Ocean? . respirable.
La ferme verticale autosuffisante de Vincent Callebaut
8© Pixel Anarchy
Fleur de bardane, dont les crochets ont inspiré la création du Velcro
On distingue quatre types de services aquatiques sains, fournissent des
écosystémiques : services d’appro- sources fiables d’eau propre ou même
visionnement (la fourniture de matières du combustible renouvelable. Mais une
premières, de nourriture, etc.), de régulation mauvaise gestion de ces services peut
(climat, précipitation, autoépuration de avoir des effets négatifs, tels que des
l’eau, etc.), culturels (aspects esthétiques inondations ou des glissements de terrain,
et récréatifs) et enfin les services dits engendrés par la déforestation. II est donc
« de soutien », qui servent de base au impératif d’apprendre à évoluer en
fonctionnement des trois premiers (cycle harmonie avec la nature.
du carbone, formation des sols, etc.).
Comme le relève l’Organisation des Une prise de conscience collective
Nations unies pour l’alimentation et de l’importance du vivant
l’agriculture (FAO) : « Bien que la valeur
[de ces services] soit estimée à 125 000 Face à l’urgence écologique, la communauté
milliards de dollars américains, ces actifs internationale s’empare aujourd’hui
ne sont pas pris en compte comme il se progressivement de cette thématique qui
doit dans les décisions politiques et s’invite au cœur des débats. Ainsi, en 2012
économiques, ce qui signifie que l’on est créée la Plateforme intergouver-
n’investit pas assez dans leur protection nementale scientifique et politique sur la
et leur gestion2. » biodiversité et les systèmes écosystémiques
(IPBES). Aussi appelée « GIEC de la
Précieux pour la nature et les êtres humains, biodiversité », cette organisation sous
ces services aux effets positifs doivent
être préservés. Les forêts contribuent
naturellement au maintien d’écosystèmes 2 - www.fao.org/ecosystem-services-biodiversity/fr/
9— AVANT-PROPOS —
d’Act4nature. Cette initiative a été lancée
Précieux pour la nature par un collectif d’entreprises, d’institutions
scientifiques et d’ONG, parmi lesquelles
et les êtres humains, l’EpE (groupe d’Entreprises pour
les services écosystémiques l’environnement dont font par exemple
partie SUEZ, BASF et LVMH), la Fondation
ont de nombreux Goodplanet ou encore le Muséum national
effets positifs et doivent d’histoire naturelle. Le but ? Créer une
dynamique collective à l’échelle
être préservés. internationale. Parmi les dix premiers
engagements pris en juillet 2018, les
65 signataires promettent notamment de
l’égide des Nations unies est aujourd’hui « développer en priorité des solutions
une référence pour connaître l’état fondées sur la nature » mais aussi
des connaissances sur les systèmes d’« évaluer économiquement [leurs]
écosystémiques et la biodiversité. Autre impacts et [leur] dépendance au bon
institution en la matière : le Congrès fonctionnement des écosystèmes ». Pour
mondial de la nature, qui sera organisé aller encore plus loin, il faudrait
en France en 2020 et réunira élus, maintenant que les entreprises se voient
industriels, universitaires ainsi que la à leur tour comme des écosystèmes, à
société civile pour prôner une « bonne l’image des forêts : pourquoi ne pourraient-
gouvernance environnementale ». elles pas générer des externalités positives
et des services offerts « gratuitement aux
Cet enjeu émerge également au sein des autres entreprises, aux individus et à la
entreprises, qui sont de plus en plus nature qui les entourent ? » selon Navi
nombreuses à intégrer le « facteur Radjou, théoricien de l’innovation frugale.
biodiversité » dans leurs plans d’actions.
Pour certaines d’entre elles, il devient
même un nouvel axe stratégique, à l’image
L’usine forêt : quand les entreprises se voient comme des écosystèmes
10— AVANT-PROPOS —
Le vivant comme modèle :
un champ d’innovation
Cette tendance à se regrouper pour
prendre ensemble la décision d’affronter
la crise de la biodiversité permet de voir
émerger de nouvelles perspectives
d’innovation, à partir de la nature. Le
biomimétisme, expression conceptualisée
en 1997 par Janine Benyus dans son livre
Biomimicry: Innovation Inspired by de nouvelles
Nature, consiste à imiter le vivant. Selon matières, tels les
Kalina Raskin-Delisle, ingénieure physico- biomatériaux, ou des
chimiste et directrice générale du énergies alternatives,
CEEBIOS3, le biomimétisme permet de tels le biogaz ou les
réconcilier biodiversité, innovation et biocarburants. Cela
écologie 1 . La bio-inspiration, terme se traduit par un
Transformer les courants
proche du précédent, intègre la notion effort d’analyse des marins en énergie
d’écosystème pour prendre exemple modèles biologiques,
sur les relations entre espèces et le biochimiques,
fonctionnement du vivant. biomécaniques, etc., associés aux
concepts techniques en vue d’applications
Ainsi l’entreprise australienne BioPower industrielles. C’est ce qu’explique par
Systems 2 a mis au point deux systèmes exemple Jérôme Perrin, Directeur
marémoteurs complémentaires qui Scientifique de Renault, qui cherche des
imitent, pour le premier, les mouvements solutions fondées sur la nature pour
de la nageoire caudale de certains améliorer la sécurité et la propreté
poissons, pour le second, ceux d’une algue des véhicules 3 . Cette démarche
géante, afin de produire une électricité transdisciplinaire sollicite aussi bien les
renouvelable grâce à l’énergie marine. sciences fondamentales que les sciences
de l’ingénieur. À l’image de la recherche
Prendre le vivant pour modèle, cela sur les biomolécules, un nouveau champ
signifie aujourd’hui s’inspirer de ce qui se d’expertise du CIRSEE (le principal centre
passe au sein de la nature et l’optimiser de recherche de SUEZ) qui démontre
en mettant au point des technologies que les chercheurs se diversifient afin
adaptées aux besoins des êtres humains d’intégrer de nouvelles disciplines à leurs
dans une logique de développement compétences 4 .
durable. Il est ainsi possible d’imaginer
En étudiant ainsi le vivant, dans ses
formes les plus microscopiques ou à très
grande échelle, nous développons des
1 opinion : Kalina Raskin-Delisle_p.16
savoir-faire innovants pour répondre aux
2 solutions : BioWAVE & BioSTREAM_p.44
défis présents et futurs de la révolution
3 rencontres : Jérôme Perrin_p.24
de la ressource. On comprend dès lors que
4 expertise : les secrets des biomolécules_p.54
notre survie dépend essentiellement de
notre capacité à mettre en œuvre de façon
urgente une transition écologique au
3 - Créé en 2014, le Centre européen d’excellence en biomimétisme sein de laquelle lutte contre le changement
de Senlis (CEEBIOS) souhaite démocratiser l’appropriation du
biomimétisme en tant que mécanisme innovant de transition climatique et préservation de la
énergétique. biodiversité sont indissociables.
11— DIXIT —
Scrute la nature,
c’est là qu’est ton futur.
Léonard de Vinci
Artiste et savant
Je pense que les plus grandes
innovations du XXIe siècle
seront à l’intersection de la
biologie et de la technologie.
Une nouvelle ère commence.
Steve Jobs
Fondateur d’Apple
Martin-pêcheur, dont le bec aérodynamique et hydrodynamique inspire les ingénieurs en transport
12— DIXIT —
Le monde tel
qu’il est conçu
est toujours en
retard sur la nature
en termes de
sophistication des
matériaux et des
comportements.
Neri Oxman
Architecte et designer israélo-américaine
Regardez
attentivement, très
attentivement la
nature et alors tout
vous paraîtra plus
compréhensible.
Albert Einstein
Physicien
Apprendre sur la nature est une
chose ; apprendre de la nature, c’est là
qu’est la clé du changement.
© Gabriele Agrillo
Janine Benyus
Scientifique américaine et pionnière du biomimétisme
13— OPINION —
© Kennethr
Culture de tissus végétaux à l’institut de recherche en biotechnologie de Malaisie
14— OPINION —
peut-on
s’inspirer
du vivant
sans le piller ?
Protéger la biodiversité
et s’en inspirer, c’est la promesse
d’une transition durable vers
une économie circulaire.
Conscient de cet enjeu majeur,
SUEZ ouvre ses pages à Kalina
Raskin-Delisle, directrice
générale du Centre européen
d’excellence en biomimétisme
de Senlis (CEEBIOS).
15— OPINION —
Kalina Raskin-Delisle
directrice générale du CEEBIOS
vers une industrie bio-inspirée :
kin
R as
potentiel, tendances et opportunités
na
li
Ka
©
S’appuyer sur quatre milliards d’année de R&D et S’inspirer du vivant : une démarche ancienne
puiser dans un réservoir de plusieurs millions qui s’inscrit dans le temps
d’idées ? C’est ce que propose la bio-inspiration.
Une démarche qui peut être décrite comme le La conception bio-inspirée était déjà référencée
développement d’innovations combinant les dans les premiers écrits et ses premières
disciplines de la biologie et de la technologie, sur la applications les plus célèbres sont notamment
base de structures, fonctions, processus et systèmes illustrées par des croquis de Léonard de Vinci. La
biologiques naturels optimisés par l’évolution. bio-inspiration s’est développée ensuite au cours
des années 1950 dans les domaines de l’ingénierie
Parmi les mécanismes de cette évolution des espèces ; aéronautique, navale et automobile, ainsi que de la
la sélection naturelle, qui a contraint les organismes cybernétique et de la modélisation de systèmes
à résoudre les problèmes d’alimentation, de complexes. Dans les années 1980, elle s’est étendue
déplacement et de reproduction au sein de systèmes aux échelles micro et nano et rapidement développée
écologiques capables de se maintenir dans des dans le domaine de la biotechnologie.
environnements dynamiques. Selon des estimations Cité en France dès 20072 comme l’outil de la
récentes, 90 % des 10 millions d’espèces eucaryotes1 prochaine révolution industrielle, le biomimétisme
sur Terre attendent encore d’être décrites, malgré associe innovation et responsabilité sociétale
250 ans de travail sur la classification taxonomique puisqu’il repose sur l’étude des systèmes biologiques
et plus de 1,5 million d’espèces déjà répertoriées. Un pour créer de nouveaux produits, services et
vivier riche que nous pouvons observer afin d’en tirer modèles d’organisation durables.
une méthodologie en réponse à nos besoins actuels
et à ceux de la planète.
Étudier la nature… pour mieux la protéger
Dans le secteur de l’énergie, le recours aux énergies
Dans le secteur de l’énergie, propres (solaire notamment par la photoproduction
le recours aux énergies d’hydrogène), la séquestration du dioxyde de
carbone atmosphérique et la mise en œuvre de
propres correspond bien sources diversifiées et décentralisées correspondent
aux stratégies adoptées bien aux stratégies adoptées par les systèmes
vivants. De manière similaire, les principes de la
par les systèmes vivants. chimie douce rejoignent les processus biologiques :
1 - Organismes unicellulaires ou multicellulaires dont le noyau est séparé du cytoplasme par une membrane.
2 - « Les apports de la science et de la technologie au développement durable , tome II : La biodiversité : l’autre choc ? l’autre chance ? »,
rapport n° 131 (2007-2008) de Pierre Laffitte et Claude Saunier, fait au nom de l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques
et technologiques, déposé le 12 décembre 2007.
16— OPINION —
utilisation majoritaire d’éléments atomiques complexe. Le domaine de la biomimétique est
abondants, conditions de température et de pression hautement interdisciplinaire et ne peut être efficace
modérées, biodégradabilité et biocompatibilité, sans impliquer les biologistes dans le processus
catalyse enzymatique… Les matériaux du vivant d’innovation.
sont également remarquables par leur diversité,
leurs propriétés multifonctionnelles et leur
manufacture par auto-assemblage et autoréparation. Créer un écosystème industriel propice
Enfin, les systèmes biologiques favorisent une au développement des solutions bio-inspirées
approche minimaliste et une gestion optimisée de
l’information pour limiter les coûts énergétiques et Ainsi, des réseaux de compétences et d’expertise
la consommation de ressources, et augmenter doivent être structurés au niveau national et des
l’adaptabilité et la résilience. Ces aspects sont outils et méthodologies spécifiques doivent être
aujourd’hui explorés pour le développement d’une développés pour accélérer la diffusion des stratégies
agriculture écologiquement intensive et pour de R&D académiques et industrielles.
concevoir des villes régénératives. Créé en 2014, le CEEBIOS, par son rôle de réseau,
d’interface et de soutien aux projets de R&D innovants,
vise à catalyser la richesse des compétences
La bio-inspiration : une ingénierie de pointe nationales de la recherche universitaire, de
l’enseignement et de la R&D industrielle.
Sur le plan international, de nombreuses structures
de recherche universitaires et privées travaillent Si l’exploration, la conservation et la restauration
sur des produits ou des processus bio-inspirés. de la biodiversité sont reconnues mondialement
Depuis 1990, les publications et les brevets sur ce comme des enjeux urgents et majeurs, la mobilisation
sujet ont été multipliés par 15. Les États-Unis et la des acteurs industriels sur ce défi reste insuffisante.
Chine sont de loin les contributeurs les plus La bio-inspiration est donc une formidable
efficaces. Cependant, l’Europe se positionne sur la opportunité de concilier performance industrielle,
scène mondiale avec plus du tiers des publications, enjeux environnementaux et en particulier
principalement grâce à l’Allemagne, au Royaume- conservation de la biodiversité.
Uni, à la Suisse et à la France. ceebios.com
En France, plus de 175 équipes de recherche sur
la biomimétique ont été identifiées. Plus d’une
centaine d’entreprises, de grands groupes ou de
PME y ont recours, quel que soit leur secteur
d’activité : énergie, construction, matériaux,
cosmétique…
Malgré le nombre croissant de chercheurs et
d’utilisateurs dans le domaine de la bio-inspiration,
le transfert de connaissances du domaine de la
biologie vers la technologie reste un processus
© Congerdesign
La toile d’araignée, un champ de recherche immense pour les scientifiques qui étudient son étonnante résistance
17encontres 3 personnalités
inspirantes
expliquent comment
la nature peut être source
d’inspiration et de valeur
pour nos sociétés.Megan
Schuknecht
Directrice des
« design challenges »
au Biomimicry Institute
page 20
Jérôme Perrin
Directeur Scientifique
de Renault
page 24
Dr Kathy Willis
Biologiste et professeure
de biodiversité,
université d’Oxford
page 28— RENCONTRES —
Megan Schuknecht
Directrice des
« design challenges »
ch t
kne
an
Sc
g hu
au Biomimicry Institute
Me
©
bio-inspiration :
passer des savoirs
aux solutions
© Miroslav Chovan et Zuzana Tončíková
Schéma du BioCultivator : un système de culture potagère pour les urbains
20— RENCONTRES —
Le Biomimicry Institute, ONG américaine, a été fondé en 2006
par la biologiste Janine Benyus, une des premières à avoir popularisé
le terme « biomimétisme » et par l’entrepreneuse sociale Bryony
Schwan. Il vise à promouvoir la bio-inspiration comme un outil
au service de la production de biens et de services durables. Ciblant
en premier lieu tous ceux qui innovent (entrepreneurs, designers…)
et qui enseignent (chercheurs, professeurs…), l’ONG, accompagnée
de la société de conseil Biomimicry 3.81, dispense des programmes
de formation et d’accompagnement qui invitent à intégrer le vivant
dans la création de valeur.
SUEZ a rencontré Megan Schuknecht, biologiste et directrice
des « design challenges » du Biomimicry Institute.
Quels moyens utilisez-vous pour faire également des start-up, via un
la promotion du biomimétisme auprès « Launchpad », l’unique accélérateur
de publics d’innovateurs ou de start-up au monde qui favorise
d’entrepreneurs ? la mise sur le marché de solutions
biomimétiques ou bio-inspirées.
Tout d’abord cela consiste à encourager
tous nos publics à regarder comment Pour aider chacun à accéder d’une façon
la biologie peut façonner le design. intuitive à des connaissances en biologie,
Le but final est de favoriser la nous avons enfin créé AskNature, notre
conception de solutions bio-inspirées, portail Web qui propose une
qui répondent aux grands enjeux liés bibliothèque de « stratégies » biologiques
au développement durable. organisées par fonction, des idées
d’inspiration et des ressources
Nos programmes se concentrent sur pédagogiques.
l’enseignement et l’entrepreneuriat.
Nous proposons des cours ou de la
formation à de jeunes élèves, des
étudiants ou des professeurs dans le
domaine du design, des sciences et des
Nos « design challenges »
technologies, mais aussi autour de la et notre programme
créativité et des méthodes de conception
de projets. Nous avons aussi créé les
d’incubation ont soutenu
« Youth and Global Design Challenges » ou conduit à la création
destinés aux professionnels, pour
valoriser des initiatives durables
de nombreuses
inspirées de la nature. Nous soutenons entreprises.
1 - Également fondée par Janine Benyus, Biomimicry 3.8 est le leader mondial du conseil en solutions bio
bio-inspirées. La société de conseil s’adresse à des publics variés : chefs d’entreprises, ingénieurs, architectes…
Elle a été un temps réunie au sein de la même structure que le Biomimicry Institute.
21— RENCONTRES —
Nos impacts sont donc multiples. Ces dernières années,
Nos efforts ont donné naissance à des
réseaux : au niveau local, une trentaine le biomimétisme a investi
à travers le monde, auxquels s’ajoute de nombreuses disciplines
un réseau de plusieurs milliers
d’enseignants qui ont intégré le nouvelles et cette
biomimétisme dans leurs cours. Nos tendance devrait se
« design challenges » et notre
programme d’incubation ont soutenu poursuivre.
ou conduit à la création de nombreuses
entreprises. Je peux citer Biofractal, un
cabinet de conseil sur la bio-inspiration mettre au point sa solution, l’équipe a
au Mexique ; Nexloop, une société observé la façon dont les organismes
new-yorkaise qui conçoit des systèmes aquatiques maintiennent leur flottabilité :
biomimétiques permettant de capturer en régulant la quantité d’air dans leurs
l’eau atmosphérique pour l’agriculture différents compartiments internes – sans
urbaine ; Mangrove Still et BioCultivator, utiliser d’eau, donc. Elle a imité cette
deux équipes qui participent, en Grèce, stratégie pour concevoir une série
à un projet pilote à grande échelle afin de de compartiments gonflables attachés
créer un système durable de production à la coque d’un navire qui maintiennent
d’eau potable en circuit fermé. sa portance.
Qu’apportent les « design challenges » Qu’observez-vous quant à la diffusion
à votre démarche et quels types de du biomimétisme aujourd’hui ?
solutions permettent-ils de Se déploie-t-il au-delà du seul champ
développer ? du design ?
L’objectif est double : offrir gratuitement Aujourd’hui, nous n’arrivons plus à
des opportunités d’apprentissage aux comptabiliser le nombre de réseaux
équipes d’étudiants et de professionnels d’acteurs et de cours à l’université dédiés
qui participent aux « design challenges », au biomimétisme ! Le Centre européen
qui sont organisés sous la forme de d’excellence en biomimétisme de Senlis
concours annuel et proposer un terrain (Ceebios) en France, Biokon en
favorable au lancement de solutions Allemagne, Biomimicry NL aux Pays-
biomimétiques sur le marché. Bas, Bioversum en Autriche, l’Université
d’Akron aux États-Unis et bien d’autres
Une des solutions les plus créatives que travaillent à promouvoir les démarches
j’ai vu éclore est le cargo Air Ballast, qui d’innovation durable inspirées du vivant.
réinvente le mécanisme de gestion des
eaux de ballast, que les navires relâchent Au départ, les prescripteurs étaient des
pour leur stabilisation. Le design du architectes, des designers ou des
bateau permet de ne plus utiliser d’eau biologistes, entrepreneurs à l’occasion.
en guise de lest mais de l’air, ce qui Mais ces dernières années, le
réduit le transport des espèces non biomimétisme a investi de nombreuses
indigènes1, un désastre écologique disciplines nouvelles et cette tendance
majeur pour le monde marin. Pour devrait se poursuivre. Il va ainsi devenir
2 - Espèces introduites dans les eaux où elles n’existaient pas auparavant, en l’occurrence ici via le rejet des
eaux de ballast non traitées.
22— RENCONTRES —
© Emma Charalambou
Le projet Mangrove Still s’inspire des marais salants et des mangroves pour produire de l’eau douce
de plus en plus académique et climatique, il est impératif de continuer à
scientifique, rendant plus rigoureuse son apprendre de la nature comment stocker
utilisation par les acteurs économiques. le carbone atmosphérique et à l’utiliser
On peut s’attendre enfin au déploiement comme composant de base.
de nombreux outils facilitant l’accès
à la connaissance dans le domaine
de la biologie. Les technologies issues
_inspirations
des laboratoires de recherche vont aussi Une solution bio-inspirée qui reste à inventer ?
se multiplier. En termes d’ingénierie, il y En s’inspirant de la peau de certains animaux marins comme le
a un énorme potentiel dans le domaine requin, il est possible de créer des tissus et matériaux afin
de la science des matériaux, de l’énergie d’empêcher par exemple la prolifération des bactéries.
et de la gestion de l’eau. La nature
Quelle espèce vivante ou quelle propriété du vivant vous
a également de nombreuses leçons à
fascine le plus ?
nous apprendre. Par exemple en ce qui
Depuis un travail autour de l’apiculture, au Paraguay, ce sont les
concerne la séquestration du carbone
abeilles à miel qui me passionnent !
ou l’utilisation de ressources, qui restent
abondantes, pour fabriquer de nouveaux Quel est l’endroit sur terre que vous chercheriez à préserver en
produits. Blue Planet Ltd., par exemple, priorité ?
utilise du CO2 en abondance comme Dans un monde rêvé, les calottes glaciaires des pôles ; dans la
matière première – comme le font les réalité, les corridors3 qui connectent le parc national du Yellowstone
coraux et d’autres organismes au Yukon canadien.
cimentaires – pour fabriquer de la roche
3 - Les corridors écologiques assurent des connexions entre des réservoirs
carbonatée pour le ciment, séquestrant de biodiversité, offrant aux espèces des conditions favorables à leur
ainsi le carbone. Étant donné les impacts déplacement et à l’accomplissement de leur cycle de vie.
actuels et imminents du changement
23— RENCONTRES —
Jérôme Perrin
Directeur Scientifique
de Renault
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Jé
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s’inspirer de la
nature pour
développer une
filière automobile
durable
Les procédés du vivant constituent des sujets de recherche
passionnants pour les constructeurs automobiles, en
perpétuelle quête d’innovation pour imaginer des véhicules
plus ergonomiques, plus sécurisés et, surtout, plus propres.
Les animaux sont à ce titre des sources d’inspiration
inépuisables. Les recherches des entomologistes nous
permettent d’envisager un futur où, grâce aux facultés de
certains insectes, nous roulerons dans des véhicules
autonettoyants ou disposant d’un système anti-collision plus
efficace. Pourquoi ne pas également envisager un jour que les
interactions entre nos futurs véhicules autonomes imitent le
comportement des bancs de poissons ?
Jérôme Perrin, Directeur Scientifique de Renault, nous explique
comment le groupe automobile français innove grâce au vivant.
24— RENCONTRES —
À quand remonte l’intérêt de Renault En 2017, nous avons lancé un projet
pour la bio-inspiration, et comment se de recherche en collaboration avec
concrétise-t-il aujourd’hui ? des laboratoires académiques ainsi que
l’équipementier Faurecia. Il s’est agi de
Cela fait plusieurs années que Renault trouver des solutions innovantes pour
noue des contacts avec des experts rendre les surfaces et les habitacles
de la bio-inspiration. Cela s’est traduit moins salissants. En effet, avec
par un partenariat avec le Centre l’autopartage (véhicules en libre service)
européen d’excellence en biomimétisme et éventuellement demain les robotaxis2,
de Senlis (CEEBIOS) initié en 2015. Nous les véhicules connaîtront davantage
avons commencé par une thèse sur la de problèmes de maintenance et de
bio-inspiration pour étudier les modes maintien de la qualité d’usage qu’un
d’utilisation d’une chaîne de traction véhicule individuel.
hybride rechargeable. Pour cela, nous Nous avons donc eu l’idée de développer
nous sommes inspirés des métabolismes des surfaces autonettoyantes inspirées
cellulaires, différents suivant les efforts par la cuticule superoléophobe qui
physiques des sportifs1. recouvre le corps du collembole, un petit
© Renault Design
La twin’z : un concept car s’inspirant du vivant
25— RENCONTRES —
arthropode très ancien vivant dans des La question reste de traduire cela de
milieux sombres et humides. manière industrielle, ce qui pose des
Plus globalement, une dynamique se défis majeurs. Il faut ajuster ce que la
crée : depuis 2017, la Plateforme de la nature peut apporter aux logiques de
filière automobile (PFA), qui rassemble productivité de notre filière. Une voiture
les acteurs de la filière automobile va, qui plus est, à une vitesse qui n’est
française, a créé un groupe de travail pas celle des systèmes naturels, cela
exploratoire sur la bio-inspiration pour requiert aussi des adaptations. Mais face
créer des synergies sur le sujet. à l’urgence du défi d’une industrie
durable, ces contraintes vont
nécessairement nous obliger à réviser
Pourquoi l’industrie automobile d’une manière ou d’une autre notre
s’intéresse-t-elle à la bio-inspiration ? conception-métier : redéfinir nos modes
de production, voire repenser ce qu’est
Cet intérêt s’inscrit d’abord dans une la mobilité.
nécessité générale d’innovation, qui est
bien sûr inhérente à tout système
industriel. Ensuite, la bio-inspiration est Quels sont les champs d’application
connectée à deux dimensions qui la font potentiels de la bio-inspiration pour
entrer en résonance avec nos les industries de la mobilité ?
problématiques. D’une part, la nécessaire
recherche de durabilité dans les Nous visons en permanence l’allègement
solutions technologiques que nous des véhicules, afin de réduire leur
développons, étant donné que notre consommation d’essence. Nous
industrie consomme des ressources travaillons donc sur les matériaux
rares et épuisables, quand bien même (fibres et matériaux composites) mais
elles sont recyclées. D’autre part, la
biodiversité en elle-même, qui représente
une mine d’inspiration précieuse en
matière d’innovation, la nature ayant
développé pour elle-même de nombreux
procédés ingénieux. Et la perte de
© Erop Kamelev
biodiversité rend encore plus importante
cette quête !
Les chercheurs dans l’industrie automobile
s’inspirent des propriétés superoléophobes
de la cuticule du collembole pour développer
des revêtements moins salissants
26— RENCONTRES —
aussi sur les structures. On ne peut pas innovation bio-inspirée fait intervenir
reproduire facilement tout ce que fait la des intrants et des effluents non
nature, mais la fabrication 3D peut être « propres », le défi n’est évidemment pas
une option pour certaines pièces, en relevé.
marge des cadences d’usine. En dehors
des surfaces autonettoyantes, d’autres Mon souci est de faire entrer dans
fonctionnalités de surface sont l’opérationnel une évolution des
susceptibles d’être bio-inspirées pour pratiques. Une proposition de norme
des applications dans l’automobile : française sur l’écoconception
mouillabilité, adhésion, autoréparation, bio-inspirée a été faite : il s’agit par
couleur adaptative… exemple pour l’industrie automobile
L’aérodynamique adaptative3 est de se l’approprier, afin de créer des
également un autre domaine de la bio- normes de bio-inspiration by design.
inspiration, potentiellement stratégique Nous allons ainsi participer à diffuser
pour augmenter l’autonomie des cette norme et lancer des filières de
véhicules électriques sur autoroute. formation interne.
On peut également évoquer Il faut être modeste, mais opiniâtre.
l’optimisation du pilotage des véhicules Un cycle d’innovation complet est
autonomes en vue de fluidifier d’environ cinq ans, or les enjeux
et d’adapter collectivement leurs climatiques sont urgents.
trajectoires et comportements. Ici, le
modèle est celui de l’essaim d’insectes renault.com
ou du banc de poissons, dont la
recherche comprend de mieux en mieux
les fonctionnements.
_inspirations
Face à l’ampleur des défis Une solution bio-inspirée qui reste à inventer ?
environnementaux, comment faire Une mobilité locale aussi élégante, précise et économe
de la bio-inspiration autre chose en énergie que celle des insectes ou des petits passereaux.
qu’un outil comme un autre ?
Quelle espèce vivante ou quelle propriété du vivant
On pourrait voir la bio-inspiration vous fascine le plus ?
comme quelque chose de très La croissance très rapide et orientée des longues pousses
opportuniste. Cela nous engage à ne pas de la glycine.
rester dans du pur biomimétique et à Quel est l’endroit sur terre que vous chercheriez à
concentrer nos développements sur les préserver en priorité ?
process industriels, dans une gestion La vallée de la Loire, ou tout endroit dans le monde où se
beaucoup plus globale de l’impact marient le travail des êtres humains et la richesse et la
environnemental, à l’échelle des cycles beauté de la nature.
de vie. En effet, si le process d’une
1 - Cette thèse a donné lieu à un des 41 films de la série « Nature=Futur » accessible sur la plateforme Vimeo :
« Un moteur plus humain ».
2 - Petits véhicules électriques automatisés sans chauffeur se déplaçant à la demande.
3 - Un véhicule dont la morphologie et les comportements s’ajustent à sa vitesse pour optimiser sa consommation énergétique.
27— RENCONTRES —
Dr Kathy Willis
Biologiste et professeure
de biodiversité,
yW
at
h
illi
s université d’Oxford
©K
biodiversité
et croissance
économique :
des bénéfices
mutuels
© Joel Vodell
Les mangroves constituent des réserves
écologiques abritant une biodiversité très
riche
28— RENCONTRES —
Et si, pour les entreprises, la biodiversité représentait un actif à
préserver et à valoriser ? Il faudrait pour cela être en mesure d’évaluer
la valeur de ce « capital naturel ». C’est là l’objectif des travaux
du Dr Kathy Willis, professeure de biodiversité au département
de zoologie de l’université d’Oxford.
Biologiste de formation, elle développe en effet depuis une dizaine
d’années cartes et logiciels permettant aux entreprises de quantifier
la valeur écologique des écosystèmes naturels dans lesquels elles
s’implantent. Une approche innovante qui va au-delà de l’acceptation
classique de la responsabilité sociétale des entreprises (RSE).
Explications et cas d’école.
En quoi votre démarche se
distingue-t-elle des approches RSE
traditionnelles ?
Jusqu’à présent, ces approches ont
permis de créer un lien entre la
biodiversité et les entreprises, celles-ci
se concentrant généralement sur la
protection des espèces, des
communautés et des paysages
considérés comme « menacés », « rares »
ou « vulnérables ». Il existe ainsi des
exemples de programmes de RSE
financés par les entreprises qui ont
réussi à agir pour leur sauvegarde.
Il faut pourtant aller encore plus loin
et faire comprendre que la biodiversité
peut être en soi une ressource
importante, apportant de la valeur aux
activités économiques. On parle alors de
« capital naturel », en référence au
capital économique. Il s’agit ainsi du
stock mondial de ressources naturelles
composé notamment des organismes
vivants, des sols, de l’air ou de l’eau et
fournissant des flux de services
29— RENCONTRES —
environnementaux. Ces flux incluent par
exemple la séquestration du carbone
De nombreux exemples
dans la biomasse, la régulation des démontrent que valoriser
cycles de l’eau, la réduction de l’érosion
des sols… Ils offrent également aux êtres
la biodiversité de cette façon
humains de nombreux services améliore le développement
socioculturels liés, par exemple, à des
aspects récréatifs ou esthétiques.
économique des
entreprises.
Il s’agit alors de protéger et d’augmenter
les actifs de ce capital naturel, afin de
créer une réciprocité entre les activités
économiques et la biodiversité.
et intégrer des valeurs fonctionnelles
Pourquoi et comment cette approche et éthiques dans le calcul de la
permet-elle de créer de performance économique des
l’interdépendance entre activité entreprises.
économique et biodiversité ?
Pour y arriver il faut des spécialistes de
De nombreux exemples démontrent que la modélisation, du Big Data et de
valoriser la biodiversité de cette façon l’informatique qui peuvent créer des
améliore le développement économique interfaces ergonomiques tenant compte
des entreprises. Je pense ainsi à Mars de la diversité biologique ou de la
Inc., qui étudie l’impact de ses activités responsabilité économique de
économiques sur la biodiversité, de la l’entreprise vis-à-vis des écosystèmes.
quantité d’eau extraite aux ressources
utilisées pour fabriquer ses emballages.
Visant la réduction des impacts de ses Comment accompagner le changement
processus de production sur les de paradigme et quels sont les
ressources naturelles (érosion des sols, principaux freins rencontrés jusqu’à
pollution de l’eau, dégradation de la présent ?
végétation), cette entreprise a constaté
non seulement l’amélioration de la Personnellement, j’ai commencé à
biodiversité autour de ses sites mais travailler sur ce sujet il y a environ dix
également une réduction de ses coûts ans, avec une compagnie pétrolière
d’exploitation. C’est une relation norvégienne. Celle-ci souhaitait
gagnant-gagnant. disposer d’un outil pour évaluer à
Certaines entreprises sont d’ailleurs distance la valeur du capital naturel sur
allées plus loin en intégrant les actifs de les sites qu’elle explore. Les ingénieurs
ce capital naturel dans leur comptabilité pouvaient évaluer la géologie,
générale. Mars Inc. est une des rares à l’hydrographie, l’approvisionnement
l’avoir fait et j’espère que d’autres en en électricité, etc., en revanche ils ne
prendront le chemin. Pour cela il faut un prenaient pas en compte cette valeur
réel changement de paradigme, mettre écologique. C’était vrai en particulier
en place des méthodes et des outils qui en dehors des zones protégées – qui ne
permettraient rapidement d’évaluer les recouvrent que 13 % de la surface
stocks et les flux issus de ce capital terrestre. Depuis, cet outil a été
naturel. Il faudrait créer des indicateurs développé pour fonctionner partout
30— RENCONTRES —
L’outil de mapping NaturEtrade.net
dans le monde (https://www.left.ox.ac.uk)
permettant aux entreprises de calculer
le risque écologique autour de leur site.
Nous avons également mis au point
un autre outil permettant de modéliser
la valeur du capital naturel
(NaturEtrade.net).
Se pose aujourd’hui la question _inspirations
de l’acquisition des connaissances sur Une solution bio-inspirée qui reste à inventer ?
le capital naturel. Car pour généraliser Une solution exploitant le potentiel des
in fine ce genre de pratiques, des mycètes (champignons) qui peuvent digérer et
partenariats entre scientifiques et biodégrader d’autres matériaux, comme le
entreprises sont primordiaux. Plusieurs polyuréthane, un plastique.
raisons peuvent en expliquer les freins :
la résistance au changement dans les Quelle espèce vivante ou quelle propriété
méthodes d’évaluation et le fait que la du vivant vous fascine le plus ?
législation n’exige de se concentrer que Le règne des mycètes, un royaume caché mais
sur l’évaluation des impacts, c’est-à-dire essentiel pour la plus grande part de la vie sur
sur les dommages potentiels faits aux terre.
actifs naturels mais, par exemple, pas Quel est l’endroit sur terre que vous
sur l’utilisation durable et équitable chercheriez à préserver en priorité ?
du vivant. Il demeure en effet encore Les prairies et savanes tropicales, essentielles
dans les esprits cette idée sous-jacente pour la séquestration du carbone, riches
que le capital naturel est inépuisable. d’espèces endémiques au patrimoine
L’idée d’investir pour cartographier génétique de première importance pour les
et mesurer sa véritable valeur reste besoins humains.
contre-intuitive.
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