Dossier

24 : 40 ans de métier, l'expérience de l'innovation

24 : 40 ans de métier, l'expérience de l'innovation

40 ans de métiers, l’expérience de l’innovation

La commission Innovation 2030 présidée par Anne Lauvergeon retient comme première ambition le stockage de l’énergie. « Le développement des énergies renouvelables, pour la plupart intermittentes, l’optimisation de la production électrique et le développement de la portabilité nécessitent des innovations de rupture dans les systèmes de stockage. C’est un élément indispensable de la réussite de toute transition énergétique », souligne le rapport, en amont de la loi sur la transition énergétique qui doit être discutée en France l’année prochaine.

Ambition n°1 : le stockage de l’énergie

Comme le rappelle d’ailleurs le rapport, «  la France présente de réels atouts grâce à de grandes et petites entreprises bien positionnées sur ce sujet et à une recherche publique de qualité  ».
À l’UTC, le Laboratoire d’électromécanique de Compiègne (LEC) travaille sur cette problématique de la batterie et plus généralement des actionneurs électriques et systèmes de motricité à énergie embarquée. Les diplômés de la première promotion, Philippe Chappuis (ITER), Patrick Delahaye (Areva), Gérard Lefranc (SICAE Oise) et Eric Verbrugghe (GDF Suez) ont passé tout ou partie de leur carrière dans l’énergie.
Selon eux, les grandes évolutions de ce secteur sont la décentralisation des productions, la libéralisation du marché, l’importance croissante de l’acceptabilité sociale, l’émergence de la notion de réseau intelligent dans un contexte géopolitique qui laisse prévoir un renchérissement des énergies fossiles. Les solutions de stockage de l’énergie, l’optimisation de la décentralisation, la mise en œuvre de la sobriété énergétique, le déploiement des énergies renouvelables sont des secteurs d’avenir. L’ensemble de ces secteurs formeront un métasystème, ou un système de systèmes, celui du réseau intelligent : le laboratoire Heudiasyc travaille justement sur ce sujet émergent, qu’Ali Charara présente en page 4.
La transition énergétique s’évalue aussi au regard des changements climatiques en cours, engendrés par les émissions de gaz à effet liés aux énergies fossiles. À cet égard, parmi les 20 métiers d’avenir envisagés par le cabinet futuriste anglais Fast Future dans le rapport « The Shape of Jobs to Come », deux concernent le climat : à quand une formation pour devenir spécialiste de l’adaptation aux changements climatiques (ce qui peut être utile pour concevoir une centrale nucléaire), ou policier du climat, habilité à verbaliser les États qui détourneront des nuages pour faire pleuvoir sur leur territoire ?
Afin que la fusion nucléaire produise ses premiers kilowattheures d’ici à 2050, il faudra aussi former des bataillons d’ingénieurs capables de travailler dans un contexte international et de comprendre la physique de la fusion.

Croissante verte et économie circulaire

La consommation des matières premières, qui progresse à marche forcée depuis la révolution industrielle, et la dépendance accrue de la France pour ses approvisionnements imposent de considérer le recyclage des métaux rares, comme le souligne l’ambition 2 du rapport Innovation 2030, qui rappelle aussi les impératifs écologiques prévalant à cette ambition. « La France dispose de réels atouts dans un contexte européen favorable. L’innovation et un cadre réglementaire adéquat peuvent permettre l’émergence de leaders dans le domaine.  »
Dans son numéro de février, Interactions mettait l’accent sur l’écoconception, préalable à tout recyclage efficace, comme le soulignait Jérôme Favergeon, directeur du département Génie mécanique. Au laboratoire Roberval, les recherches se penchent sur des matériaux innovants pour répondre aux enjeux « performance/coût » des industriels, comme les matériaux à renforts 3D et à renforts végétaux qui ouvrent de nouveaux horizons.
Le laboratoire « Transformations intégrées de la matière renouvelable » (TIMR) se positionne lui dans une convergence des pratiques et des savoirs du génie des procédés et de la chimie pour concevoir et optimiser des procédés et des produits économes, propres et sûrs, avec une considération, dès la conception, du cycle de vie des produits et des procédés. Soit les bases de l’économie circulaire, que le rapport « The Shape of Jobs to Come » envisage pour 2030. Cette économie exige de concevoir des produits réutilisables ou recyclables, du packaging à l’automobile en passant par le textile et les appareils électroniques, avec une attention accrue pour les matières premières stratégiques comme les terres rares, dont l’utilisation va croître avec la croissance verte à venir.
Plus généralement, comme le souligne Patrick Delahaye (Areva), les démarches transversales de responsabilité sociétale des entreprises (RSE) et de développement durable prennent une importance croissante. Les ingénieurs devront prendre ces aspects en considération, quel que soit leur secteur d’activité.

La mer, nouvel horizon de l’énergie et de l’accès à l’eau

Le recyclage ne suffira sûrement pas à répondre aux besoins de notre société. C’est pourquoi le rapport Innovation 2030 envisage aussi la valorisation des ressources marines, à commencer par les métaux qui dorment dans les fonds marins. Le dessalement d’eau de mer appartient également aux ambitions à poursuivre.
Il faudra le rendre moins énergivore, préconise le rapport, qui rappelle : «  La France dispose d’une des plus importantes zones exclusives d’exploitation marine ainsi que d’entreprises et organismes de recherche très compétents sur le sujet.  » « Ingénieur en accès à l’eau  » est l’un des métiers du futur, selon Daniel Thomas (président du PRES UFECAP), qui souligne : « L’accès à une eau de qualité représentera un défi au moins aussi important que celui de l’énergie. »
Chez GDF Suez, Eric Verbrugghe rappelle que le groupe investit largement dans l’hydrolien, énergie renouvelable marine encore au stade du prototype. Avis aux ingénieurs intéressés par les énergies de la mer !

La biomasse au cœur des ressources d’avenir

L’accès à la nourriture représentera rapidement un troisième défi de taille. En 2050, dans un peu moins de quarante ans, 9 milliards d’êtres humains peupleront la Terre. Comment les nourrir ? Signalant « les forces conjuguées » de l’agriculture, de l’industrie agroalimentaire et de la tradition d’innovation culinaire de la France, le rapport Innovation 2030 suggère de creuser la piste des protéines végétales pour répondre à la demande alimentaire mondiale. « Par ailleurs, notre richesse agricole pourra également permettre le développement de nouveaux matériaux  », souligne le rapport.
Daniel Thomas détaillait déjà, dans Interactions n° 20 : « De nombreux métiers liés à la biomasse seront créés. Il faut encore en réduire le coût, mais la biomasse remplacera le kérosène dans les avions. Il s’agira à terme de faire de l’agroforesterie industrielle : des arbres OGM pourront libérer plus facilement de la cellulose, partie intéressante pour la production d’agrocarburant de 2e génération. »
Avec l’Institut d’excellence en énergies décarbonées (IEED) PIVERT, qui rassemble également le pôle Industries et Agro-Ressources et Sofiprotéol, l’UTC s’inscrit à la pointe de la valorisation du végétal et dessine déjà les bio-raffineries de demain. Chez Fast Future, c’est évident : il faudra des ingénieurs capables de créer des semences et des animaux génétiquement modifiés pour produire plus et mieux, ainsi que des ingénieurs en véhicules alternatifs – le besoin de véhicules moins énergivores se fait déjà sentir en Chine, où PSA construit une plateforme pour petits véhicules, rappelle le diplômé Christian Béhague.

Santé : personnalisation et « silver économie »

Les ambitions 5 et 6 de la commission Innovation 2030 s’attachent à la santé, en insistant sur la médecine individualisée et l’innovation au service de la longévité, ou « silver économie ». «  Le développement des sciences ‘‘omiques’’ (génomique, protéinomique, etc.), les liens croissants entre dispositifs médicaux et thérapies ainsi que le développement du numérique vont faire émerger une médecine de plus en plus personnalisée  », souligne le rapport, qui ajoute : «  Les seniors, d’ici 15 ans, assureront la majorité des dépenses en France. Une économie nouvelle se développera, répondant entre autres à leur perte d’autonomie.  »
En matière de personnalisation, les progrès de la biomécanique s’orientent vers la conception d’organes et tissus artificiels, projette Pierre-François Bernard, diplômé expert en chirurgie orthopédique. C’est ce que prédit aussi Fast Future : les ingénieurs concevront des parties entières du corps humain, et les nanomédicaments concourront à une personnalisation accrue des traitements. Déjà, au laboratoire BioMécanique et BioIngénierie (BMBI) de l’UTC, les équipes de Cécile Legallais et Marie-Christine Ho Ba Tho développent des outils et des méthodes pour permettre, un jour, aux personnes défigurées de retrouver leur visage. Il faudra aussi former des ingénieurs capables de gérer les problématiques sanitaires liées aux personnes âgées.
Au laboratoire COSTECH, axé sur les relations entre l’homme, la technique et la société, l’un des thèmes de recherche est centré sur les liens entre le soin (« care  » en anglais) et le territoire. Du côté de GE Healthcare, le diplômé de l’UTC Thierry Leclercq projette : face aux contraintes économiques et à la pression du papy-boom, les soins à domicile se généraliseront. Il faudra amener la technologie au patient, plutôt que de mener le patient à la technologie.
« La miniaturisation des équipements et la mobilité des data sont au point. Reste à former le personnel de la santé pour intégrer cette évolution », souligne celui qui voit aussi l’entrée massive des capteurs pour obtenir des données personnalisées sur les patients. « Il faut désormais apprendre à interpréter ces données, pour fournir les bonnes informations au corps médical.   » C’est tout l’enjeu des big data (données massives), 7e et dernière ambition pour la France de 2030.

Big data : l’avenir numérique

« La multiplication des données créées par les particuliers, les entreprises et les pouvoirs publics sera porteuse de nouveaux usages et de gains de productivité   », avance le rapport Innovation 2030. Depuis les calculs sur cartes perforées, dont se souvient Philippe Chappuis qui conçoit aujourd’hui l’un des composants les plus sensibles du futur réacteur expérimental de fusion nucléaire, et les supercalculateurs d’EDF qu’Eric Verbrugghe a connus du temps où les ordinateurs occupaient des bâtiments entiers, la révolution numérique a bouleversé le monde en deux décennies.
Ces big data – dont le laboratoire Heudiasyc s’est fait une spécialité – auront des applications très diverses, depuis la gestion des smart grids, comme le rappelle Gérard Lefranc (SICAE Oise), jusqu’à l’archéologie, souligne Patrice Méniel qui a introduit la statistique dans ses recherches au CNRS. Christine Roizard (université de Lorraine) parie sur l’innovation pédagogique. Plus largement, la révolution numérique laisse entrevoir de nouveaux métiers, comme professeur virtuel, ou responsable des déchets de données informatiques, selon l’étude de Fast Future.
Déjà, Johan Mathe et Mathieu Bastian, qui travaillent respectivement chez Google et LinkedIn, utilisent au quotidien les big data pour, l’un, apporter Internet au monde entier par le biais de ballons stratosphériques et, pour l’autre, relier les professionnels de toute la planète sur un réseau virtuel.
L’utilisation des big data pose des questions d’ordre éthique, sur lesquelles se penche le département Technologies et sciences de l’homme de l’UTC. Le philosophe Bernard Stiegler, enseignant-chercheur et membre du Conseil national du numérique, voit dans la révolution numérique à la fois un poison et un remède à l’impasse consumériste actuelle, dans la mesure où elle engendre une réappropriation des savoirs.

Comment innover au cœur de la transition actuelle vers une nouvelle économie, celle de contribution  ? C’est la question que posera l’UTC lors de son colloque « Innover l’innovation », qui aura lieu le 29 octobre à la Sorbonne. Pour cela, les intervenants n’ont pas été sélectionnés sur leur proximité avec le monde « classique » de l’innovation, mais sur leur capacité d’apporter un regard neuf et une approche transversale.