De nombreuses innovations technologiques vertes émergents, et qui répondent à des enjeux environnementaux majeurs contemporains (le réchauffement climatique, la désertification, une plus forte résistance à la sécheresse des productions agricoles, le traitement des eaux usées, la montée du niveau de la mer, la perte de biodiversité, la lutte contre l'expansion des espèces invasives, la restauration des habitats dégradés par la présence de l'homme, etc...).
Ces derniers requièrent ainsi des investissements financiers, et humains massifs dans la recherche et développement, afin d'apporter des solutions pratiques.
Ces innovations technologiques vertes sont souvent portées par des jeunes pousses, intervenant à l'échelle internationale, l'espace économique francophone est alors un cadre favorable à une coopération intense entre les innovateurs francophones du monde entier.
Les étonnantes propriétés des cheveux coupés
Les cheveux coupés sont composés à 95% de kératine et ont des propriétés dépolluantes, isolantes, et fertilisantes.
En effet les cheveux ont une grande capacité d'absorption qui peuvent servir à la fabrication de boudins remplis de cheveux, utilisés pour absorber la pollution par des hydrocarbures dans les rivières et la mer (en cas de marée noire notamment), ou retenir les graisses polluantes des crèmes solaires dans les piscines. Ils ont ainsi une action dépolluante des eaux.
Les cheveux coupés sont également valorisés dans le secteur agricole sous forme de tapis de paillage qui favorisent la conservation de l'humidité et donc réduisent les besoins en arrosage des plantations.
Des réseaux de collecte de cheveux coupés chez les coiffeurs se développement, afin de mieux valoriser cette formidable matière première.
Les formidables propriétés du liège naturel
Le liège provient de l'écorce du chêne-liège, cet arbre est présent dans tout le bassin méditerranéen dont la France, par ailleurs le principal producteur mondial est le Portugal. La récolte du liège est un processus durable, car il n'implique pas l'abattage de l'arbre. Ainsi, le liège est une matière première agricole, naturelle, durable et recyclable.
Le liège naturel est employé dans de nombreux domaines économiques dont
- la mode éthique (fabrication de sacs, bijoux, semelles et talons de chaussure en liège);
- la construction civile (isolant acoustique et phonique pour les murs, sols et plafonds), il entre ainsi dans la fabrication du linoleum;
- l'automobile (revêtements de siège, isolation de l'habitacle, des joints en liège des moteurs et des transmissions, dans des éléments de suspension, et les finitions extérieures (tableaux de bords, garnitures, et tapis de sol en liège);
- l'aéronautique (l'isolation des équipements de ventilation et des conduites de vapeur dans les avions);
- l'ameublement : table, canapé, fauteuil, tabouret, pouf, lampe, abat-jour, cendrier, pêle-mêle, etc..;
- la fabrication d'instruments de musique;
- le secteur de la pêche (production de bouée et de flotteurs pour les filets);
- la production de bouchon de bouteille (capacité de micro-oxygénation, indispensable pour la maturation du vin). Cet usage par ce secteur absorbe 80% de la production mondiale de liège naturel.
Focus sur les technologies vertes de gestion et valorisation de la ressource en eau
De hautes technologies sont employées dans la cadre de la gestion et de la valorisation de la ressource en eau.
Les stations d'épuration
Une station d'épuration traite les eaux usées en éliminant les polluants (les matières en suspension, la pollution organique, les métaux lourds, les produits chimiques, l'azote, le phosphore, etc..) avant leur rejet en milieu naturel (dans des cours d'eau, la mer) ou de les réutiliser dans l'industrie ou pour l'irrigation agricole.
Ce traitement de l'eau s'effectue à l'aide de technologies de pointe, telles que des bioréacteurs et l'ozonation, il joue un fondamental pour la protection de l'environnement (préservation des écosystèmes aquatiques) et garantir la santé publique (élimination des risques de maladies hydriques causés par des microorganismes pathogènes présents dans les eaux usées).
Lors des étapes du processus du traitement des eaux usées, des boues d'épuration sont produites, elles sont constituées de parties minérales et organiques, des eaux grises et des eaux de vannes.
Ces boues sont utilisées en partie par le secteur agricole pour l'épandage et la fertilisation des sols (le biochar ou biomasse torréfiée), ou pour une valorisation énergétique (production de biogaz, production de chaleur renouvelable), ou stockées car inexploitables selon leur composition (taux de matière sèche ou la siccité, et le taux de matières volatiles sèches ou MVS).
Il existe différentes catégories de boue :
- Les boues primaires obtenues par décantation des eaux usées;
- Les boues physico-chimiques;
- Les boues biologiques ou activées riches en matière organiques;
- Les boues mixtes (mélange de boues primaires et des boues physico-chimiques);
- les boues d'aération prolongées qui contiennent très peu de matière.
Astuce écologique : les eaux grises sont issues de la douche, de la baignoire, de l'évier, du lavabo, du lave-linge, elles peuvent être réutilisés après un filtrage pour de nombreux usages tels que l'arrosage des plantes et des espaces verts, l'alimentation de la chasse d'eau, du nettoyage à l'extérieur (lavage de la voiture, de terrasses,...).
C'est une pratique écologique et économique de gestion durable de l'eau, notamment lors de pénurie d'eau dans certaines régions.
Il existe plusieurs systèmes de filtration des eaux grises
- Les micro-stations d'épuration pour eaux grises;
- Les phytostations;
- Les bio-réacteurs à culture fixée.
L'usine de dessalement : la solution à la pénurie d'eau potable?
Une usine de dessalement est une installation industrielle conçue pour éliminer les impuretés notamment le sel de l'eau de mer ou de l'eau saumâtre, afin de la rendre potable, ou utilisable pour l'irrigation agricole, des usages industriels ou résidentiels.
En 2022, plus de 21 000 usines de dessalement sont implantées dans le monde et elles produisent près de 100 millions de m3 d'eau potable par jour. La plus grande usine de désalinisation en Europe est située près de Barcelone (Espagne), elle produit 60 millions de mètres cubes par an, et alimente environ 4,5 millions de personnes en eau potable.
Les usines de désalinisation jouent un rôle crucial dans les zones géographiques subissant un stress hydrique ou arides, comme le Moyen-Orient ou dans le bassin méditerranéen, car elles contribuent à accroître l'approvisionnement tout au long de l'année des ressources en eau douce, et atténuent ainsi les risques de pénuries d'eau lors d'épisode de sécheresse.
L'eau de mer passe par des procédés comme l'osmose inverse (utilisation de membranes pour séparer les sels de l'eau) ou par la distillation (transformation de l'eau en vapeur pour séparer le sel, puis condensation de la vapeur en eau douce) pour éliminer les sels et minéraux solides.
Les usines de désalinisation ont cependant deux grands inconvénients, d'une part d'importantes quantités de sel (des sous-produits comme du saumure concentré) sont rejetées directement dans la mer ou les rivières, ce qui peut nuire à la vie marine et les écosystèmes marins et d'autre part elles consomment énormément d'énergie.
De nouvelles avancées technologiques émergent qui ont moins d'impact sur l'environnement et qui réduisent les coûts d'exploitation d'une usine de désalinisation, comme une plus grande utilisation de nanoparticules et de matériaux graphène dans les membranes d'osmose inverse, et de l'emploi d'énergie renouvelable (éolien et système solaire) pour la production de l'énergie qui alimente le fonctionnement des usines de dessalement.
Focus sur technique de construction innovante : la fabrication additive
L'impression 3D de bâtiments ou la fabrication additive est une avancée technologique majeure pour l'avenir du secteur de la construction.
L'impression 3D de bâtiments est un procédé innovant qui permet de créer des structures en superposant des couches de matériaux tels que le béton, de l'argile, des mélanges à base de terre, du plastique recyclé ou d'autres composés, à partir de modèles informatiques tridimensionnels (CAO ou BIM).
Tous les matériaux ne se prêtent pas à la fabrication additive, car ils doivent posséder certaines propriétés mécaniques en matière de déformation, de durabilité et des propriétés variées selon la technique d'impression utilisée.
Il existe trois principaux types d'imprimantes 3D utilisés dans la construction : l'imprimante 3D type portique, l'imprimante Delta, l'imprimante 3D à bras robotisé.
L'impression 3D a plusieurs avantages :
- La rapidité d'exécution : fonctionnement 24h/24h des imprimantes 3D;
- La réduction des coûts : moins de déchets et de gaspillage de matériaux (utilisation que de la quantité exacte de composants, et donc aucun surplus), d'économie d'énergie (emploi de matériaux locaux et naturels), de réduction des coûts de main d'oeuvre (automatisation de l'impression);
- Une sécurité renforcée avec une diminution des risques d'accident sur les chantiers
- Une grande flexibilité architecturale : des formes plus créatives et complexes (formes organiques, voûtes, courbes).
L'impression 3D dispose d'un énorme potentiel de développement dans le domaine des habitats durables avec l'utilisation de matériaux biosourcés tels que du mycelium composite, des fibres d'algue, de la nano cellulose, ainsi qu'avec la réutilisation de matériaux en fin de vie : des déchets agricoles, des plastiques recyclés, ou des matériaux décarbonés : du béton écologique ou béton bas carbone.
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