UP' Magazine L'innovation pour défi

La pêche aux nuages : renverser la vapeur !

Un chercheur russe, Andreï Kazantsev, a trouvé comment récolter l'eau des nuages au moyen d'un immense filet suspendu à un dirigeable à deux kilomètres d'altitude, pour exploiter l’eau contenue dans les nuages et produire de l’eau potable et de l’électricité.

Ce dispositif, nommé "Air Hes", repose sur un immense filet suspendu à un dirigeable à plus de deux kilomètres d’altitude et à travers lequel l’humidité contenue dans les nuages s’accumule et se condense pour ensuite être ramenée à terre. Transitant par un long tuyau, l’eau récoltée arrive dans une mini centrale hydroélectrique avant d’être stockée en bassin. Un filet de 10 mètres carrés permettrait ainsi d’atteindre une puissance électrique de 200 watts et de produire près de 1000 litres d’eau par jour. Après une chute de 2 000 mètres, l'eau transite dans une minicentrale hydroélectrique avant d'être récupérée dans un bassin. D'après son inventeur, c'est le procédé le plus écologiste pour produire de l'électricité et de l'eau potable.

Les concepteurs affirment qu’un premier prototype produit déjà environ 4 litres d’eau par heure par mètre carré de tissu au niveau du filet. Le modèle final que l’équipe projette de construire serait un ballon d’un diamètre de 18 m avec un filet de 1000 mètres carrés, qui pourrait produire jusqu’à 185 kW d’électricité. 

Déjà, Pierre Amato, microbiologiste de l'environnement à l'ICCF (Institut de Chimie de Clermont-Ferrand) installait en 2013 sur le sommet du Puy-de-Dôme un aspirateur à nuages permettant de récupérer les microorganismes vivants dans les nuages et de les analyser en laboratoire pour comprendre leurs rôles dans la composition chimique de l'atmosphère.

Utopie ou piste sérieuse d'énergie renouvelable ?

La nature met librement à notre disposition une grande variété de ressources pour produire de l’énergie. Pour les exploiter, il suffit de convertir la lumière du soleil, le vent, la biomasse ou l’eau en électricité, en chaleur ou en énergie, de la manière la plus efficace, durable et rentable possible.
En moyenne, l’énergie des rayons solaires qui atteignent la Terre est d’environ un kilowatt par mètre carré. D’après l’Association pour la recherche sur l’énergie solaire, la puissance phénoménale dégagée par les sources renouvelables représente plus de 2 850 fois les besoins en énergie de la planète.
Exemple : en un seul jour, les rayons solaires qui frappent la Terre génèrent assez d’énergie pour satisfaire le niveau de demande actuel pendant huit ans. Bien que seul un infime pourcentage de ce potentiel soit techniquement accessible, son exploitation permettrait de couvrir six fois la demande énergétique mondiale actuelle.

Les énergies renouvelables n’induisent aucun frais de combustible : le vent, le soleil et la pluie sont gratuits ! Alors pourquoi pas ? Le hic reste l'’intermittence de la production liés aux conditions météorologiques qu’on retrouve pour les énergies solaires ou éoliennes... Comment résoudre le problème majeur de l'instabilité de cette production ?

De nombreux projets se développent à travers le monde pour exploiter l'énergie des nuages, comme ce projet de technologie éolienne géant, le BAT (Buoyant Airborne Turbine) : un ballon géant gonflé d'hélium équipé d'une turbine, développé par Altereos Energies, une société fondée en 2010 par le Massachussets Institute of Technology (MIT). Le BAT est actuellement déployé au-dessus d'Alaska, à une altitude jusque-là inédite de 300 mètres. Conçu pour s'adapter à un environnement très rude, il peut résister à des vents allant jusqu'à 160km/h. Il est arrimé au sol par trois câbles qui lui permettent de s'orienter automatiquement pour faire face au vent.

A terme, le potentiel de cette technologie semble infini, puisqu'il suffirait à l'Humanité d'exploiter 1% de l'énergie dégagée par les vents de haute altitude pour satisfaire 100% de ses besoins actuels. Mais avant de rêver à un monde qui tirerait son énergie des nuages,...

(Source : barixa.net)

innovation

La lumière s'imprime désormais sur le papier

Nous y sommes : la lumière n'est plus un transport d'énergie sans transport de matière. Désormais, ce ne sont plus des longueurs d'onde dans le vide mais de la matière lumineuse ! Du papier lumineux, créé par une société américaine, à partir de diodes et d'encre, le Lightpaper. Il est désormais possible d’imprimer de la lumière sur une feuille de papier...

La société Rohinni, aux USA dans l'Idaho, a créé un prototype de papier lumineux à partir d'une source de lumière aussi fine et flexible qu'une feuille. La technologie utilisée est celle des Diodes ÉlectroLuminescentes - DEL - mélangées à de l'encre, et "imprimées" sur un support. Ce dernier est lui-même inséré entre deux couches protectrices, qui sont ensuite scellées. Les différentes couches sont conductrices, afin d'assurer une alimentation électrique. 

Imprimer de la lumière et l’appliquer à n’importe quelle surface est une innovation majeure dans le domaine de l'impression. Le principe est "d'imprimer" une lumière en mélangeant de l'encre et des micro-LEDs (bien plus fines que celles issue de la technologie OLED) sur un calque conducteur et de sceller le tout entre deux autres calques : une technologie qui repose sur la miniaturisation, comme pour les écrans TV extra plats, puisque la taille des diodes utilisées sont de 8 micromètres, soit la taille d'un globule rouge !

De nombreux types de supports et formes sont compatibles avec la technologie, ils doivent toutefois être conducteurs pour permettre au courant d’atteindre les LEDs fixés sur le support. Une fois le courant établi sur la surface conductrice, les LEDs réparties sur le support s’éclairent. Il reste encore à régler le problème de répartition équitable des diodes sur la feuille de papier et le défi pour les mois à venir est d'obtenir le placement spécifique des diodes pour produire uniformément la même intensité de lumière. Autre piste de recherche : créer plusieurs circuits au sein d'une même feuille, afin d'afficher des motifs ou faire clignoter certaines parties lumineuses. Une deuxième version de Lightpaper est donc en cours courant 2015.

De nombreuses applications

La simplicité de la technologie permet d’envisager de vastes applications industrielles dans l’industrie automobile, la fabrication d’écrans de smartphones ou d’autres appareils. Les maisons pourront s’équiper de murs, de mobiliers ou encore de revêtements textiles. De même, l'industrie textile pourra équiper ses créations de vêtements connectés, notamment dans le secteur de la santé. 

 

Nick Smoot, responsable marketing de l'entreprise Rohinni, pense orienter les applications, dans un premier temps, vers de petites surfaces, pour lesquelles l'éclairage reste assez diffus, comme des téléphones portables ou des signaux à l'intérieur des automobiles. Les premiers essais industriels devraient débuter en 2015, et une démocratisation, à l'aide des imprimantes 3D, devra suivre dans la foulée.

(Source : Fastcompany - Déc 2014)

design

Orion : la lampe photovoltaïque primée au Prix Observeur du Design 2015

Le prototype de lampe Orion, réalisé par des étudiants de L'École de design Nantes Atlantique dans le cadre d’un partenariat avec Armor, et intégrant le film photovoltaïque organique souple du Beautiful Ligth Project, vient d’être récompensé d’une « Etoile » par le Prix Observeur du Design 2015.

Ce prix, décerné depuis 1999 par l’Agence pour la Promotion de la Créativité Industrielle (APCI), a permis cette année de labelliser 150 produits ou services, dont 29 « étoilés », parmi lesquels la lampe Orion. L’ensemble des projets labellisés sont présentés au sein de l’exposition « Equation(s) Design » qui se tient à la Cité des Sciences et de l’Industrie de Paris jusqu’au 31 octobre 2015.

François Barreau, Directeur Marketing d’Armor ASE, en charge du Beautiful Light Project déclare que : « Tout le monde s’accorde à dire que nous devons changer de paradigme pour faire face aux enjeux énergétiques de demain. Le travail fait par les étudiants dans le cadre du projet Orion est plein de promesses pour les générations à venir. Il montre que la conjugaison de la créativité, de l’innovation et du savoir-faire donne plus qu’un simple produit ; il introduit de nouveaux usages tout en préservant le lien social et nos ressources naturelles. Ce prix récompense à la fois leur talent, mais aussi leur vision optimiste sur l’avenir, bravo ! ».

La lampe Orion

Orion est une lampe LED puissante qui offre suffisamment de lumière et d’énergie pour un groupe. Elle peut être utilisée dans n’importe quel contexte, en s’adaptant aux besoins de ses utilisateurs. Elle fonctionne avec un film photovoltaïque souple (technologie OPV d’Armor) qui s’enroule et se déroule grâce à une molette installée sous sa base.
La lampe qui respecte les couleurs utilisées en plongée pour être le plus visible possible peut servir de veilleuse avec ses bandes phosphorescentes. La lampe a 3 poignées antidérapantes et peut être placée dans toutes les positions, aussi bien posée sur le sol que suspendue. Elle est bien évidemment extrêmement résistante aux chocs. Enfin, la partie supérieure de la lampe peut être détachée, laissant place alors à une lampe unidirectionnelle de type lampe torche.

Orion est l’un des six projets de l’exposition "Survival" de L’École de design Nantes Atlantique ; projet développé par les étudiants de cycle bachelor option design produit entre mai 2013 et avril 2014 sous l’encadrement de Jean Yves Guillet et Bertrand Letourneur.
Rappelons que le design produit est une activité de conception qui s’applique aux biens de consommation (électroménager, automobile, mobilier, emballage, équipement de la maison...), comme aux biens d’équipements (équipements professionnels, outillage, transports collectifs, mobilier urbain...), qu’ils soient fabriqués industriellement en grande série ou artisanalement.

Le Beautiful Light Project

Initié en 2010, le Beautiful Light Project poursuit un objectif aussi simple qu’ambitieux : transformer toute surface en une source d’énergie inépuisable et apporter ainsi l'énergie au plus grand nombre.

Le photovoltaïque ne représente qu’une part infime de l’électricité produite dans le monde, le Silicium cristallin en est la technologie dominante. Elle présente des avantages mais aussi des limites dans son utilisation et n’est pas sans conséquence sur notre écosystème.
S’appuyant sur un consortium d’ experts technologiques, économiques et industriels, sur un investissement de plus de 20 millions d’euros, et sur le savoir-faire technique et industriel d’Armor, le Beautiful Light Project vise à développer, industrialiser et commercialiser des films minces photovoltaïques organiques de 3ème génération, dont les performances n’étaient jusqu’alors reproductibles qu’à l’échelle expérimentale.
Un consortium réunissant des experts technologiques, économiques et industriels

Au sein de l’activité ASE (Armor Sustainable Energies), le programme de recherche OSCAR (Organic Solar Cells by Armor) a vu le jour en 2010, en étroite collaboration avec un consortium français composé de :
− L’université de Bordeaux 1, représentée par le Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO),
− Le CEA-INES (Commissariat à l'Énergie Atomique– Institut des Énergies Solaires),
− AMCOR Flexibles, garant du développement et de la mise en œuvre de films très haute barrière nécessaires au maintien dans le temps des performances.
− PLASTO Technologies, expert de la formulation et la production d’adhésifs techniques dans des domaines aussi exigeants que la santé, l’automobile et l’industrie.

Armor est l'initiateur et le chef de file de ce consortium puisque la société se chargera de la production industrielle et de la commercialisation de la technologie.

Un projet en phase pré-commerciale, et des usages à inventer

Le projet, soutenu financièrement par BPI France (ex-OSEO) et labellisé par le pôle de compétitivité pour l’innovation dans les technologies de production EMC2, vise à créer des films minces photovoltaïques organiques de 3ème génération.
Après 4 ans de R&D, la génération 1.0 de films organiques photovoltaïques issue du Beautiful Light Project ® sera lancée commercialement fin 2015.
Elle marquera une rupture de taille dans nos usages quotidiens, avec des applications aussi diverses que l’éclairage public, le mobilier urbain, la recharge d’appareils électroniques portables, la motorisation, … en bref, tous les domaines où il existe un enjeu d’apporter de l’autonomie énergétique sans avoir à se connecter au réseau.

L’objectif du Groupe Armor est aujourd’hui de créer un véritable écosystème autour du projet, afin de faire naître des partenariats avec des industriels pour inventer les usages, créer des produits prototypes et asseoir le développement, l’industrialisation et la commercialisation de cette technologie.

Trois questions à François Barreau, Directeur Marketing et Développement Business du Groupe Armor

Pourquoi avoir fait le choix du photovoltaïque et plus précisément des films de 3ème génération OPV pour le Beautiful Light Project ?

FB : Le coût de l’énergie (électricité, gaz) ne cesse d’augmenter et cela continuera dans les années à venir. A quoi s’ajoute le fait que près de 1,3 milliard de personnes n’ont pas accès à l’énergie dans le monde et sont à la recherche de solutions économiques et autonomes de faible puissance.
Le photovoltaïque ne représente quant à lui que quelques pourcents de la production électrique française, européenne ou mondial et le photovoltaïque silicium cristallin, s’il répond à certains besoins, ne fait pas tout.
Pour nous, les films de 3ème génération OPV signifient avant tout de faire le choix d’une technologie efficace et respectueuse de l’environnement et d’une technologie d’avenir avec des possibilités d’intégration démultipliées.

Quels bénéfices sociaux et environnementaux sont attendus avec le Beautiful Light Project ?

FB : Le Beautiful Light Project, au travers de la technologie OPV, ouvre de nouvelles applications non couvertes par les technologies photovoltaïques actuelles, ainsi que toute une série de nouveaux usages. Les innovations dans d’autres domaines comme l’éclairage LED ou la batterie (lithium) avancent à grand pas et il y aura, dès 2015, des points de convergence entre ces innovations et la technologie OPV, ouvrant ainsi de nouveaux espaces. Le Beautiful Light Project va également permettre de proposer des solutions économiquement intéressantes pour la rénovation des installations existantes qui n’ont pas été conçues pour intégrer des panneaux photovoltaïques cristallins.

Quelles sont les perspectives de développement du Beautiful Light Project ?

FB : Nous arrivons aujourd’hui dans une nouvelle étape du projet, où, après plusieurs années d’efforts en R&D, une première génération de films organiques photovoltaïques issus du Beautiful Light Project s’apprête à être commercialisée sur le marché, d’ici fin 2015.
C’est un moment important, car nous savons que cette technologie va ouvrir de réelles opportunités. Mais les attentes sont fortes et on ne peut plus se limiter à des promesses, il faut proposer des solutions concrètes et industrielles. Au-delà de la technologie et de ses performances, nous avons également un rôle important à jouer dans le développement des usages. C’est pourquoi nous souhaitons dans les prochains mois multiplier les contacts avec les industriels, tous secteurs d’activité confondus, afin d’inventer avec eux de nouvelles solutions intégrant notre technologie, et pouvoir ainsi répondre à des besoins jusqu’ici non couverts, ou améliorer les réponses à ce jour existantes sur le marché.
Le Beautiful Light Project donne aujourd’hui naissance à une technologie de rupture, et comme pour toute technologie de ce type, nous souhaitons également travailler avec des partenaires pour inventer les usages qui y seront associés dans le futur.

Ingénieur de formation, François Barreau a débuté sa carrière dans le domaine de la vente de produits de spécialités chez CECA (Groupe Arkema) puis Monsanto. Il devient chef de produit chez Armor au sein de l’activité Transfert Thermique avant de rejoindre Markem-Imaje en tant que Responsable Marketing Produit. Il rejoint de nouveau le groupe Armor en octobre 2012 pour mettre en place la politique marketing et commerciale de la nouvelle activité ASE, Armor Sustainable Energies, pour les solutions photovoltaïques organiques. Il est également depuis mars 2014 le Président de la commission OPV (3ième génération de cellule photovoltaïque organique) au sein de l’Afelim, l’association française de l’électronique imprimée.

santé et innovation

La couveuse MOM remporte le James Dyson Award 2014

Chaque année, quinze millions de bébés naissent prématurément, selon l’Organisation Mondiale de la Santé (1). Et 75% de ceux qui en meurent pourraient être sauvés, grâce à des traitements peu coûteux, selon plus de 100 spécialistes qui ont contribué au rapport, représentant près de 40 agences de l’ONU, universités et organismes. James Roberts, un étudiant anglais de 23 ans, a sans doute trouvé une solution : la couveuse MOM.

En réponse à ce constat, James Roberts qui étudie à l’université de Loughborough au Royaume-Uni, a conçu une couveuse gonflable à moindre coût, qui s’adapte ainsi aux faibles moyens de nombreux hôpitaux dans le monde.
Cette invention est aussi performante qu’une couveuse moderne, et bien meilleur marché à produire et à transporter. La couveuse est constituée de panneaux transparents, gonflables assurant la rigidité de la structure, dans lesquels sont insérées des structures en céramiques qui, une fois chauffées, garderont le bébé au chaud. La MOM permet également l’humidification de l’air et possède une lampe de photothérapie. L’ensemble est contrôlé grâce à une carte arduinocar. La couveuse se plie pour être facilement envoyée par la Poste, et sa batterie a une autonomie de 24h, en cas de coupure de courant. La température de l’appareil est indiquée sur un écran, ainsi que l’humidité, qui peut être modifiée selon l’état du nouveau-né. Une alarme a été prévue pour informer le personnel de tout changement de température du bébé.
MOM présente donc les mêmes caractéristiques techniques que les couveuses actuelles qui coûtent près de 40.000€. La production et l’envoi par courrier de MOM ne dépassent pas les 320€...

“J’ai eu l’idée de développer MOM un soir, devant ma télévision, après avoir vu un reportage sur la naissance d’enfants prématurés dans les camps de réfugiés. J’ai eu du mal à me mettre au travail, j’avais mille idées à la minute mais aucune d’entre elles n’était viable. J’ai ensuite dû vendre ma voiture pour créer mon premier prototype ! Mon rêve : rencontrer un jour un enfant qui fut sauvé grâce à ma couveuse. J’aurais alors la preuve que mon invention a vraiment été utile !"  déclare James Roberts.

Lauréat du James Dyson Award 2014

Le jury de la finale internationale du concours de design James Dyson Award a décidé de récompenser MOM. Grâce à ce prix, James Roberts va recevoir la somme de 37 500 €, qu’il souhaite investir dans de nouveaux tests plus avancés et une production à grande échelle.

"L’invention de James montre l’impact que les constructeurs peuvent exercer sur la vie des gens, explique James Dyson lors de la remise des prix. James nous prouve que le design et l’ingénierie peuvent être utile à l’être humain. En tant qu’Occidentaux, nous ne nous rendons pas forcément compte que nos couveuses ne sont pas adaptées à des zones du monde où l’électricité peut manquer par exemple. James a su remettre en cause un objet non revisité depuis longtemps… et il sauvera prochainement des milliers de vies ! ".

(1) Rapport de l’OMS rédigé en 2012 par plus de 100 spécialistes d'agences de l’ONU et d'universités

(Source : BBC News Technologies - Novembre 2014)

impression3D

"Touchable Memories" : les souvenirs au bout des doigts

A Singapour, le projet "Touchable Memories" permet à des aveugles de "voir" des photos-souvenirs imprimées à l'aide d'une imprimante 3D. Voir avec les doigts...

Difficile de se souvenir des belles choses sans faire appel à une photo, une image ou une vidéo. Alors comment font les personnes privées de la vue ?
Pour un mal-voyant, une photo imprimée en 2D ne présente pas le moindre intérêt. Elle n'évoque aucune émotion, elle n'est qu'une simple surface lisse sur laquelle les souvenirs glissent. L'agence créative Lola, implantée à Madrid en Espagne, s'est penchée sur le cas des personnes mal-voyantes qui veulent revivre un moment immortalisé sur un cliché. A travers le projet « Touchable Memories », des personnes privées du sens le plus fondamental ont pu vivre ainsi une expérience inédite : « voir » pour la première fois le contenu de leurs photos-souvenirs !

Une modélisation en relief de leur cliché a été imprimée en 3D avec des imprimantes Pirate3D. La photo, rendue tangible, peut alors être vue...avec les doigts. Grâce à ce procédé, les aveugles peuvent enfin conserver et revivre des souvenirs de leur passé. "Je ressens peut-être la même émotion que la première personne qui s'est vue sur une photographie", a confié l'un des premiers utilisateurs en découvrant le contenu d'une photo d'enfance. La technologie au service de la mémoire. A quand l'album photo ? 

 

A l’origine, il s'agissait d’une opération de communication de Pirate3D pour le lancement de son nouveau modèle d’imprimante « Buccaneer » qui remportait un large succès sur le site de crowdfunding Kickstarter en 2013. « Touchable Memories » a été une expérience proposée à 5 personnes non-voyantes afin de les aider à revivre des moments marquants de leur vie grâce à l’impression 3D, en transformant simplement une photo en une scène de vie perceptible.

www.pirate3d.com

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