It970

NOVAMONT CONVERTIT UN SITE PÉTROLIER EN BIORAFFINERIE

N°970ccNOVEMBRE 2014- 16,50

www.industrie-techno.com

CHIMIE VERTE

DES PLASTIQUES SANS PÉTROLE

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UN HOMME, UNE TECHNO ccPAGE 4

Il a mis en culture les microalgues Pierre Calleja, créateur de Fermentalg

CAHIER TECHNIQUE ccPAGE 57

La télévision 4K ou ultra-haute définition Augmenter la qualité des images

www.industrie-techno.com

EDITO

Innovation & Co

ccMYRTILLE DELAMARCHE RÉDACTRICE EN CHEF

THOMAS GOGNY POUR IT

mdelamarche@industrie-technologies.com

Cette édition du Mondial de l’automobile a confirmé une tendance: l’innovation ne sort plus sans son préfixe. Coinnover, c’est bien ce qu’a fait Renault avec Faurecia, Posco, Continental, Michelin ou encore Saint-Gobain, tous co-architectes de son concept car Eolab. Le résultat de ces efforts couplés est incontestable: en combinant les savoir-faire, le constructeur au losange propose un véhicule allégé (de 400 kg!) qui ne consomme plus qu’un tout petit litre aux 100 km, quand la plupart des concurrents courent encore derrière l’objectif des 2 litres (programme V2L).

En cette période de sobriété automobile – en carburant, en émissions, en budget – les solutions innovantes sont souvent issues de partenariats avec les PME de la sous-traitance.

Et il en va de même pour les autres leviers d’innovation du secteur: la France ne créera pas de voiture connectée sans le concours des PME de la French Tech. Pas de voiture électrique ou hybride sans batteries nouvelle génération. Pas d’aide à la conduite ni de véhicule autonome sans un travail mené en commun avec les développeurs La R&D in vitro de capteurs venus du spatial. est devenue obsolète.

L’automobile est ici, comme souvent, un sym- L’heure bole. Le symptôme d’un changement d’ère, qui est aux plateformes révèle l’obsolescence d’une R&D in vitro, «in et à l’innovation lab», à l’abri des regards de la concurrence. La coinnovation est partout. En témoigne la contagion collective. des incontournables keynotes dont Steve Jobs fut le précurseur. Ces grand-messes s’adressent d’abord aux partenaires, développeurs, producteurs de contenus ou de devices connexes. L’heure est aux plateformes, à l’innovation open source qui fait appel à l’intelligence collective. Raison pour laquelle I&T, régulièrement, vous ouvre ses pages (physiques comme digitales), et vous demande comment vous innovez. Ou plutôt, désormais, comment vous co-innovez. cm

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UN HOMME, UNE TECHNO

Il a mis en culture les microalgues Pierre Calleja a consacré toute sa carrière à l’optimisation de la culture des microalgues. Aujourd’hui, il est bien décidé à en écrire l’avenir l’industriel. La société Fermentalg, qu’il a créée en 2009, devrait commercialiser ses premiers produits en 2015.

Pierre Calleja, créateur de Fermentalg

P

inventé un modèle de production original au sein de sa société Fermentalg. cc Des

débuts semés d’embûches

Pour en arriver là, l’homme qui décrit l’aquaculture comme faisant «partie de sa vie» a dû affronter en solitaire les infortunes auxquelles les inventeurs entreprenants doivent parfois faire face. Lorsqu’il crée sa première société, Kurios, en 1992, il veut optimiser les techniques d’élevage en proposant une gamme innovante de produits destinés aux larves de poissons. Celles-ci sont nourries par des crustacés, eux-mêmes nourris par les microalgues, dont il améliore les techniques de production. Dans son bureau à Libourne, plusieurs photos encadrées témoignent encore de sa première aventure industrielle. On y voit les bateaux de pêche recueillir les œufs de crustacés dont Pierre Calleja avait besoin pour son activité. C’était alors un de ses amis,

cc Utiliser toUt le potentiel des microalgUes Fermentalg produit des molécules d’intérêt sans passer par les voies classiques de la pétrochimie ou de la pêche grâce à la technologie dite de « mixotrophie à dominante hétérotrophe ». Elle résulte d’une compréhension nouvelle des microalgues, dont une cellule se nourrit aussi bien par absorption de la lumière (autotrophie) grâce aux chloroplastes, que par absorption de matière organique (hétérotrophie) grâce aux mitochondries. Fermentalg utilise les deux moyens.

Les microalgues sont mises en présence d’un substrat organique dans un fermenteur pour être produites en grande quantité tandis que des sources d’énergie lumineuses permettent la synthèse de molécules d’intérêt particulières.

N°970ccNOVEMBRE 2014

dont l’entreprise était actionnaire de Kurios, qui le fournissait avec cette «matière première». Jusqu’à ce qu’un groupe international concurrent de Kurios ne rachète le fournisseur. «J’avais alors le choix entre vendre Kurios ou faire la guerre. Mais faire la guerre avec un de vos actionnaires, qui peut vous bloquer vos imports de matières premières, était voué à l’échec…» Obligé de vendre sa société, Pierre Calleja est en outre empêché par une clause de non-concurrence de travailler dans le domaine de l’aquaculture marine pendant sept ans. Une période d’ennui pour le biologiste, pendant laquelle il se rabat sur les poissons d’aquarium. Ce qui n’empêche pas l’entrepreneur de racheter Aquatyca, un grossiste en matériel et fournitures pour les aquariums. cc Une

compréhension nouvelle des microalgues

2007 : fin de la clause de non-concurrence.

Pierre Calleja retourne à ses premières amours. Il dépose deux brevets dans la droite ligne de son travail sur la culture des algues dont un sur la technique de «mixotrophie à dominante hétérotrophe». Derrière ce nom barbare, se cache une nouvelle technique de production. Le biologiste a en effet compris que pour booster la croissance des microalgues, il faut agir sur les deux vecteurs qui sont indispensables: la lumière et le carbone. Les cellules de ces plantes marines contiennent en effet des chloroplastes grâce auxquels elles se nourrissent par photosynthèse (autotrophie), et des mitochondries grâce auxquelles elles absorbent le carbone (hétérotrophie). Seule la deuxième caractéristique hétérotrophe est

D.R.

assionné de la première heure par la vie marine, adepte de plongée dans sa jeunesse, Pierre Calleja fait partie des pionniers qui dans les années 1970 inaugurent la pratique de l’aquaculture marine – la production animale ou végétale en milieu aquatique. Dans la première station de recherche dédiée à cette spécialité en Europe, près de Montpellier (Hérault), il travaille dès la sortie de ses études sur la culture des microalgues marines. Il y consacrera toute sa vie professionnelle, bien avant que les grands groupes industriels ne s’y intéressent pour leur potentiel comme source de carburant de troisième génération. Investi à 100 % dans son activité, Pierre Calleja se définit comme un créatif : mi-entrepreneur, mibiologiste. Défricheur avant tout, il a posé les bases d’une nouvelle compréhension des microalgues, pour lesquelles il a

PIerre Calleja

T.GoGny PouR inDusTRie eT TeChnoLoGies

Biologiste de formation, Pierre Calleja entame sa carrière à l’Ifremer où il travaille sur les techniques d’élevage larvaire dans les fermes marines. Il lance Kurios en 1992 qu’il cède en 2000 au leader mondial de la nutrition larvaire aquacole, Inve. en 2009, il crée Fermentalg, spécialisée dans la production de molécules d’intérêt à partir des microalgues.

généralement utilisée pour produire les microalgues, dans un fermenteur en présence d’un substrat organique. La technique « Calleja » consiste à y ajouter une composante lumineuse de faible intensité et de courte durée qui active les chloroplastes et les photo-récepteurs des cellules.

La cellule est ainsi plus productive mais peut surtout synthétiser une palette plus large de molécules. cc La

R&D continue pendant l’industrialisation

C’est sur les bases de cette innovation que Fermentalg verra le jour en 2009. La startup ayant pour vocation de fabriquer, à partir de la biomasse de microalgues produites à haut rendement, des huiles riches et variées ainsi que des protéines valori-

sables ensuite sur les marchés de la nutrition humaine, l’alimentation animale, la cosmétique, la chimie verte ou encore dans les biocarburants. Depuis, la jeune pousse libournaise est entrée en bourse au début de l’année 2014 et entame la construction de sa première unité pilote, d’une capacité de production de 500 tonnes par an. « J’ai envie que Fermentalg fonce, confie le Montpelliérain. Si nous suivons le modèle de Solezal, une entreprise américaine semblable à nous, nous pourrions avoir une usine de 100 000 tonnes dans trois ou quatre ans. » L’avenir de l’entreprise, qui possède déjà à son actif vingt-deux familles de brevets, se joue pourtant encore et surtout sur les paillasses. Au sein des laboratoires, l’activité fourmille autour des précieuses

microalgues pour en extraire le maximum de molécules d’intérêt. Tandis que forts d’une « souchothèque » de près de 1 500 souches différentes, les biologistes de Fermentalg continuent sans relâche à chercher dans tous les océans de nouvelles algues qui leur permettent d’améliorer et d’étendre leurs offres à l’ensemble du terrain occupé aujourd’hui par les huiles végétales. « Cultivées en trois dimensions dans des fermenteurs, les microalgues présentent une productivité 1 000 fois supérieure à celle du végétal. Quant à leurs qualités, les huiles issues des microalgues sont aux huiles végétales ce qu’est le Carlton face à un hôtel Formule 1. » cm ccPhiliPPe Passebon ppassebon@industrie-technologies.com

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SOMMAIRE

EN COUVERTURE

TENDANCES

OBJETS CONNECTÉS

Un passe-partout pour les pirates cc PAGE 8

AUTOMOBILE

Un concentré de technologies sur le concept car EoLab

cc PAGE 10

CAPTEURS

La réalité augmentée au bout des doigts cc PAGE 11

AUTOMOBILE

Bridgestone présente le pneu sans air cc PAGE 12

PHOTOVOLTAÏQUE

Convertir l’ensemble du spectre en électricité

cc PAGE 14

CONCEPTION

Une Harley-Davidson collée

cc PAGE 15

STOCKAGE

Une technique de recharge sans fil à 30 cm cc PAGE 16

C’EST PAS NOUVEAU, QUOIQUE …

Un Kwanon qui bouleversa la photo

cc PAGE 18

INDUSTRIE-TECHNO.COM

RECHERCHE La mécanique quantique, avenir de l’informatique cc PAGE 20

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N°970ccNOVEMBRE 2014

CHIMIE VERTE

Des plastiques sans pétrole

Les industriels de la plasturgie se lancent à la recherche de produits issus de sources renouvelables. Appelés à se développer rapidement, ces bioplastiques devront avoir des molécules compétitives avec celles issues de la pétrochimie. Pour cela, il faudra valoriser toute la biomasse, fonctionnaliser ces molécules et leur trouver de nouvelles applications. Encore un peu d’énergie pour se passer du pétrole ! ccPAGE 22 Bioplastiques : les nouvelles voies pour se passer de pétrole cc PAGE 24

Enzymes, levures et bactéries à l’assaut de la biomasse cc PAGE 28

Les employés modèles de la chimie cc PAGE 30

Les microalgues colorent l’avenir en vert cc PAGE 38

Bioraffineries : tout est bon dans le végétal cc PAGE 32

Biosourcer la dégradation des plastiques cc PAGE 40

Une conversion lente aux bioplastiques dans l’industrie cc PAGE 36

SOMMAIRE

Immeuble Antony Parc II 10, place du général de Gaulle BP 20156 92186 Antony Cedex Tél. : 01-77-92-92-92 Fax Rédaction : 01-77-92-98-51 Fax Publicité : 01-77-92-98-50 Une publication de Pour joindre vos correspondants, composez 01-77-92, suivi des quatre chiffres entre parenthèses indiqués après chaque nom.

Président Directeur général Christophe Czajka Directeur général délégué Julien Elmaleh Directeur du pôle industrie Pierre-Dominique Lucas

PRODUITS

SÉCURITÉ

La vidéosurveillance gagne en intelligence

cc PAGE 42

NOUVEAUTÉS

Notre sélection de produits classés en 8 secteurs de référence cc PAGE 46 à 55

RÉDACTION Directeur des rédactions Thibaut De Jaegher (9483) Directrice adjointe de la rédaction Anne Debray (9251) Rédactrice en chef Muriel de Vericourt et Myrtille Delamarche (9957) Assistante de la rédaction Marielle Flèche (9425) Rédacteur en chef adjoint Jean-François Prevéraud (9458) (Bureaux d’études, design, CAO, lettre Web) Rédacteurs Sophie Eustache (9421) (Numérique, électronique, informatique), Philippe Passebon (9481)(Énergie, environnement, électrotechnique et sécurité) Didier Ragu (9435) (Nouveaux produits) ONT COLLABORÉ À CE NUMÉRO Julien Bergounhoux, Séverine Fontaine, Philippe Richard et Adrian de San Isidoro RÉALISATION Secrétariat de rédaction Nicole Torras (9493), première secrétaire de rédaction Direction artistique Gérard Quévrin (9494) Service Photo Bernard Vidal (9490) Infographie Florent Robert (9495)

CAHIER TECHNIQUE

La télévision 4K ou ultra-haute définition Augmenter la qualité des images cc PAGE 57

COMMERCIAL Directrice commerciale du pôle Industrie Béatrice Allègre (9362) Directrice de clientèle Flora Morel (9361) Directeur de clientèle Piero Tomassi (9578) Régions Thierry Borde, directeur (04-72-84-27-54) Est Clarisse Michel (03-88-84-36-06) Allemagne/Suisse/Autriche : Thomas Hugues (9536) Benelux : Huson International Media (Rodric Leerling) +31 (0) 229 841 882 Grande-Bretagne : Huson International Media (Stuart Payne) +44 (0) 1932 564 999 États-Unis : Huson International Media +1 212 268 3344 Espagne : B2B Communication (Juan Jose Bellod) +34 91 319 8177 Espace Industrie - Contact Industrie - Service publicité Flora Morel (9361) La direction se réserve le droit de refuser toute insertion sans avoir à justifier sa décision.

CONFÉRENCES-EVÉNEMENTS (9290) ADMINISTRATION-GESTION Directeur administratif et financier Stéphane Deplus (9402) Responsable juridique Mireille Monnier (9744) Directeur des affaires sociales Frédéric Sibille (9444) Directrice fabrication et achats Fabienne Couderc (9314) MARKETING, DIFFUSION-ABONNEMENTS Directeur Jean-Baptiste Alline (9781) Abonnements Laurence Vassor (9788) Promotion Isabelle de Goüyon Matignon (9811) Marketing Damien Delhomme (9786) TARIFS ABONNEMENTS France (TVA 2,10 %) 1 an : 169 euros TTC Etudiant 51 euros TTC (sur justificatif) Etranger nous consulter Règlement à l’ordre d’Industrie et Technologies Pour l’UE, préciser le numéro de TVA intracommunautaire Librairie (vente des numéros déjà parus et des annuaires) Annuaires (TVA 5,5 % incluse) «L’Atlas des usines»: 230 euros TTC (papier) 650 euros (format xls)

LA FABRIQUE DE L’INNOVATION

ALIBABA Grand maître de l’art de la guerre digitale cc PAGE 66

CE NUMÉRO COMPORTE : - UN ENCART ABONNEMENT BROCHÉ DE 4 PAGES ENTRE LES PAGES 2 ET 67

CRÉDITS PHOTOS COUVERTURE : GETTY ; T. GOGNY. SOMMAIRE : D.R ; F. ROBERT.

Numéro de commission paritaire : 0612T81775. Numéro ISSN : 1633-7107. Dépôt légal : à parution. Impression : Imprimerie de Compiègne, 60205 Compiègne. Industrie et Technologies est édité par Groupe Industrie Services Info SAS au capital de 38628352 euros. Siège social: 10 place du général de Gaulle 92160 Antony. RCS Nanterre 442.233.417. 10. Siret: 442 233 417 00041. TVA: FR29442233417. Principal actionnaire ETAI. Toute reproduction, représentation, traduction ou adaptation, qu’elle soit intégrale ou partielle, quels qu’en soient le procédé, le support ou le média, est strictement interdite sans l’autorisation de l’éditeur, sauf dans les cas prévus par l’article L.122-5 du code de la propriété intellectuelle. Seules sont autorisées les reproductions réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective et les analyses et courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d’information de l’œuvre dans laquelle elles sont incorporées. (loi du 11 mars 1957, art. 40 et 41, et code pénal, art. 425).

Copyright Groupe Industrie Services Info SAS. Tous droits réservés Directeur de la publication Christophe Czajka

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NOVEMBRRE 2014ccN°970

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TENDANCES

objets connectés un passe-partout pour les pirates

apteurs, caméras de surveillance, montres, voitures, ces objets connectés devraient se compter par dizaines de milliards dans deux ans. Cet appétit pour l’Internet des objets inquiète les experts en cybersécurité – l’éditeur Symantec va jusqu’à le nommer « l’Internet des vulnérabilités » – et les dernières actualités tendent à justifier leurs inquiétudes.

Il y a quelques semaines, un spécialiste en cybersécurité a découvert la faille Shellshock, qui touche la plupart des versions des systèmes d’exploitation Linux. « De nombreux objets connectés sont basés sous Linux, lequel utilise bash, un interpréteur de commande qui comporte une faille », explique Loïc Guézo, expert en sécurité chez Trend Micro. Shellshock permet à un pirate d’accéder aux systèmes et d’exécuter des commandes pour prendre le contrôle du dispositif et en voler les données.

Pour l’instant, aucune attaque exploitant la faille bash d’un objet connecté n’a été constatée, mais les objets n’en restent pas moins vulnérables et les pirates le savent bien. Ces derniers les utilisent de plus en plus souvent comme porte d’entrée pour perpétrer des attaques massives

C

ou pénétrer dans des infrastructures réseau. Cet hiver, Proofpoint a découvert le premier «botnet» d’objets connectés. « Nous avons découvert une campagne de spam, qui utilisait 100 000 objets connectés, dont un frigo. Dans le cas de cette campagne, les pirates ont pénétré l’OS et utilisé le SMTP (service de messa-

Des données transmises en clair Les objets connectés transmettent en clair quantité de données, qui sont ensuite traitées et analysées par des applications qui les stockent dans le cloud. Alors que les services cloud commencent à proposer des solutions de cryptage, les protocoles de communication –Wi-Fi, NFC, Bluetooth– eux, restent vulnérables.

Les informations d’une carte bancaire lors d’un paiement sans contact, par exemple, sont transmises en clair.

Pour se protéger, il est conseillé de choisir un mot de passe différent pour chaque application et d’être attentif à leurs conditions d’utilisation.

gerie embarqué par défaut dans l’OS) comme relais de messagerie », explique Ismet Geri, directeur de Proofpoint France et Europe du Sud. cc Le

même mot de passe partout est un réel danger

Ces vulnérabilités mettent en danger la confidentialité des données des utilisateurs. Qu’il s’agisse d’un capteur industriel, d’un thermostat ou d’une montre, ces objets connectés mesurent l’environnement et remontent des données, traitées par des applications dédiées et envoyées dans le cloud. « Nous devons nous poser trois questions : Quelles sont les données collectées ? Où sont-elles stockées ? De quelle protection dispose-t-on ? Souvent les données, telles que le mot de passe et l’identifiant, passent en clair à travers le Wi-Fi ou le réseau GSM», détaille Laurent Heslault, directeur des stratégies de sécurité chez Symantec. « Ce ne serait pas très important si les utilisateurs choisissaient un mot de passe différent pour chaque application, mais la plupart adoptent le même mot de passe pour tout. » Au-delà de la protection des données, les objets connectés posent aussi la question de la sécurité physique de leur utilisateur.

La voiture connectée est emblématique de ces enjeux de sécurité. Les connexions bluetooth, Wi-Fi ou les unités télématiques offrent des portes d’entrée pour les hackers malveillants, comme l’ont prouvé des experts en sécurité en piratant un véhicule

QuelQues objets Déjà Hackés 2012

2012

Prise de contrôle d’un pacemaker

N°970ccNOVEMBRE 2014

2013

Détournement d’images prises par une caméra

Intrusion dans la vie privé via un babyphone et un jouet

2013

Prise de contrôle de la Prius

D.R.

L’essor des objets connectés, dont le nombre devrait s’élever à 25 milliards en 2016, est devenu le prochain casse-tête des DSI. Interconnectés et vulnérables, ils présentent à la fois des risques de prise de contrôle à distance ou de sabotage et une menace pour la confidentialité des données.

TENDANCES

la FaIlle est DaNs l’IMPRIMaNte

Vol de données ● Le pirate peut installer un logiciel

PRéjuDIce

qui enregistre tous les documents scannés, imprimés ou faxés, et les envoie vers une adresse malveillante.

Intrusion par cheval de troie tYPe D’attaQue

PRotocole De coMMuNIcatIoN

VulNéRabIlIté

Firmware

Wi-Fi

● La mise à jour du logiciel

● Pour protéger les infos transmises, il faut le crypter avec un protocole de type WPA ou WPA2 et sécuriser les routeurs.

embarqué doit être reconnue grâce à la signature d’un certificat numérique. Elle évite qu’un pirate installe à travers une mise à jour, un logiciel malveillant.

l’an dernier. Ils ont réussi à prendre à distance le contrôle de la direction, du freinage, de l’accélération, des ceintures de sécurité et de la jauge à essence d’une Toyota Prius.

y a urgence à sécuriser les routeurs et les switches

D.R.

cc Il

Difficile d’endiguer la prolifération des objets connectés, et les problèmes de sécurité qu’ils posent, mais les acteurs de la cybersécurité ont déjà pris le sujet à bras

2013

Prise de contrôle d’un wc au Japon

2013

le corps. En septembre, la chaire de cyberdéfense et de cybersécurité Saint-Cyr Sogeti Thales a organisé un colloque sur le thème : « la sécurité de l’Internet des objets », et les Assises de la sécurité et des systèmes d’information, qui se tenaient à Monaco du 1er au 3 octobre, ont été l’occasion pour les experts de proposer leurs solutions, à commencer par la consolidation de l’infrastructure réseau. Les objets connectés seront de plus en plus nombreux à migrer vers l’IP, d’où l’urgence de sécuri-

2013

2013

Surveillance malveillante via un thermostat

ser les routeurs et les switches. La résilience du réseau passe aussi par la mise en place de capteurs et de techniques de corrélation des signaux faibles. Mais les experts en sécurité souhaitent aussi mettre les fabricants devant leur responsabilité: «La sécurité doit être intégrée en amont: on ne prend pas un chalutier pour en faire un croiseur», affirme Laurent Heslault, avant de questionner: «Quelle est la signature de l’objet?

Le logiciel embarqué (firmware) est-il signé?» Le certificat numérique permet d’attester que l’objet communique bien avec un tiers de confiance et sans lequel il accepterait n’importe quelle mise à jour.

«Des chercheurs ont ainsi réussi à installer le jeu Doom sur une imprimante Canon», raconte Laurent Heslault. Dans une tribune, Loïc Guézo s’interroge: «Comment va-t-on mettre à jour le firmware du prochain frigo connecté?» La balle est dans le camp des fabricants. cm ccSOPHIE EUSTACHE seustache@industrie-technologies.com

2014

Détournement d’un frigo pour une campagne de spam Espionnage au moyen d’une télé connectée

Prise de contrôle d’un drône

2014

Vol de données bancaires

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TENDANCES

cc EN BREF

Chimie Un laboratoire sur puce en Lego Le+ Modulable

Automobile Un concentré de technologies sur le concept car EoLab Le+ Consommation : 1 litre aux 100 km

Allégement, aérodynamisme, motorisation hybride… Le concept

Des chercheurs de l’école d’ingénieurs Viterbi ont fabriqué des composants d’environ 1 cm3 pouvant s’emboîter comme des Lego pour former un système microfluidique 3D, à partir duquel peut être fabriqué un laboratoire sur puces (lab-on-chip).

Les systèmes microfluidiques sont utilisés dans de nombreux domaines (ingénierie, chimie, biotechnologie) et permettent de manipuler des petits volumes de fluides, tels des analyses d’ADN, la détection d’agents pathogènes, des tests de diagnostics cliniques ou encore de la chimie de synthèse. cm

4,6 Gbits/s

C’est le débit que promet Samsung pour 2015 grâce à une nouvelle technologie sans fil basée sur le standard 802.11ad, ou WiGig, capable de transférer les données cinq fois plus rapidement que ceux utilisés actuellement.

Énergie Du kérosène à partir de l’eau de mer Le Naval Research Laboratory (NLR) de l’US Navy a mis au point un procédé pour faire du carburant à base d’eau de mer. Il a en démontré l’efficience avec un avion

télécommandé. Le CO2 –dont la concentration est 140 fois plus importante dans l’océan que dans l’air– et l’hydrogène sont capturés par un processus d’électrolyse au moyen d’un module breveté par le NRL. Le CO2 et le H2 sont ensuite Le+ Autonomie des navires liquéfiés et transformés en hydrocarbures, grâce à un procédé qui fait appel à un catalyseur à base de fer permettant de les combiner en un hydrocarbure léger miscible dans l’essence, qui peut ensuite être converti en kérosène de synthèse par polymérisation. Celui-ci, qui n’est cependant produit qu’en trop petite quantité, a une apparence et une odeur proches d’un kérosène conventionnel, et serait directement utilisable dans les moteurs de navires et d’avions actuels. ccP. P. Du kérosène de synthèse a été utilisé pour faire voler cet avion télécommandé.

D.R.

Ces systèmes microfluidiques sont constitués de composants de 1 cm3 emboîtés les uns dans les autres.

car de Renault, l’EoLab, concentre plusieurs innovations techniques pour ne plus consommer qu’un litre aux 100 kilomètres. Si le véhicule n’est pas destiné à la commercialisation, une partie des innovations développées sur celui-ci se Le concept car EoLab de Renault. retrouveront sur certains modèles de la marque dans les années à venir. Les les équipements, permettant à l’EoLab de ingénieurs ont travaillé sur trois axes: l’aéro- gagner 400 kg sur un véhicule de segment b dynamique, l’allégement, et la motorisation de type Clio IV. Enfin, sa motorisation Z.E. hybride. Coté aérodynamique, EoLab intègre Hybrid combine un moteur essence de 75 ch, des équipements mobiles tels qu’un spoiler, un moteur électrique de 50 kW et une battedes flaps latéraux et une suspension pilotée rie Li-ion 400 V de 6,7 kWh. Pour développer pour limiter le passage d’air sous le véhicule ce cocktail de technologies, Renault a multiau-delà de 70 km/h. Coté poids, la caisse mul- plié les partenariats: Faurecia, Saint-Gobain, timatériaux (aluminium, composites, Posco, Michelin, Continental, etc. Affaire à magnésium), le châssis et la chaîne de trac- suivre sur les futurs modèles de la marque tion sont allégés ainsi que les habillages et au losange. cc J.-F. P.

Sélectionné par le

d’Intelligence Technologique

www.industrie-techno.com/fit

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N°970ccNOVEMBRE 2014

TENDANCES

Capteurs La rĂŠalitĂŠ augmentĂŠe au bout des doigts Dexmo est un gant capable de dĂŠtecter les mouvements des doigts et de la main.

Le+ Sentir les objets virtuels

Une petite entreprise de robotique dÊveloppe une technologie de contrôle haptique abordable, grâce à deux gants exosquelettes. ÉquipÊs

de petits freins à disque, ils permettent à l’utilisateur de ressentir les objets virtuels en lui opposant une rÊsistance lorsqu’il  entre en contact  avec eux. Un signal est envoyÊ depuis le logiciel au SDK (Software Development Kit) de Dexta Robotics qui active un actuateur et bloque l’articulation concernÊe. Le prototype (imprimÊ en 3D) reste relativement limitÊ pour le moment, les freins bloquant le mÊcanisme n’Êtant installÊs que sur deux doigts et ne permettant pas de variation de la rÊsistance ressentie. Cependant c’est un dÊbut prometteur qui devrait permettre de rendre acces-

&DSWHXUV G LQFOLQDLVRQ PXOWLD[HV SRXU HQYLURQQHPHQW VpYqUH ,QFOLQRPqWUHV 0(06 326,7,/7 Š

sible une technologie qui est Ă l’heure actuelle extrĂŞmement coĂťteuse. En effet, lĂ oĂš le système CyberForce, utilisĂŠ entre autres par boeing pour la conception et par certaines ĂŠcoles de mĂŠdecine, coĂťte près de 100 000 dollars, le Dexmo F2 devrait ĂŞtre prochainement disponible via une campagne de ďŹ nancement participatif sur Kickstarter pour environ 200 dollars. ccJ. B.

cc EN BREF

DEXMO ; D.R.

Logistique Des hangars sur rails reconďŹ gurables Le+ AdaptabilitĂŠ

Modulable, ce système est constituÊ d’arches qui se dÊplacent sur des rails.

L’Agence nationale pour la gestion des dÊchets radioactifs (Andra) a dÊveloppÊ pour ses propres besoins un système d’abri modulaire et facilement dÊplaçable baptisÊ PrÊmorail qu’elle vient de faire breveter en vue de le commercialiser.

Ce système est constituÊ d’arches semi-cylindriques de 10 m de large et 15 m de haut, recouvertes de toile Êtanche et pouvant se dÊplacer sur des rails.

Le système peut s’adapter à tout secteur nÊcessitant la mise en place de grands hangars mobiles : construction navale, maintenance ferroviaire, etc. cm

y y y y y y y y

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ZZZ DVP VHQVRU IU IUDQFH#DVP VHQVRU FRP NOVEMBRE 2014ccN°970

11

7pO

TENDANCES

Automobile Bridgestone présente le pneu sans air + Diminuer la résistance au roulement

cc EN BREF

Numérique Un écran Oled à la portée de tous Le+ Open-source

Le

Après un premier projet de carte Arduino miniature, l’équipe de TinyCircuits vient de lancer une campagne de financement participatif pour un petit écran Oled. Ces écrans peuvent être utilisés pour tout type d’affichage, y compris pour des projets ambitieux comme des smartwatches, smartglasses ou même une petite console de jeux… La partie logicielle est assurée par Codebender. cm

Cette conception nouvelle permet d’éliminer les flancs, dont la déformation contribue pour 90 % à la résistance au roulement, ainsi que la nécessité d’utiliser de l’air comprimé. Si la bande de roulement reste en caoutchouc, la structure, traditionnellement constituée des flancs et d’une ceinture en caoutchouc renforcés de fibres synthétiques et de câbles métalliques, est ici remplacée par un assemblage de rayons réalisés en résine

thermoplastique. Grâce à l’utilisation du calcul de structure, le manufacturier japonais a pu optimiser le couple matière/géométrie de cet assemblage pour en augmenter considérablement les performances. Alors que la première version ne pouvait supporter qu’un véhicule de 100 kg roulant à une vitesse maxi de 6 km/h, cette seconde version supporte un véhicule ultraléger (410 kg) roulant à une vitesse maxi de 60 km/h. Ce qui apporte une polyvalence accrue à cette technologie. cc J.-F. P.

Ce pneu est doté d’une structure interne en lamelles de résine thermoplastique.

D.R.

Ce petit écran Oled peut être utilisé sur des smartwatches.

Le manufacturier japonais Bridgestone travaille sur un concept de pneu doté d’une structure interne en lamelles de résine thermoplastique.

TENDANCES

Matériau Les mémoires flash supplantées par un matériau ferroïque Le+ Hybridation des propriétés magnétiques et ferroélectriques

D.R.

Un matériau, appelé oxyde complexe, a été développé par des chercheurs du City College de New York, du Laboratoire national de Brookhave, et de l’université des sciences et technologies chinoise. Ce

matériau multiferroïque, c’està-dire doté à la fois de propriétés magnétiques et ferroélectriques, pourrait remplacer les mémoires flash, actuellement réalisées en silicium et pour lesquelles des matériaux tels le graphène ou le molybdénite

sont en cours d’évaluation. En utilisant ces deux propriétés, il devient possible de contrôler les charges des électrons en utilisant des champs magnétiques, et de contrôler le spin en appliquant une tension.

Ce matériau multiferroïque pourrait permettre de développer de nouveaux concepts pour les circuits logiques et la spintronique. Il ouvre des perspectives de stockage massif dans de toutes petites unités. cc S. E.

cc EN BREF

Électricité Des groupes électrogènes moins gourmands Le+ Économe

Le matériau choisi convertit la chaleur en électricité.

La start-up californienne Alphabet Energy a eu l’idée de développer un récupérateur d’énergie basé sur des PowerBlocks utilisant un nouveau matériau thermoélectrique, qui convertit la chaleur en électricité, pour augmenter le rendement des groupes et réduire leurs émissions de CO2 de l’ordre de 3 %. Si les matériaux thermoélectriques sont bien connus dans le domaine spatial, leur prix les cantonne à des applications de pointe.

Cependant, la start-up utilise un nouveau matériau à base de tétraédrite, un minéral abondant et peu onéreux composé d’antimoniosulfure naturel de cuivre cubique. cm

TENDANCES

Photovoltaïque Convertir l’ensemble du spectre en électricité

cc EN BREF

Nucléaire Un détecteur de radioactivité pour tous Le+ Peu onéreux : 110 euros

Ce détecteur, baptisé MiniSpec, mesure l’intensité et le type de radiation.

Une équipe du MIT a développé un système destiné à utiliser toute l’énergie utile du spectre lumineux délivré par le soleil pour produire de l’électricité. En comparaison,

les solutions photovoltaïques actuelles n’arrivent à convertir en électricité qu’une petite partie du spectre. Le système transforme d’abord l’énergie solaire – répartie sur une large bande du spectre électromagnétique – en chaleur, qui par la suite est elle-même reconvertie en lumière dans une bande plus restreinte et donc

plus efficacement convertie en électricité par le système photovoltaïque. Pour cela, les chercheurs ont mis au point un cristal photonique métallodiélectrique qui supporte des températures très élevées (1 000 °C pendant 24 heures sans dégradation). Ce matériau est conçu pour pouvoir maîtriser le plus précisément possible les longueurs d’ondes dans lesquelles il reçoit et réfléchit l’énergie solaire. De plus, il pourrait être produit à grande échelle à un coût raisonnable. cc M. D.

D.R.

Des chercheurs de l’université de l’Oregon ont mis au point un détecteur de radiations portable baptisé MiniSpec.

Pour le miniaturiser et en réduire le coût, ils ont assemblé un capteur de lumière avec un nouveau type de scintillateur, puis protégé l’ensemble à l’aide d’un ruban adhésif au Teflon et d’un cache pour occulter la lumière.

Bien mieux qu’un «compteur Geiger» l’appareil mesure non seulement l’intensité, mais indique aussi le type de la radiation. Il pourra être interrogé à distance depuis un terminal mobile. cm

Le+ Productible à grande échelle

TENDANCES

Conception Une Harley-Davidson collée Le+ Liberté de conception

Le préparateur français de moto Odyssey Motorcycles a remplacé les attaches mécaniques de pièces de carénage par du collage sur le modèle CVO Breakout Softail de Harley-Davidson. Pour cette

moto construite à dix exemplaires, le collage des pièces de carrosserie en fibres de carbone et des motifs exclusifs sur les réservoirs de carburant et d’huile offre aux stylistes une

En supprimant les rivets le collage allège la structure.

plus grande liberté de conception. Là où les attaches mécaniques telles que les rivets ajoutent du poids et limitent les options de design, les adhésifs fournissent une meilleure solution de liaison en autorisant des structures légères. Comme adhésif, Odyssey Motorcycles a opté pour l’Araldite 2031, aux excellentes propriétés physiques et au temps de gélification assez long. cc J.-F. P.

Biotechnologies Du propane produit par des bactéries Le+ Du propane biosourcé

Les chercheurs de l’Imperial College de Londres et de l’Université de Turku en Finlande ont mis au point un procédé de production de propane à partir d’acides gras.

La fameuse Escherichia coli pourrait convertir des acides gras en propane.

D.R.

3,5 mm

Les chercheurs sont partis d’un processus biologique chez la bactérie Escherichia coli qui transforme les acides gras en membranes cellulaires. Pour interrompre ce procédé conventionnel, les chercheurs ont utilisé une nouvelle variante d’une enzyme appelée thioesterase qui cible spécifiquement les acides gras et les transforme en acide butyrique, transformé ensuite en butyraldéhyde, puis enfin en propane grâce à deux autres enzymes bactériennes spécifiques. Les chercheurs n’arrivent encore qu’à produire de petites quantités (1 000 fois moins que nécessaire pour une production rentable) mais le propane ainsi produit est directement prêt à l’utilisation dans un moteur thermique. À terme, le système pourrait être intégré dans des bactéries photosynthétiques de façon à convertir un jour directement l’énergie solaire en carburant chimique. ccP. P.

C’est la taille de la pile lithium-ion mise au point par Panasonic.

Avec un poids de 0,6 g et une puissance de 13 mAh, la CG-320 peut alimenter des appareils intégrant la technologie NFC.

NOVEMBRE 2014ccN°970

15

TENDANCES

Stockage Une technique de recharge sans ďŹ l Ă 30 cm Le+ MobilitĂŠ

0(685( +$87( 35e&,6,21

Une technologie de recharge sans ďŹ l qui permet de charger un tĂŠlĂŠphone Ă 30 centimètres de distance a ĂŠtĂŠ dĂŠveloppĂŠe par une ĂŠquipe du MIT. Appe-

0(685( '( ',67$1&( (7 '( 'e3/$&(0(17

lÊe MagMimo, elle se La technologie MagMimo transforme base sur une technile champ ÊlectromagnÊtique reçu en ÊlectricitÊ. que empruntÊe au routeur Wi-Fi haut de gamme. Quand un routeur dÊtecte un dispositif qui tente de se connecter, il peut augmenter la puissance du signal et l’orienter vers la source de la liaison. MagMimo fonctionne sur ce principe, à ceci près qu’il utilise un champ ÊlectromagnÊtique. Quand le champ est orientÊ sur le dispositif ciblÊ, les bobines de l’Êmetteur modulent leur frÊquence pour renforcer la rÊsistance globale du signal, et les bobines rÊceptrices du MagMimo transforment le champ ÊlectromagnÊtique reçu en ÊlectricitÊ (par courant inductif) pour charger la batterie. L’Êquipe a constatÊ que MagMimo Êtait capable de charger un iPhone 4S, dont la batterie Êtait complètement vide, en 5 heures.

L’iPhone 4S dispose d’une batterie d’une capacitÊ de 1 420 mAh, ce qui correspond à un courant de charge de 284 mA/h. cc S. E.

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cc EN BREF

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Automobile Un plastique Ă base de chanvre Le+ AllĂŠgement Des ďŹ bres de chanvre pour renforcer le polypropylène.

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3

Tbits/s C’est la vitesse atteinte par BT lors d’essais sur un rÊseau optique terrestre existant.

L’Êquipementier Faurecia a lancĂŠ au Mondial de l’Automobile une co-entreprise avec une coopĂŠrative agricole produisant du chanvre. L’objectif est de proposer aux transformateurs une matière première composĂŠe de polypropylène renforcĂŠ de ďŹ bre chanvre. Les premières expĂŠrimentations menĂŠes par l’Êquipementier montrent par exemple des gains de masse pouvant atteindre 25 % Ă performances ĂŠgales sur des inserts de panneaux d’habillage de porte. On retrouve de tels ĂŠlĂŠments sur les concept cars EoLab de Renault et 208 Hybrid Air de Peugeot. cm

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SĂŠlectionnĂŠ par le

d’Intelligence Technologique

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FAURECIA ; D.R.

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TENDANCES

Énergie Récupérer la chaleur des gaz d’échappement Le+ Réduction de la consommation de carburants de 5 à 10 %

GETTY

Enogia, une start-up marseillaise a développé avec l’IFP Énergies Nouvelles un système de turbine très compacte basé sur le cycle de Rankine. Au contact des gaz

d’échappement du moteur, un fluide de travail se transforme en vapeur sous pression, laquelle va alimenter une turbine, dont la rotation produit de l’électricité. Enogia a développé une microturbine haute vitesse dans laquelle ils ont directement intégré la génératrice, noyée dans le fluide de travail. Cela permet de supprimer la garniture mécanique par laquelle doit passer l’axe qui relie classiquement la turbine et la génératrice située à l’extérieur. Outre la miniaturisation du

système, les coûts de maintenance importants de la garniture mécanique sont supprimés car très peu de pièces sont ainsi en mouvement relatif, contrairement aux solutions basées sur des machines à piston ou à vis sans fin. En revanche, la génératrice noyée nécessite l’ajout d’un onduleur pour injecter l’électricité sur le réseau. Un prototype développé avec Alstom Transport devrait être testé en 2015 sur une locomotive diesel-électrique. L’innovation pourrait trouver des applications pour les groupes électrogènes mais aussi les motorisations fluviales, navales et ferroviaires, et à plus long terme les poids lourds et les autocars. cc P. P.

cc EN BREF

Matériaux Un tissu assurant une protection multirisque Le+ Léger et respirant

Les vêtements en Nomex MHP protègent des arcs électriques.

Les laboratoires de la société DuPont développent le tissu Nomex MHP, imbriquant lors du tissage deux fibres aramides, le Nomex et le Kevlar.

La première apporte une très bonne résistance à la chaleur et la seconde aux contraintes mécaniques, ce qui fait de ce tissu un matériau de choix pour confectionner des vêtements de protection contre la chaleur et les flammes, l’arc électrique et les petites projections de métaux en fusion dans le secteur de l’industrie. cm

TENDANCES

cc JEAN-FRANÇOIS PREVÉRAUD jfpreveraud@industrie-technologies.com

Un Kwanon qui bouleversa la photo ans les années 30, l’Allemagne règne en maître sur le monde de l’optique avec Carl Zeiss ou Leitz et de nombreux fabricants d’appareils photographiques de qualité tels Contax, Rolleiflex, Leica…

Une mainmise que Yoshida Gorô, Ushida Saburô et Takeshi Mitarai, trois ingénieurs japonais, décidèrent de contester en développant «le meilleur appareil photo du monde». Le prototype du premier boîtier japonais 24x36 à obturateur à plan focal fut présenté en 1934. Pour s’attirer la bienveillance des dieux bouddhistes, il fut baptisé Kwanon, du nom de la déesse de la miséricorde représentée sur le boîtier.

En 1934, ils créèrent la société Seiki-kôgatu-kenkyûjo pour fabriquer le Hansa Kwanon en collaboration avec Nippon Kogaku Kogy pour l’objectif (devenu Nikon). Pour mieux exporter, la société devint Precision Optical Industry dès 1937, et le nom de l’appareil fut occidentalisé en Canon. La société prit le nom de Canon Camera en 1947.

En 1959, Canon lança son premier appareil photo reflex, le Canonflex, suivi en 1961 du Canonet, intégrant un télémètre. La monture d’objecEn 1934 est né tifs interchangeables à baïonle premier boîtier 24 x 36 nette FL assurait dès 1964 la mesure à obturateur à plan focal. de la luminosité à travers l’objectif (TTL). De nombreux autres appareils Canon jalonnèrent l’histoire de la photo: le F-1, reflex 24x36 haut de gamme commercialisé en 1971 avec la monture FD acceptant la mesure de la luminosité TTL à pleine ouverture ; l’AE-1, qui fut en 1976 le premier reflex au monde intégrant un micro-processeur. Puis vint en 1987 l’EOS, premier reflex autofocus au monde à être équipé d’une monture entièrement électronique type EF. Canon franchit le pas du numérique en 1995. Enfin en 2012, Canon a lancé le Système EOS Cinéma, une gamme d’appareils photos, de caméras et d’objectifs dédiée à la production cinématographique des professionnels de l’audiovisuel.

Et ça, c’est nouveau ! cm

D

Retrouvez chaque mardi la chronique de Jean-François Prevéraud en vous abonnant à notre newsletter www.industrie-techno.com

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Imagerie Extraire l’information complète d’un pixel Le+ L’autonomie

Des chercheurs de l’université de Grenade ont développé un système d’imagerie multi-spectrale qui utilise des détecteurs de champ transversal (appelés TFD), combinés pour améliorer leur rendement avec une matrice de filtres multispectrale. Ces capteurs

sont capables d’extraire directement l’information complète de la couleur dans chaque pixel, sans passer par l’application d’une couche de filtres chromatiques. Plus rapide que la technologie du balayage spectral utilisée aujourd’hui dans les satellites, le système peut obtenir une image constituée de dix-huit canaux spectraux en une prise de quelques millisecondes. Le dispositif pourrait être utilisé dans les nouveaux systèmes de conduite assistée ou intéresser le secteur bancaire pour améliorer ses équipements d’identification des billets contrefaits. cc A. S. I.

cc EN BREF

Sécurité Un fluide d’extinction écologique Le+Décomposition naturelle non polluante

Stocké à l’état liquide, le Novec 1230 se répand sous forme gazeuse.

La société 3M vient de mettre au point un fluide d’extinction, le Novec 1230, qui pourra remplacer les solutions synthétiques, tels que les gaz halon ou les hydrofluorocarbures HFC interdits par certaines réglementations car participant au réchauffement climatique.

Le fluide vaporise très rapidement, ce qui permet d’éteindre l’incendie par refroidissement en seulement 40 secondes.

En outre, sa concentration d’utilisation faible – de l’ordre de 5,6 % – permet de préserver la sécurité du personnel. cm

CANON ; D.R.

QUOIQUE…

Ce capteur de cinq centimètres se porte à même la peau.

TENDANCES

cc EN BREF

MatĂŠriaux Une cĂŠramique Ă haute ĂŠlasticitĂŠ

Le+ Miniaturisation

MĂŠdical Une seconde peau qui dĂŠtecte les AVC

Le+ RĂŠsistant et lĂŠger

Un matÊriau à base de cÊramique considÊrÊ comme le plus rÊsistant et le plus lÊger à ce jour a ÊtÊ dÊveloppÊ par l’Institut de technologie de Californie.

Pour le fabriquer, les chercheurs ont utilisÊ un procÊdÊ lithographique : deux sources de photons dessinent un motif en 3D sur un substrat en polymère, lequel durcit sous le faisceau.

Une mince couche de cÊramique d’alumine est ensuite pulvÊrisÊe sur la superstructure du polymère, lui-même enlevÊ après une pÊriode de sÊchage.

Reste alors une structure creuse en cÊramique très Êlastique. cm

D.R.

Des chercheurs des universitĂŠs de l’Illinois et de Northwestern ont crĂŠĂŠ un patch capable d’alerter son utilisateur ou ses soignants en cas d’accident vasculaire cĂŠrĂŠbral (AVC) ou de sĂŠcheresse cutanĂŠe. Ce système de cinq centimètres se porte Ă

même la peau, dont il peut suivre tous les mouvements, comme un pansement  seconde peau . Il analyse les changements de tempÊrature à la surface de la peau grâce à 3 600 cristaux liquides, chacun de 0,5 mm2, qui fournissent ainsi une rÊsolution infÊrieure au millimètre, donc comparable à celle des appareils infrarouges actuellement utilisÊs dans les hôpitaux. Le système pourrait intÊresser le secteur mÊdical en vue d’accroÎtre la rÊactivitÊ du personnel hospitalier en cas d’AVC, mais aussi les secteurs des cosmÊtiques, pour Êvaluer la sÊcheresse de la peau. cc A. S. I.

Ce matÊriau à base de cÊramique retrouve sa forme initiale après avoir ÊtÊ dÊformÊ.

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PRODUCTION & ROBOTIQUE

MATÉRIAUX & CHIMIE

ÉNERGIE & ENVIRONNEMENT

CONCEPTION & DESIGN

Sur notre site Internet, le meilleur de la R&D en temps réel Automobile Quartz, le concept car hybride de Peugeot

Pour le Mondial de l’Automobile 2014, Peugeot a basé son positionnement haut de gamme sur son concept car, Quartz. Un aperçu de ses futurs crossovers avec, sous le capot, une puissante motorisation hybride 500 ch composée d’un moteur thermique 4 cylindres essence-turbo 1,6 l THP de 270 ch, couplé à deux blocs électriques de 85 kW (115 ch) chacun.

Le premier à l’avant en prise directe complète le moteur thermique et recharge les batteries, l’autre à l’arrière en propulsion recharge également la batterie. Trois modes de conduites sont proposés : le ZEV avec lequel la voiture peut parcourir jusqu’à 50 km en électrique, le Route avec le fonctionnement du moteur thermique et du bloc électrique avant, et le Race qui associe les trois moteurs. cm Quartz

Recherche La mécanique quantique, avenir de l’informatique

Utile à la cryptographie quantique, la téléportation quantique, qui consiste à maintenir deux particules intriquées sur une certaine distance, a fait un nouveau pas en avant. Des physiciens de l’université de Genève sont ainsi parvenus à téléporter l’état quantique d’un photon vers un cristal sur une longueur de 25 kilomètres. Pour réaliser la téléportation quantique, les physiciens utilisent comme «canal» deux particules dites intriquées, qui se comportent comme deux sœurs siamoises. Les expériences de téléportation menées par l’équipe du professeur Gisin servent à la cryptographie quantique, qui vise, par exemple, à sécuriser la transmission de l’information échangée au travers de l’Internet. cm Quantique

Dossier Les 100 robots qui comptent

c Robots industriels, spatiaux,

médicaux ou compagnons…

La rédaction d’Industrie & Technologies a créé une infographie regroupant ses 100 robots favoris.

100 robots

Innovation 10 technologies de batterie

c Flexibles, ultrafines,

fonctionnant à l’eau salée ou à la chaleur, imprimables voire même implantables dans le corps humain… Les batteries ne cessent de progresser.

Batterie

Médecine Un rein artificiel portable

Spatial Le futur du programme d’exploration martienne de la Nasa

Lentement mais sûrement, la Nasa fait converger ses efforts au service du projet le plus ambitieux de son histoire depuis que l’homme a marché sur la Lune: une mission habitée vers Mars, que l’agence spatiale américaine prévoit pour les années 2030, si tout se passe bien. Elle développe pour y parvenir un ensemble de nouvelles technologies: rover, lanceur, atterrisseur, combinaison, module de service, capsule de commande. Et étudie même des solutions expérimentales, comme faire hiberner l’équipage pendant le voyage.

En parallèle, l’agence s’assure de la mise en place de contrats commerciaux pour les missions «plus simple» de ravitaillement de la Station spatiale internationale. cm

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pour un dialyseur miniature qui se porte autour de la taille et fonctionne comme un rein naturel, permettant au patient de rester actif durant le traitement.

Rein

Réseaux @IT_technologies La communauté de l’innovation hub Industrie & Technologies IndustrieTechno

d’Intelligence Technologique L’énergie bêtavoltaïque pourrait faire rouler les voitures. Développée par des chercheurs de l’université du Missouri, cette technologie de batterie tire son énergie d’une émission radioactive de particules bêta. Les électrons émis sont ensuite récupérés puis transformés en électricité.

N°970ccNOVEMBRE 2014

D.R.

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Adresse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Code Postal Ville . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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INSCRIPTIONS ET INFORMATIONS SUR 014 www.eco-systemes.fr/rencontres-nationales2

Bioplastiques : les nouvelles voies pour se passer de pétrole ccPAGE 24

Enzymes, levures et bactéries à l’assaut de la biomasse ccPAGE 28

Les employés modèles de la chimie ccPAGE 30

Bioraffineries : tout est bon dans le végétal ccPAGE 32

Une conversion lente aux bioplastiques dans l’industrie ccPAGE 36

Les microalgues colorent l’avenir en vert ccPAGE 38

Biosourcer la dégradation des plastiques ccPAGE 40

CHIMIE VERTE

Des plastiques sans pétrole

D. R.

La filière microalgue développée par Algasud/Trimatec travaille sur l’identification et la sélection d’espèces et optimise leurs conditions de culture.

Épuisement des ressources pétrolières, lutte contre les émissions de gaz à effet de serre, positionnement environnemental…

Autant d’enjeux qui incitent industriels et centres de recherches à se lancer à la recherche d’alternatives aux dérivés de la pétrochimie. Dans le secteur de la plasturgie notamment, on voit se développer depuis les années 2000 une offre de produits issus de sources renouvelables. Ces bioplastiques représentent encore une part marginale dans la production totale mais sont appelés à se développer rapidement. Pour preuve, les dépôts de brevets sur les procédés de production de polymères issus du végétal se sont multipliés ces dernières années. Mais pour rendre ces molécules compétitives avec celles issues du pétrole, les industriels doivent repenser la chaîne de production dans sa globalité : valoriser le végétal tout entier et se tourner vers de nouvelles sources ; apporter à ces molécules des atouts que n’ont pas celles tirées du pétrole ; leur chercher, enfin, de nouvelles applications, sur des marchés qui n’ont pas vocation à rester de niche. Encore un peu d’énergie pour se passer du pétrole ! cm

NOVEMBRE 2014ccN°970

23

eN COUvertUre

L’avenir des bioplastiques, toujours minoritaires sur le marché, dépend de deux facteurs : une exploitation efficace des végétaux, et leur capacité à fournir des molécules originales capables de se substituer à celles issues du pétrole. Ou, mieux, d’apporter de nouvelles fonctionnalités aux plastiques.

E

n 2012, les plastiques produits à partir des ressources végétales, dits biosourcés, ne représentaient que 0, 4% de la part de plastiques produits dans le monde mais devraient voir augmenter leurs capacités de production de près de 400% d’ici 2017, selon le groupement d’industriels European bioplastics. D’une part parce que les plasturgistes vont être confrontés tôt ou tard à une pénurie d’intrants, la production de pétrole n’augmentant pas aussi vite que celle des plastiques (tirée par la Chine et les autres pays en développement). D’autre part, les industriels veulent réduire leur dépendance au pétrole et améliorer leur image de marque. Et pour cela, rien de tel que la responsabilité environnementale.

«Si la chimie biosourcée existe depuis plus d’un siècle, elle suscite un regain d’intérêt depuis le début des années 2000, explique François Monnet, directeur de la plateforme de recherche et innovation “Chimie

du renouvelable” de Solvay. Mais la mode du renouvelable, si elle n’est pas tirée par la compétitivité, risque de passer. Deux évolutions peuvent permettre le basculement partiel de l’approvisionnement sur les intrants biosourcés: d’une part, la valorisation des déchets carbonés et d’autre part la possibilité d’utiliser les molécules qui apportent des spécificités naturelles.» cc Des

molécules prometteuses issues de la biomasse

Les molécules biosourcées peuvent en effet se substituer aux mêmes molécules pétrosourcées, mais aussi ouvrir la voie à de nouveaux plastiques. Depuis un an, cinq bioraffineries de taille industrielle qui exploitent la biomasse lignocellulosique pour faire du bioéthanol destiné aux biocarburants ont démarré leur production aux États-Unis et au brésil.

Demain, en s’appuyant sur les mêmes procédés de fractionnement de la res-

trOiS GÉNÉrAtiONS De BiOmASSe 1G

2G

3G

HUILES VÉGÉTALES c Graines de colza c Graines de tournesol c Huile de palme

BIOMASSE LIGNOCELLULOSIQUE c Bois, résidus agricoles et forestiers c Paille c Bagasse de canne à sucre c Miscanthus

MICROORGANISMES c Microalgues c Bactéries c Levures

AMIDONS c Céréales GLUCOSES c Betterave, canne à sucre Alimentaire

24

DÉCHETS MUNICIPAUX

5% de la

Non alimentaire

biomasse totale sur Terre

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70% de la biomasse totale sur Terre

Non alimentaire Cultivables hors sol

source végétale, elles pourraient produire en masse des produits pour la chimie et la plasturgie.

Concernant la première catégorie de molécules, substituables à l’identique aux pétrosourcées (parmi lesquelles l’éthylène, le propylène ou le paraxylène), la montée de leur production à l’échelle industrielle est tirée par les industriels désireux de présenter des plastiques d’origine totalement végétale. Depuis décembre 2011, Coca-Cola a annoncé des partenariats avec les entreprises Gevo et Virent pour produire de l’éthylène et du paraxylène, qui, associés ensemble, permettent la production de PET 100% biosourcé. Il a depuis été suivi par Danone, Ford Motor, Heinz, Nike et d’autres.

Strictement semblable à l’éthylène pétrosourcé, le bioéthylène qui mène au PET n’exige ni des plasturgistes, ni des recycleurs qu’ils adaptent leurs procédés.

Outre ces molécules déjà obtenues à partir des ressources pétrolières, d’autres sont particulières à la voie du végétal. En 2004, puis à nouveau en 2010, le département américain de l’énergie (DOE) a listé douze molécules particulièrement prometteuses qui pouvaient être produites à partir de sucres issus de la biomasse via des conversions biologiques ou chimiques. La plus connue est l’acide lactique, qui donne l’acide polylactique (PLA), un plastique déjà sur le marché. D’autres plastiques proches du PLA, mais aux meilleures propriétés physico-chimiques, font l’objet de recherches. C’est le cas du polyhydroxyalcanoate (PHA) sur lequel travaille PHApack. Ce consortium étudie la production de PHA à partir de déchets de l’industrie agroalimentaire. Ces derniers sont digérés et transformés par des bactéries marines, qui synthétisent sur cette base le PHA qu’il ne reste plus qu’à extraire.

Une autre molécule listée par le DOE, l’acide furane dicarboxylique (FDCA), suscite de forts enjeux.

D. R.

Bioplastiques : les nouvelles voies pour se passer de pétrole

LA DerNiÈre Chimie verte GÉNÉrAtiON De PLAStiQUeS BiOSOUrCÉS En 2010, le DOE (département américain de l’énergie) a présenté les molécules plateformes les plus prometteuses obtenues à partir de carbohydrates, parmi lesquelles l’acide furane dicarboxylique, l’acide succinique, l’acide lactique et l’isoprène.

Le PEF concurrence le PET clé Le FDCA, ou acide furane dicarboxylique (obtenu uniquement à partir de biomasse) c Produits Bouteilles, conteneurs, gobelets, plateaux, etc. c Les + Meilleures propriétés barrières vis-à-vis de l’oxygène, du dioxyde de carbone et de l’eau, prolongeant la durée de vie des produits contenus dans des emballages en PEF. c Procédé Avantium convertit par catalyse chimique (procédé YXY) la biomasse de deuxième génération en dérivés furaniques, dont le FDCA. Celui-ci est copolymérisé avec l’éthylène glycol biosourcé pour fabriquer le polyéthylène furanoate (PEF), 100 % biosourcé, que lorgnent Coca Cola, Danone ou encore Alpa. Une unité industrielle de 50 000 t/an de PEF est prévue à l’horizon 2017. c Entreprise Avantium (1G et 2G)

Le PBS en pleine industrialisation

c Molécule

Le PGA plus robuste que le PLA

c Molécule

clé L’acide succinique (remplace l’acide succinique ou l’acide adipique pétrosourcés) c Produits Films, couches plastiques et matériaux non-tissés c Les + Meilleure résistance chimique, biodégradable, réduction des émissions de CO2 de 94 % par rapport à l’acide succinique pétrosourcé c Procédé Le polybutylène succinate est produit par copolymérisation de l’acide succinique et du butanediol.

Succinity, une coentreprise créée par BASF et Purac (filiale du Néerlandais CSM), utilise un procédé de production basé sur la bactérie Basfia Succiniproducens, capable de transformer des matières premières renouvelables en acide succinique. c Entreprises Reverdia, Bioamber, Succinity, Clariant (1G)

L’isoprène biosourcé pour se passer de l’hévéa c Molécule

clé L’isoprène Élastomères, pneus c Le + L’isoprène produit à partir de sucres est une voie de production alternative du polyisoprène, un dérivé issu de l’hévéa dont l’industrie des pneumatiques n’a jamais su se passer (1/4 de sa matière première). c Procédé L’isoprène est synthétisé à partir de sucres extraits de divers végéaux via un procédé breveté par Amyris en 2012, grâce à des cellules hôtes génétiquement modifiées. Le projet devrait se doter pour 2020 d’un démonstrateur de 50 000 t/an d’isoprène renouvelable. c Entreprises Ajinomoto en collaboration avec Bridgestone, DuPont en collaboration avec Goodyear, Elevance en collaboration avec Hutchinson, Amyris en collaboration avec Michelin. c Produits

c Molécule

clé L’acide glycolique Emballages alimentaires ou non c Le + Entre 20 et 30 % plus robuste que le PLA, capable de résister à des températures de 20 °C supérieures c Procédé Le centre technique finlandais VTT développe l’acide glycolique biosourcé pour fabriquer des plastiques de type PGA (poly-acide glycolique), plus robuste que le PLA (acide polylactique). L’acide glycolique n’est obtenu qu’à partir de ressources végétales et se différencie de l’acide lactique par un groupement méthyle de plus. c Entreprises Au stade R&D au centre technique de recherche VTT (Finlande) D. R.

c Produits

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REMPLACER LES MOLÉCULES DANGEREUSES LE GLYOXAL SE SUBSTITUE AU FORMALDÉHYDE DANS LES COLLES Glyoxal : non volatil, non toxique, issu de la lignine.

Formaldéhyde : cancérigène, mutagène ou toxique pour la reproduction Le projet Neolignocol vise à remplacer par du glyoxal le formaldéhyde, base des 5 à 6 millions de tonnes de colles utilisées chaque année pour la production de panneaux.

APPLICATION : colles pour panneaux de particules à base de bois

LES ISOSORBIDES REMPLACENT LES PHTALATES DANS LES PVC Isosorbides : polyvalents, issus de la cellulose

Phtalates : perturbateurs endocriniens Le projet américain SBIR vise à produire directement à partir de cellulose les esters d’isosorbides (un substitut aux phtalates utilisés dans les PVC), jusqu’ici produits à haut coût à partir de glucose.

APPLICATION : tuyaux, films plastifiés

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Grâce à une technologie de conversion cata- la volonté de se passer des ressources alilytique de différents sucres en furanes, la mentaires pour produire des biocarbusociété hollandaise Avantium fabrique du rants. « Aux États-Unis, 50 % du maïs est FDCA qui, polymérisé avec de l’éthylène utilisé pour produire des biocarburants. glycol, produit du polyéthylène-furanoate De plus, le cours du sucre a plus de vola(PEF), un polyester aux propriétés très simi- tilité que le pétrole, et expose aux fluclaires au PET, et pour lequel Coca-Cola a tuations des ressources alimentaires », signé un partenariat avec Avantium. explique Romain Fouache, responsable En cours d’industriadu développement de leXIQUe lisation, le PbS (polybula start-up française tylène succinate) probiométhodes qui PLASTIQUES duit à partir de l’acide commercialise une c Ils se divisent en thermosuccinique et du butatechnologie innoplastiques, thermodurcissables, nediol biosourcés susvante d’exploitation et élastomères cite aussi beaucoup de la lignocellulose.

BIOPLASTIQUES d’espoirs en raison de Celle-ci, qui repréc Ils désignent à la fois ses bonnes qualités de sente près de 70 % de les plastiques biosourcés résistance tout en resla biomasse présente (issus de ressources tant biodégradable, sur Terre, a longtemps renouvelables : végétale, animale, résiduelle, algale…) contrairement au PET. été utilisée seulement et les plastiques biodégradables La construction en par l’industrie pape(qui se dégradent grâce Thaïlande d’une pretière pour transforà des organismes vivants). mière usine pilotée par mer la cellulose en BIORAFFINERIE PTTMCC biochem, pâte à papier. Préc Elle désigne toute installation d’une capacité de 20000 sente en grande parqui transforme la biomasse tonnes de PbS par an, a tie dans le bois mais en produit à valeur ajoutée débuté en septembre. aussi constitutive de (biocarburants, produits chimiques, biomatériaux, De son côté, bioamber la paille ou de la chaleur, puissance, etc.) devrait démarrer en bagasse issue de la que les procédés utilisés Ontario (Canada) une canne à sucre, la ligsoient biologiques, physiques première usine d’acide nocellulose – une fois ou chimiques. succinique en 2015, fragmentée en cellupuis une autre pour le lose, hémicellulose et butanediol en 2017, signe qu’une véritable lignine– fournit des polymères biosourcés industrie pourrait naître autour du PbS. d’intérêt. « Il y a des attentes fortes sur les polymères que l’on pourrait obtenir à cc Valoriser les sources partir de la lignocellulose, commente de carbone lignocellulosiques Alba Departe, ingénieure au service bioJusqu’à la fin des années 2000, la majorité ressources de l’Agence de l’environnement des plastiques biosourcés sont issus de la et de la maîtrise de l’énergie (Ademe). Soit biomasse alimentaire – dite de première pour développer de nouvelles molécules, génération (1G) – transformée en huile, grâce à la fonctionnalisation de ces polyen amidon ou en sucre selon ses caracté- mères soit pour revenir aux sucres à partir ristiques. Aujourd’hui, c’est à l’ensemble desquels peuvent être produites les mêmes des ressources carbonées que s’élargit le molécules tout en diminuant la pression spectre des matières premières utilisa- sur les ressources agricoles. » bles, parmi lesquelles les ressources ligAinsi, si la cellulose et l’hémicellulose nocellulosiques, dites de deuxième géné- peuvent tout à fait être transformées en ration (2G), voire les déchets ménagers, sucres puis en éthanol destiné au biocarbuou encore les microalgues (parfois quali- rant selon les procédés bien connus des fiées de 3G). Si l’exploitation à échelle premières générations, la tendance est de industrielle de ces dernières devait encore chercher à valoriser leurs fonctionnalités attendre une dizaine d’années, l’utilisa- originales. « À partir de la cellulose, on tion des ressources lignocellulosiques, obtient des molécules plus longues, aux terelle, est en pleine évolution, et profite de minaisons plus fonctionnelles et plus réac-

D. R.

eN COUvertUre

Chimie verte

ccJean-Marc Jeltsch vice-président en charge des partenariats avec les entreprises de l’Université de strasboUrg

Des éléments biosourcés dans les voitures piègeront les polluants « Au-delà des polymères biosourcés eux-mêmes, l’intérêt est de travailler sur les fonctionnalisations spécifiques qu’ils apportent. On va pouvoir modifier ces biopolymères et leur apporter des capacités particulières, que l’on retrouvera plus tard dans les textiles, l’habitat, et dans de grands nombres d’applications du quotidien. Des sous-traitants de l’automobile planchent par exemple sur le biosourcé pour obtenir d’autres formes d’ambiance au niveau du véhicule, en travaillant sur les éléments de l’habitacle pour en faire des pièges à molécules qui dépolluent l’habitacle. On peut aussi y arriver en faisant de la synthèse à partir de molécules pétrosourcées, mais dans la plupart des cas, vous avez déjà à partir du biosourcé une architecture polymérique avec des fonctions organiques déjà positionnées, et qui permettent de mieux piéger des molécules, par exemple les composés organiques volatils. »

D. R.

tives (double C, doubles O ou de l’azote). À partir de ces molécules, on peut obtenir des PLA plus résistants à l’eau, au soleil ou à l’air», explique Nina Quelenis, responsable intelligence économique à l’IAR. «Ils ne nécessitent pas de la part des plasturgistes qui travaillent sur le PLA conventionnel de changer leur procédé. Cela peut même leur faire gagner des étapes car les molécules sont déjà fonctionnalisées.»

Mais c’est sur la lignine, qui protège la cellulose et l’hémicellulose, que reposent le plus d’enjeux. Elle constitue l’un des rares groupes de polymères biosynthétisés composés de motifs aromatiques. Les industriels prennent conscience de leur potentiel pour substituer les phénols et produits aromatiques issus de la pétrochimie, parmi lesquels par exemple le bisphénol A, considéré comme dangereux pour la santé. cm ccPhiliPPe Passebon ppassebon@industrie-technologies.com

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Les recherches sur les plastiques biosourcés, issus des raffineries de deuxième génération, portent sur le traitement de la biomasse grâce au concours d’organismes vivants. Au programme: le coût et l’efficacité des enzymes, ainsi que la fermentation des pentoses.

S

’affranchir des hydrocarbures pour produire des polymères à partir de bois, de bagasse de canne ou de déchets verts: c’est désormais la tâche d’enzymes et de micro-organismes introduits dans les raffineries de seconde génération. Après une étape préalable – impliquant un procédé physicochimique qui permet de déstructurer la lignocellulose en différents composants (cellulose, hémicellulose et lignine) – ces facilitateurs d’hydrolyse et de fermentation entrent en scène.

Par exemple, des cellulases. Actives sur les celluloses, ces enzymes vont hydrolyser la biomasse, c’est-à-dire transformer l’hémicellulose et la cellulose en sucres utilisables par les micro-organismes fermentaires pour fabriquer les intermédiaires tels l’éthanol, l’acide lactique ou encore l’acide succini-

que. Lesquels entrent dans la composition finale, entre autres, des plastiques biosourcés. «Au niveau des enzymes, il s’agissait d’améliorer l’efficacité des cellulases dont on dispose pour l’hydrolyse initiale de la biomasse et la mise à disposition de sucres fermentescibles », explique Michael O’Donohue, directeur de cherche à l’Institut national de la recherche agronomique (Inra) et au Laboratoire d’ingénierie des systèmes biologiques et des procédés (LISbP). cc Des

enzymes obtenues par manipulation génétique

Du côté des micro-organismes, « des souches de levure ont été développées pour pouvoir utiliser davantage de sucres, comme les pentoses [sucres simples - C5 en chaînes dans l’hémicellulose, ndlr].

C’est notamment le domaine de la société

Une bactérie, deux procédés c La société française Deinove travaille

sur un système de production d’éthanol de seconde génération qui permet de réaliser l’hydrolyse enzymatique et la fermentation de la biomasse en une seule étape. Le procédé est basé sur la bactérie deinococcus, dont Emmanuel Petiot, directeur général, liste les atouts: non seulement ce micro-organisme dégrade cellulose et hémicellulose dès 48°, mais il co-assimile deux types de sucres: le glucose (C6) et les pentoses (C5). La bactérie produit en outre ses propres enzymes, qui peuvent remplacer d’onéreux intrants. Dernier atout: elle résiste à une forte concentration de produits toxiques utilisés lors du pré-traitement.

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Deinove travaille sur la bactérie déionococcus qui permet de fusionner deux étapes du process.

française Lesaffre et de la société danoise DSM », poursuit Michael O’Donohue. La manipulation génétique des souches a permis d’introduire les enzymes manquantes à partir d’autres micro-organismes capables de consommer des pentoses. Sur ces derniers, on extrait le matériel génétique afin de conférer à la souche initiale cette même capacité.

D’autres micro-organismes encore réalisent naturellement la fermentation de glucides végétaux pour assurer leur activité cellulaire. En d’autres termes, le polymère récupéré est… un sous-produit de leur digestion. Le laboratoire d’ingénierie des matériaux de bretagne (Limat b), en partenariat avec l’université de Rennes 1 et l’École nationale supérieure de chimie de Rennes (ENSCR), a étudié les bactéries marines vivant au large des côtes bretonnes dont le métabolisme permet de produire des polyhydroxyalcanoates ou PHA de pureté satisfaisante à partir de substrats issus des déchets d’industries agroalimen-

D. R.

Enzymes, levures et bactéries à l’assaut de la biomasse

CHIMIE VERTE

VidĂŠo

Du PHA produit par des bactÊries marines Faire synthÊtiser des bioplastiques à base de dÊchets alimentaires par des bactÊries marines (non divulguÊes)‌ C’est ce qu’a rÊussi à dÊvelopper le Laboratoire d’ingÊnierie des matÊriaux de Bretagne (Limat B).

Qu’est-ce que le bioplastique ? Pourquoi utiliser des bactÊries marines dans sa synthèse ?

Quelle est la durÊe de vie de ces produits en milieu aquatique ? Le temps d’une confÊrence, deux membres du Limat B, Yves-Marie Corre (ingÊnieur de recherche) et Morgan Deroine (doctorante), dÊtaillent les spÊcificitÊs du projet PHApack.

BactĂŠries marines

industrie-techno.com

D. R.

taires locales. RÊsultat :  On est capable aujourd’hui de produire sur des rÊacteurs de 50 litres. La phase suivante est de pouvoir encore augmenter cette Êchelle de production et passer sur des rÊacteurs jusqu’à 2,5 m3 , souligne StÊphane bruzaud, directeur du LES MICROprogramme PHApack qui s’est ORGANISMES SERONT terminÊ en septembre 2014.

LES OPÉRATEURS La synthèse du PHA, poly- LES PLUS NOMBREUX DE LA PLASTURGIE ester biodÊgradable, se rÊalise DU FUTUR. à l’intÊrieur du cytoplasme, lors du processus de fermentation. En jouant sur la quantitÊ de substrat fourni, on va produire un stress mÊtabolique et la bactÊrie, en rÊponse à ce stress, produit des rÊserves ÊnergÊtiques, c’est-à dire des PHA. Les grains de plastique sont ensuite extraits de la bactÊrie dans un rÊacteur oÚ on la fait rÊagir avec un chloroforme qui dissout sa paroi cellulaire.

Ces procÊdÊs, multiples selon la molÊcule d’intÊrêt recherchÊe, gÊnèrent une même certitude : les micro-organismes seront les opÊrateurs les plus nombreux de la plasturgie du futur. cm ccSEVERINE FONTAINE redaction@industrie-technologies.com

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Les employés modèles de la chimie De nombreux micro-organismes sont utilisés dans la transformation de la matière lignocellulosique, un constituant de la paroi cellulaire des plantes désormais valorisé pour produire des plastiques biosourcés.

Loin d’en dresser une liste exhaustive, nous en avons sélectionné sept dont les souches génétiquement modifiées sont utilisées couramment dans l’exploitation de la biomasse. ccSÉVERINE FONTAINE redaction@industrie-technologies.com

Le trichoderma reesei c TYPE Champignon

c MILIEU Cosmopolite (sol, eau douce, végétaux, animaux) c RÔLE Il sécrète une grande quantité d’enzymes cellulosiques et permet également la transformation de la cellulose végétale en glucose. Le champignon a été découvert pour la première fois lors de la Seconde Guerre mondiale alors qu’il dégradait les tissus en coton de l’armée américaine.

Le deinococcus radiodurans c TYPE Bactérie c MILIEU Aérobie (avec dioxygène)

c TYPE Bactérie c MILIEU Anaérobie (sans dioxygène) / thermophile c RÔLE Ce micro-organisme possède un système enzymatique extracellulaire capable de décomposer la cellulose insoluble dans l’éthanol.

Il est notamment indispensable dans le système digestif des animaux car il brise la cellulose de l’herbe ingérée.

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SIPA ; D.R.

Le clostridium thermocellum

c RÔLE Cette bactérie polyextrêmophile (elle résiste aux radiations, à l’oxydation, à la sécheresse, au froid, etc.) possède des mécanismes de réparation d’ADN. Hétérotrophe, elle se nourrit exclusivement de manière aérobie par oxydoréduction des composés organiques de la biomasse.

CHIMIE VERTE

Le bacillus subtilis c TYPE Bactérie c MILIEU Sol / eau / aérobie stricte c RÔLE La bactérie peut produire une variété de protéases et enzymes qui lui permettent de dégrader des substrats naturels tels que les résidus de végétaux en décomposition. Elle peut croître rapidement et atteindre de hautes densités cellulaires.

Elle est également capable de survivre dans des conditions extrêmes.

L’escherichia coli (E. coli) c TYPE Bactérie c MILIEU Hôte (bactéries intestinales) c RÔLE Cette bactérie est l’une des plus utilisées pour sa capacité de mutation. Elle permet de produire de l’acide succinique à partir de sucres et résidus lignocellulosiques fermentés dans une atmosphère enrichie en CO2.

La ralstonia eutropha c TYPE Bactérie

D.R.

c MILIEU Eau et sol c RÔLE La bactérie peut dégrader un grand nombre de composés organiques (fondés sur l’élément carbone auquel sont ajoutés des atomes tels que l’hydrogène, oxygène et l’azote).

Elle a la capacité de basculer entre un mode de croissance hétérotrophe (par absorption de matière organique exogène) et autotrophe (par réduction de matière inorganique, par exemple la photosynthèse). Elle utilise notamment l’amidon contenu dans les plantes pour synthétiser des polymères (PHB) au cours de ses processus cellulaires.

Les saccharomyces cerevisiae c TYPE Levure (champignon unicellulaire) c MILIEU Anaérobie ou aérobie c RÔLE Plus connue sous le nom de « levure de boulanger », elle a la particularité d’alterner son métabolisme selon le milieu dans lequel elle se trouve.

En aérobie, elle se reproduit rapidement et en anaérobie, elle fermente le glucose en éthanol.

La levure peut être modifiée pour tester des molécules ou encore exprimer de nouveaux gènes.

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Bioraffineries : tout est bon dans le végétal

L

e premier plastique biosourcé (une boule de billard, en 1870), l’était déjà à partir de cellulose! Un composant végétal qui reste pourtant sous-utilisé, comme une très large partie des ressources végétales terrestres.

Issue du bois, de la bagasse, de la paille ou du miscanthus et constituant presque 70% de la biomasse disponible sur Terre, cette matière première à base de lignocellulose peut être valorisée en énergie, en combustibles, ou en produits chimiques. Cette biomasse dite de deuxième génération (2G) pourrait se substituer à la biomasse alimentaire (de première génération ou 1G).

Dès le début des années 2000, Américains comme Européens s’intéressent à la lignocellulose pour remplacer la biomasse ali-

mentaire en vue de produire de l’éthanol utilisé comme biocarburant. Mais ce n’est que dix ans plus tard que ces premières bioraffineries de deuxième génération à échelle industrielle – plus de 300000 tonnes produites par an – démarrent enfin leur production aux États-Unis et au brésil. Fortement soutenus aux États-Unis à travers une politique volontariste qui prévoit que soient construites près de 400 unités d’ici 2020, les projets de bioraffineries sont pénalisés en Europe par une législation instable.

Une situation qu’illustre parfaitement le choix de la start-up française biométhodes d’installer son unité-pilote en Virginie (États-Unis), alors que son siège et une partie de son département R&D sont restés à Évry, en région parisienne.

Installation pilote d’explosion à la vapeur de Gembloux Agro-Bio Tech. La décompression de la vapeur cause la rupture des structures lignocellulosiques, qui sont éjectées du réacteur et récupérées au niveau de l’éclateur.

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Tout comme une raffinerie conventionnelle sépare les molécules du pétrole, c’est à la bioraffinerie que revient de séparer les constituants du végétal puis de les traiter adéquatement selon l’usage auquel elle est destinée. Les bioraffineries 2G s’appuient principalement sur l’exploitation de la cellulose et de l’hémicellulose, des chaînes de sucres qui sont découpées en sucres élémentaires de type C6 et C5, soit par catalyse enzymatique en faisant intervenir des enzymes produits par des micro-organismes, soit par catalyse thermochimique. Suite à cette étape d’hydrolyse, les sucres sont fermentés par des micro-organismes qui les transforment en éthanol. cc Obtenir

de l’hémicellulose et de la cellulose de bonne qualité

Mais contrairement à la biomasse alimentaire, directement disponible pour le procédé d’hydrolyse, la lignocellulose souffre d’un défaut de taille : sa structure ellemême, qu’il faut casser pour la fragmenter dans ses trois constituants (la cellulose, l’hémicellulose et la lignine), une étape dite de « prétraitement » coûteuse et dont la qualité est essentielle pour la suite de la production.

Le procédé kraft, utilisé par la majorité des papetiers, ne date pourtant pas d’hier. Il libère les fibres cellulosiques du bois dans une opération de cuisson par dissolution de la lignine et d’une partie des hémicelluloses dans la solution chimique. «Seule la cellulose est alors récupérée pour faire de la pâte à papier, explique Nina Quélénis, responsable intelligence économique à l’IAR (pôle de compétitivité Industries et agro-ressources), tandis que la « liqueur noire» constituée des résidus dissous de lignine et d’hémicellulose est utilisée pour produire de la chaleur. Mais à partir du début des années 2000, les papetiers vont chercher à exploiter les autres composants comme co-produits.»

D. R.

Doubler le nombre de produits biosourcés d’ici 2020, c’est l’objectif que s’est fixé l’Union des industries chimiques (UIC). Pour y parvenir, les bioraffineries de deuxième génération vont piocher dans la biomasse lignocellulosique. D’abord destinées à produire des biocarburants, elles pourront aussi fournir des molécules d’intérêt pour la chimie, pour peu qu’on adapte les procédés.

CHIMIE VERTE

VALORISER TOUTES LES COMPOSANTES DE LA BIOMASSE Voie classique Elle se fait surtout par voie thermochimique

CELLULOSES, HÉMICELLULOSES

HYDROLYSE

Innovation

FERMENTATION EN ÉTHANOL

Elle se fait de plus en plus par voie enzymatique

Voie classique Les fibres de cellulose sont libérées par dissolution dans une solution chimique de cuisson à haute température

Voie classique L’hémicellulose et la lignine sont valorisées par combustion FORMULATIONFONCTIONNALISATION

HÉMICELLULOSE Innovation

Innovation

Plusieurs types de procédés de fractionnement de la lignocellulose sont inventés pour obtenir les trois fractions les plus pures possibles.

Les molécules sont réassemblées entre elles et fonctionnalisées par l’ajout de nouveaux réactifs du type alcool.

Reste que les applications pour les carburants ou pour la chimie exigent des celluloses et hémicelluloses de très bonne qualité. Celles-ci pourront alors être repolymérisées après avoir été réduites en sucres élémentaires, ou même être travaillées telles quelles par des procédés chimiques classiques, pour profiter au maximum des fonctionnalités apportées par leurs groupements d’atomes originaux, sans passer par les étapes d’hydrolyse et de fermentation.

De même, la lignine fait l’objet de nombreuses recherches. Il s’agit du principal composé aromatique présent dans la nature qui pourrait se substituer à ceux qui sont issus de la pétrochimie. D’où le besoin de procédés de prétraitements adaptés à l’aval de la production.

Selon le procédé de prétraitement, la cellulose est plus ou moins bien séparée de la lignine, mais aussi décristallisée. Si celle-ci

Plastiques, POLYMÈRES

SUBSTITUTION ET NOUVEAUX POLYMÈRES

Résines/ adhésifs En affinant les procédés en début de chaîne, les bioraffineries de 2e génération produiront à partir de la lignocellulose des composants de plus grande qualité, plus faciles à valoriser dans la chimie.

PHÉNOLS ET AROMATIQUES

LIGNINE

BIOCARBURANTS

PRODUITS CHIMIQUES ET MATÉRIAUX

POLYMÉRISATION

PRÉTRAITEMENT

D. R.

SUCRES ÉLÉMENTAIRES

demeure trop figée, elle nécessite ensuite des catalyses enzymatiques complexes et donc coûteuses. En outre, la plupart des micro-organismes utilisés lors de la fermentation des sucres sont très sensibles aux conditions de prétraitement, qui peuvent produire des inhibiteurs de fermentation qui viennent les contaminer. cc Dela

vapeur d’eau sous haute pression comme trétraitement

Parmi les différents procédés, le plus utilisé est celui dit «d’explosion à la vapeur», utilisé et adapté par les premières bioraffineries de deuxième génération aux États-Unis et au brésil, mais aussi par le consortium Procéthol qui porte le projet Futurol en France, auquel participe notamment l’IFPÉnergies nouvelles (IFP-EN). «Nous faisons passer la biomasse lignocellulosique dans la vapeur d’eau sous haute pression à une température d’environ 120 °C, en présence

SUBSTITUTION ET NOUVEAUX COMPOSÉS AROMATIQUES

Additifs alimentaires

Détergents

d’acide. Puis en détendant violemment le gaz, on produit une explosion qui rend accessibles la lignine, la cellulose, et l’hémicellulose. Celles-ci forment alors un mélange à partir duquel sont séparés les éléments par un autre procédé physicochimique», explique Pierre Porrot, responsable du programme biocarburants de l’IFPEN. «Nous avons étudié tous les types de prétraitements existants. Avec le prétraitement à la vapeur, les conditions dans lesquelles arrivent les constituants pour les étapes suivantes ne sont peut-être pas optimales, mais après on peut jouer sur la dose et la nature des enzymes. Nous y arrivons car nous travaillons sur le procédé global, et c’est nous qui produisons les enzymes dont nous avons besoin.» Autrement dit, on peut compenser un procédé de traitement de moins bonne qualité avec des enzymes plus efficaces, et des micro-organismes plus résistants aux inhibiteurs. Toutefois, NOVEMBRE 2014ccN°970

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Article

cc Diversifier

les sources pour une production continue

Outre la nécessité pour les procédés – en particulier le prétraitement – d’être optimisés pour produire des molécules de bonne qualité, ceux-ci doivent pouvoir s’adapter aux différentes sources lignocellulosiques.

Se reposer sur une seule source peut en effet s’avérer dangereux pour des raisons logistiques comme économiques. La paille de maïs, principalement utilisée aux ÉtatsUnis, a une récolte annuelle, au mieux biannuelle et supporte mal le stockage, de même que la bagasse de canne à sucre utilisée au brésil. Diversifier les sources permet de faire tourner en continu la bioraffinerie, mais aussi de vendre un procédé qui puisse s’adapter aux ressources locales.

Enfin, selon les ressources utilisées, les trois constituants de la lignocellulose ont des qualités spécifiques et des taux de réparti-

Les bioraffineries profitent du déclin des raffineries Souffrant de la compétitivité des États-Unis dopés au gaz de schiste et des structures géantes du Proche-Orient, les raffineries européennes ferment leurs portes les unes après les autres. Mais leurs sites ne sont pas perdus pour tout le monde : l’entreprise italienne Novamont réinvestit en Sardaigne les bâtiments d’un site, qui produisait du polyéthylène à partir du pétrole, pour produire de l’huile à partir du chardon. Novamont exploitera l’ensemble du chardon, y compris la partie lignocellulosique.

Novamont

industrie-techno.com tion différents. «Nous voulons développer le procédé le plus flexible possible en matières premières. Le plus difficile est de tra-

Biométhodes mise sur la qualité du prétraitement c La

société française Biométhodes a mis au point un prétraitement qui préserve au maximum la qualité des constituants extraits (lignine, cellulose et hémicellulose).

«Nous avons développé un procédé avec de l’acide phosphorique sous faible température (à 60 °C).

Ainsi, nous protégeons la structure des constituants de la lignocellulose. De plus, il reste des traces de phosphore dans les sucres lorsqu’ils sont fermentés. Au contraire des inhibiteurs, ceux-ci sont des accélérateurs de fermentation, Biométhodes utilise un procédé à base qui entrent dans le cycle de croissance d’acide phosphorique pour protéger des micro-organismes», décrit Romain Fouache, les constituants de la lignocellulose. responsable du développement de la start-up.

Ainsi les micro-organismes qui interviennent dans la suite du processus n’ont plus besoin d’être aussi résistants et peuvent être optimisés pour leurs fonctionnalités, tandis que tous les composés peuvent être valorisés.

vailler avec des matières premières mélangées, qui ont des types de lignocellulose différents », commente Jean-Pierre burzynski, directeur du centre de résultats procédés de l’IFP-EN. « Chaque matière première a en effet ses poisons propres, qui peuvent désactiver les enzymes sélectionnées pour une autre matière première. » D’où le choix de Procéthol de cultiver chez eux la souche productrice d’enzymes pour concevoir au mieux le cocktail enzymatique qui leur convient. À l’instar de Procéthol, biométhodes souhaite pouvoir utiliser tout type de biomasse même si son usine-pilote en Virginie (États-Unis), d’une capacité de 50000 à 150000 tonnes par an, n’utilise pour l’instant que du bois, disponible toute l’année. Celui-ci, avec les résidus de bois et la paille, devrait rester à terme les matières premières les plus utilisées, auxquelles on pourra ajouter les cultures dédiées aux fortes teneurs en lignocellulose, comme les taillis ou les miscanthus.

Pour Procéthol comme pour biométhodes, la prochaine étape sera l’industrialisation des procédés. « Dans les biotechnologies en particulier, les micro-organismes ont du mal à passer de la R&D à l’industrie, en raison d’une part du décloisonnement et de l’extrapolation nécessaire au passage d’une unité pilote à l’usine, d’autre part car les procédés catalytiques fonctionnent mieux dans des petits volumes. Dans des grands volumes, les températures ne sont pas forcément totalement homogènes », ajoute Jean-Pierre burzynski. Un passage d’autant plus difficile que la qualité des sucres est exigeante, d’où la nécessité de commencer par la production de biocarburants demandant une qualité moindre.

«Avec les États-Unis et le brésil, le marché va s’ouvrir. À moyen terme, le procédé Futurol pourrait permettre la construction d’unités à près de 400000 tonnes par an de bioéthanol, dont près de 10% pourront être utilisées pour la chimie », conclut Jean-Pierre burzynski. Encore un peu de recherche donc, et beaucoup de développement, avant que les plastiques biosourcés à partir de lignocellulose n’envahissent nos étalages. cm cc PhiliPPe Passebon ppassebon@industrie-technologies.com

34

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D. R.

cela ne permet pas de récupérer une lignine de qualité et le procédé Futurol prévoit qu’elle soit brûlée pour produire de la chaleur. Dans une autre logique, la jeune startup française biométhodes a préféré adopter un type de prétraitement à l’acide, pour produire dès le départ des constituants de qualité optimale (voir encadré).

Ave cl jusq es com p u’à 30% resse d’éc urs C ono omp mie Air, d’én réali erg sez ie...

EN COUVERTURE

Une conversion lente aux bioplastiques dans l’industrie La part biosourcée reste presque anecdotique dans la production mondiale de plastiques. Pourtant, la deuxième génération de bioraffineries (à biomasse non alimentaire) devrait pousser la production de plastiques biosourcés, même si ces derniers restent un co-produit sur la plupart des sites.

LE PROBLÈME

LA SOLUTION

Produire des plastiques biosourcés sans (trop) concurrencer la production alimentaire

3%

C’est la croissance annuelle de la production de plastiques

1%

Usage des sols pour la production de bioplastiques Terres émergées 13,4

C’est la croissance annuelle de la production pétrolière 8% de la production pétrolière est dédiée à la fabrication de plastiques conventionnels.

Or le gap se creuse entre une demande de produits finis (plastiques) en plein boom et une offre en matières premières (produits pétroliers) qui peine à rester en croissance, pour cause d’épuisement des réserves.

Pâtures 3,5 Agroalimentaire 1240 millions

70 %

100 %

26 % 30 %

2012

0,4 million d’hectares Projection 2017

Terres arables 1,5

37 % En milliards d’hectares

DONT plastiques biosourcés

1,2 million

1% Biocarburants 53 millions

Terres agricoles 5

2% Biomatériaux 106 millions

Les emballages en première ligne 3% 2G

(2e génération non alimentaire)

des plastiques produits en 2012 sont biosourcés

N°970ccNOVEMBRE 2014

450

400 300

97% 1G

(1re génération alimentaire)

200 81

100 30 0

Production de plastiques biosourcés

36

500

7

84

101

130

2,5

BT P Ph ar m a et ce m uti éd qu de ica e co l ns om Pr o co ma du ur ti its an on te H et o ag rtic ric ul ul tur tu e re Re st Ap a ur pl ica at io n (in tion cl. s t au ec to hn m iq ob ue ile s ) Bo ut Au ei lle tre s se sa m cs (y b a pl co lla as m g tiq p es ue ris s)

0,4%

510

x1000 tonnes métriques

Au tre s

AUJOURD’HUI

Répartition sectorielle des capacités de production de bioplastiques

CHIMIE VERTE DEMAIN

Un marché porteur En milliards d’euros

14,9 14,4

15 BIODÉGRADABLES

85%

Les plastiques biosourcés devraient représenter

12,3

BIOSOURCÉS

12

2% 3%

9

des plastiques pourraient être biosourcés.

6,4 6

(FAISABILITÉ TECHNIQUE)

3,5

4,3

des plastiques en 2020,

5

3

0

en 2025

2011 2012 2013

2014

2015 2016 2017

Marché mondial des bioplastiques

2017

6,2

Une production mondiale multipliée par 4,5 en 5 ans

L’Europe fortement concurrencée sur les bioplastiques

millions de tonnes

2012

1,4

Amérique du Sud 28,1%

million de tonnes

Amérique du Sud 44 %

Europe 22,8 %

Europe 6,8 % Amérique du Nord 3,4 %

Asie 45,8 % Asie 36,2 %

Amérique du Nord 12,6 % Australie 0,3 %

Répartition géographique de la production de bioplastiques

L’industrialisation en bonne voie Biogaz Sucres Amidon Huiles végétales Algues (lipides) Lignocellulose (pulpes) Lignocellulose (sucres fermentescibles) Matières végétales humides Gaz de synthèse (syngaz) PHASE DE DÉMONSTRATION

R&D

PHASE COMMERCIALE

Stade de développement des différents process de bioraffinage SOURCES : OCDE, EUROPEAN BIOPLASTICS / IFBB, FAO, IFPEN.

ccMYRTILLE DELAMARCHE mdelamarche@industrie-technologies.com

ccPHILIPPE PASSEBON ppassebon@industrie-technologies.com

cc INFOGRAPHIE GÉRARD QUÉVRIN gquevrin@industrie-technologies.com

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EN COUVERTURE

Euglena ehrenbergii dépourvu de flagelle

Pression écologique et appauvrissement des réserves pétrolières poussent les industriels à se tourner vers d’autres ressources. Les microalgues deviennent alors un candidat idéal pour les bioraffineries de demain. Cependant, deux étapes restent à franchir : découvrir de nouvelles molécules d’intérêt et industrialiser les procédés.

S

’affranchir du pétrole, oui… Mais pourquoi, et surtout, pour qui ?

Régulièrement, au rythme des fluctuations des prix du pétrole, l’exploitation des microorganismes revient sur la scène médiatique. « L’intérêt pour les microalgues n’est pas nouveau.

Après le premier choc pétrolier en 1973, les recherches avaient pris de l’ampleur puis ont ralenti avec la baisse du prix du pétrole dans les années 1990 », explique Thierry Stadler, directeur du pôle de compétitivité Industrie et agro-ressources (IAR).

Initialement étudiées pour remplacer les hydrocarbures, les microalgues rencontrent aujourd’hui un regain d’intérêt et, surtout, de nouveaux champs applicatifs. Des industriels comme Roquette ou Fermentalg ont réussi à industrialiser des procédés pour extraire des molécules d’intérêt, utilisées ensuite dans la fabrication de produits nutritifs, cosmétiques, chimiques ou de bio-

carburants. « La microalgue est un bon candidat pour rentrer dans les bioraffineries.

Pour l’instant, elles sont particulièrement utilisées pour des applications cosmétiques et comme complément alimentaire. Pour ces applications, les procédés sont déjà industrialisés », précise Thierry Stadler.

Mais les microalgues pourraient aussi trouver une application dans le secteur de la chimie, et en particulier dans la fabrication des plastiques. cc Travailler

sur les souches pour augmenter la biomasse

En 2013, la société américaine Cereplast (placée depuis sous la protection du chapitre II de la loi américaine sur les faillites) a mis en place sa filiale «Algaeplast », dédiée aux bioplastiques et chargée de développer de nouveaux monomères et polymères algosourcés. Les équipes R&D ont déjà identifié une espèce prometteuse Heliobiotech porte une attention particulière au criblage des microalgues afin d’obtenir de nouvelles molécules d’intérêt.

3

N°970ccNOVEMBRE 2014

de microalgues qui n’était pas exploitée pour la production de biocarburants.

L’identification de souches pertinentes afin de répondre aux exigences du marché – en termes de qualité, de coût et de durabilité des molécules algosourcées – est justement l’un des enjeux majeurs de la recherche sur les microalgues. Cette démarche passe par deux étapes, que décrit ainsi Thierry Stadler : « Il faut tout d’abord produire de la biomasse. Pour cela, il existe différentes technologies : le raceway (haut rendement), le photobioréacteur, l’hétérotrophie ou encore la mixotrophie. Ensuite, il s’agit de produire une molécule d’intérêt. Cela se fait en augmentant la biomasse et en travaillant sur les souches. » Fermentalg utilise par exemple le procédé de mixotrophie à dominante hétérotrophe. C’est-à-dire que la société tire parti des deux sources d’énergie des microalgues : la lumière et la matière organique grâce aux mitochondries. À l’intérieur du fermenteur, le substrat permet de faire croître les microalgues tandis que des sources d’énergie lumineuses permettent de leur faire synthétiser des molécules d’intérêt. Le procédé varie cependant selon la souche et la molécule recherchée. Une fois la fermentation terminée, la biomasse est passée sous presse pour éclater les membranes des cellules et récupérer leur contenu cellulaire, « qu’on peut extraire de la paroi ou de l’intérieur de la cellule, selon la nature de la molécule que l’on cherche », détaille Thierry Stadler. « Pour découvrir un principe actif, nous faisons du criblage, c’est-à-dire que la biomasse est présentée devant une cible pour identifier un principe actif et savoir dans quelle fraction de la microalgue il se situe », explique Arnaud Muller-Feuga, président de Microphyt, une société spécialisée dans la culture de microorganismes pour les secteurs de la dermato-cos-

héLiobioteCh

Les microalgues colorent l’avenir en vert

ChimiE VERTE EllEs COllECTiONNENT lEs bONs pOiNTs cuLturE Hors-soL

rEn dEmEn t

c L’exploitation des microalgues préserve à la fois les denrées alimentaires et les terres arables, comme le démontre le photobioréacteur flottant développé par Microphyt.

c Les microalgues ont un rendement à l’état naturel jusqu’à 30 fois supérieur aux espèces végétales terrestres.

VAriété dEs EspècEs c La biodiversité est énorme. et sur les quelque 25 000 espèces de microalgues recensées, seulement une dizaine sont exploitées.

production c n aturellement, les microalgues se développent à grande échelle. Fermentalg, qui espère produire à échelle industrielle d’ici trois ou quatre ans, conjugue photosynthèse (autotrophie) et absorption de substrat organique (hétérotrophie), mais d’autres procédés existent.

Les cultures autotrophes restent privilégiées, car économiques en matières premières (juste de la lumière et du CO2) et plus simples à mettre en place, tant dans des systèmes fermés (photobioréacteurs ou PBR) qu’en systèmes ouverts automatisés.

Applications : l’alimentation a pris l’avantage

MyCRoPhyt ; D. R.

c Les

microalgues rencontrent de nombreux champs d’exploitation : plastique, biocarburants, cosmétique...

Mais l’alimentation semble le secteur le plus porteur à court terme.

Roquette a par exemple développé des farines complètes (entre autres de chlorelle), qui ont remporté deux prix Fie innovation, dont celui de l’ingrédient le plus innovant de l’année 2013. Ces farines à haute teneur lipidique permettent par exemple de préparer des pâtisseries sans œuf ni beurre.

La chlorelle est produite sur le site de Lestrem, qui dispose d’une capacité de production de 4 000 à 5 000 tonnes/an.

produits c ces micro-organismes peuvent servir de matière première dans de nombreux secteurs (cosmétique, alimentation, énergie). en matière de plasturgie, les industriels s’y intéressent pour fabriquer des biomonomères et des biopolymères.

métique, de l’alimentation et de la santé. « Nous développons actuellement deux actifs sur lesquels nous comptons pour la santé publique.» Plus de 15 000 nouveaux composés biochimiques ont ainsi été découverts ces dernières années. Ces composés, qui révèlent des structures et fonctions particulières, font partie de familles de molécules connues comme les vitamines, les acides gras, les oméga-3, les pigments, les antioxydants et les stérols, rappelle Microphyt sur son site. cc Parvenir

à cultiver les espèces les plus fragiles

Alors que les procédés ont fait leurs preuves en laboratoire, se pose désormais la question de leur industrialisation. « La productivité à grande échelle reste un verrou », confirme Thierry Stadler. Microphyt travaille en collaboration avec le CEA sur le perfectionnement des procédés de production de masse capables de cultiver des espèces fragiles. Appelé bolero, ce projet vise l’identification de molécules prometteuses et l’optimisation de leur synthèse en sélectionnant des souches améliorées et par truchement l’ac-

croissement des rendements. « Nous avons déjà développé un photobioréacteur flottant, destiné à être utilisé sur des plans d’eau continentaux. Ainsi, on ne prend pas de terrain agricole. Le plan d’eau remplace la serre située au-dessus des réacteurs. Ce sont des réacteurs au bain-marie, en quelque sorte », détaille Arnaud Muller-Feuga.

Le projet Microalgae, qui rassemble les quatre entreprises madrilènes Arka Consulting, biodesma, Microa Algae et See-Nergy, étudie lui aussi le passage à la production de masse. Ce projet espagnol vise précisément à définir les paramètres et variables nécessaires pour faire croître de manière exponentielle n’importe quelle souche de microalgue. La première phase a donné naissance à un photobioréacteur automatisé qui permet de programmer et contrôler jusqu’à neuf expérimentations de culture en simultané. Fermentalg, quant à elle, espère pouvoir produire à échelle industrielle d’ici trois ou quatre ans, dans des fermenteurs de 200 000 litres. cm ccSOPHIE EUSTACHE seustache@industrie-technologies.com

NOVEMBRE 2014ccN°970

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EN COUVERTURE

Biosourcer la dégradation des plastiques

Q

u’un plastique soit fait à partir d’un matériau végétal n’est en rien une garantie de sa biodégradabilité. Et même si l’acide polylactique (PLA), par exemple, est compostable, il reste de moins bonne qualité que les plastiques traditionnels et cantonné à quelques applications.

Considérant que le biosourcé n’est pas la panacée, Carbios, une entreprise française spécialisée dans les procédés enzymatiques créée en 2011, a pris l’option d’aborder le problème sous un nouvel angle. « Plutôt que d’axer nos recherches sur l’origine du plastique, nous avons essayé de trouver des micro-organismes dont les enzymes sont capables de dégrader sélectivement chaque sorte de plastique existant déjà. À chaque polymère nous associons une enzyme, que nous intégrons lors du procédé d’extrusion du plastique. Nous les étudions pour maîtriser le temps qu’elles vont mettre à dégrader les plastiques », explique Jean-Claude Lumaret, directeur de Carbios. En travaillant sur des polymères déjà utilisés par les industriels, la technique n’impose pas aux plasturgistes une modification drastique de leurs procédés. Et pour faciliter l’intégration des enzymes sans altérer leurs propriétés, Carbios cherche à les rendre résistantes à la chaleur appliquée lors du procédé d’extrusion en modifiant tout de même celui-ci pour que le choc thermique soit supportable. Avec succès, puisque la démonstration de la technologie sur un polyéthylène a été faite en juillet dernier et qu’une mise en œuvre pré-industrielle du procédé est envisagée pour 2016. cc Recycler

ensemble toutes sortes de plastiques

Installé chez Carbios ce fermenteur de 30 litres permet d’étudier la dégradation des plastiques.

40

N°970ccNOVEMBRE 2014

En parallèle, Carbios s’est intéressé à la recyclabilité des plastiques, un problème pour les nouveaux produits biosourcés qui ne sont pas biodégradables. « Pour qu’il y ait un intérêt de mettre en place une filière de recyclage spécifique à un

plastique, il faut que les flux en jeu atteignent au moins 40 000 à 60 000 tonnes, ce qui n’est pas le cas des nouveaux plastiques », commente Christophe Doukhi de boissoudy, responsable Novamont France. « Les mélanges dans certains produits de différents plastiques, comme le PET et le PLA, viennent aussi perturber les procédés des recycleurs. » D’où l’intérêt pour des enzymes capables de traiter sélectivement différents plastiques mélangés pour redonner des polymères réutilisables par l’industrie. Carbios travaille activement sur ce sujet avec le spécialiste du traitement des déchets Suez Environnement. cc Faire

du PLA à partir des déchets de poubelle

Une fois réglée la question de la fin de vie des plastiques, la jeune pousse s’est finalement intéressée à leur origine : la production. « Avec un coût de 90 centimes environ au kilogramme, le glucose à l’origine des plastiques biosourcés type PLA coûte bien trop cher en regard du polyéthylène pétrosourcé. Or nous pouvons trouver la matière première carbonée qu’il nous faut directement… dans les poubelles. » Mélangés à un cocktail enzymatique à base d’eau, les plastiques et matières organiques présents dans les poubelles produisent une matière à partir de laquelle d’autres micro-organismes créent l’acide lactique, puis le PLA, en une seule étape. À terme, le principe pourrait être étendu pour faire d’autres types de plastiques biosourcés.

En y intégrant alors les enzymes capables de les biodégrader, Carbios pourrait maîtriser l’ensemble du cycle de vie du plastique, de la poubelle jusqu’au retour à la terre. cm ccPhiliPPe Passebon ppassebon@industrie-technologies.com

D. R.

La société française Carbios a développé une stratégie en trois volets couvrant l’ensemble du cycle, de la production à la dégradation des plastiques. Car biosourcer ces derniers résout la question des intrants mais pas celle de leur impact environnemental en fin de vie.

e!

us vit o v z e v i r c s n I

Mercredi 10 décembre 2014 Paris

CONGRÈS OBJETS CONNECTÉS

Comprendre les clés de succès pour réussir le lancement de vos produits et services AVEC LA PARTICIPATION EXCEPTIONNELLE DE

Brigitte COURTEHOUX

Responsable de la Business Unit Voiture et services connectés

PSA

Axelle LEMAIRE

Secrétaire d’Etat chargée du Numérique

Rafi HALADJIAN

Fred POTTER

SEN.SE

NETATMO

Fondateur

MINISTÈRE DE L’ÉCONOMIE, DE L’INDUSTRIE ET DU NUMÉRIQUE

Président

Et notamment les interventions de : • Jean-Luc ERRANT, Président, CITIZEN SCIENCES • Anne LAUVERGEON, Présidente du Conseil de Surveillance, SIGFOX • Benoît RAIMBAULT, Directeur Marketing Europe, FITBIT • Valérie RIFFAUD, Responsable des objets connectés, EPSON • Thomas SERVAL, Président, KOLIBREE

En partenariat avec :

Avec le soutien de :

Programme complet et inscriptions sur : http://evenements.infopro-digital.com/usinenouvelle/ Contact : Amélie TAUGOURDEAU • e-mail : ataugourdeau@infopro-digital.com • Tél. : +33 (0)1 77 92 94 76

ProDUITS

SÉCURITÉ

La vidéosurveillance gagne en intelligence

a vidéosurveillance, ce n’est pas qu’une histoire de caméra! En profitant à plein des évolutions technologiques en matière numérique, les entreprises revoient leurs systèmes de sécurité et d’optimisation des process. Le but est évidemment de réduire la facture (15000 euros par an pour un vigile) mais pas seulement. Les nouveaux systèmes permettent de bénéficier d’images plus nettes, d’un stockage des vidéos plus facile et d’une recherche plus précise dans les fonds d’archives (fini les défilements avant et arrière des bandes magnétiques). Ces outils de surveillance se sont aussi adaptés à la mobilité en proposant la réception d’alertes (visuelles et sonores) sur les smartphones et les tablettes.

Pour les chefs d’entreprise, toujours très soucieux de la sécurité des personnes, des locaux et des données sensibles, la vidéo-

L

surveillance apparaît donc comme un investissement «rentable». «Le système d’Axis Communications et son installation m’ont coûté 35000 euros environ», explique bertrand Papon, directeur technique de la Sapec, une entreprise spécialisée dans le traitement des métaux zingués pour l’industrie automobile, installée dans Le Puyde-Dôme. Ce montant a largement été amorti. «À la suite d’une effraction, avant l’installation du système de vidéo sur IP, nous avions subi 45000 euros de pertes en une nuit!», poursuit-il. cc

L’automatisation des tâches

Pour répondre aux attentes de leurs clients, les fabricants des systèmes de vidéosurveillance multiplient à l’envi les innovations. Certaines relèvent du gadget, d’autres sont nettement plus appréciables comme les capteurs thermiques qui mesurent le rayonnement thermique d’objets ou

de personnes et fonctionnent même dans une obscurité absolue. Même de jour, ces modules constituent un atout, car ils détectent également les objets en mouvement situés dans l’ombre, dans la pénombre ou derrière des buissons. L’introduction de la vidéo en Full HD (images plus nettes), l’antivibration, l’antiflou et la vue à 360° (permettant entre autres de naviguer en temps réel dans l’image via un zoom numérique) sont aussi des avantages précieux. « Les caméras de Sony offrent une excellente vision nocturne. Nous n’avons pas à installer d’éclairages supplémentaires pour obtenir les images dont nous avons besoin, et ce, même si la cour n’est pas bien éclairée de nuit», explique Paul Ayer, directeur d’un centre de réparation Renault au RoyaumeUni. «Ce système constitue un bon élément de dissuasion pour les intrus et fournit la qualité d’images requise pour pouvoir engager des poursuites», ajoute-t-il.

d.R.

Hier, rudimentaires et pas très efficaces, les systèmes de vidéosurveillance disposent aujourd’hui de technologies de pointe pour repérer, sans déclencher de fausses alertes, des intrus ou un début d’incendie.

TroIS SYSTÈMES DE VISIoN HAUTEMENT SÉCUrISÉS

LE FUTURISTE c RobCo (Robot compagnon), un robot de reconnaissance,

a été développé par R&dTech France dans le cadre d’un projet « Rapid » de la dGA (direction générale de l’armement) qui lui a accordé une subvention de 300 000 euros. Il se déplace à 10 km/h, embarque une caméra de surveillance et peut être téléopéré. Il est complètement étanche grâce à un système de couplage magnétique entre la roue et le châssis.

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N°970ccNOVEMBRE 2014

L’ULTRA-SENSIBLE c L’Axis Q60 PTZ est une nouvelle

gamme de dômes dotés de capteurs ultra-sensibles, mais également capables d’éviter l’éblouissement en cas de lumière trop vive.

Ces caméras sont aussi équipées du système PTZ qui donne à l’utilisateur le pouvoir d’effectuer des rotations de type panoramique ou vertical.

Une vision infrarouge étendue tout le temps par tous les temps

c Le Spynel-C, de HGH, prend une image toutes les secondes sur 360°, dans un rayon

de trois kilomètres. Ce système infrarouge permet de surveiller 24 heures sur 24 les activités portuaires (ici à New York) et d’y détecter des menaces asymétriques même dans des conditions météorologiques difficiles.

Avec une résolution de plus en plus élevée (plus de 3 millions de pixels), les nouvelles caméras permettent de surveiller des zones plus vastes, réduisant ainsi leur nombre et les coûts induits. Pour fournir des preuves en cas d’intrusion, les entreprises peuvent installer des caméras équipées d’un infrarouge « intelligent ». Avec l’infrarouge (IR) classique, une « cible » apparaît dans un halo blanc surexposé et donc impossible à identifier. Des solutions

permettent maintenant de régler l’intensité des IR automatiquement et de fournir ainsi une très bonne identification. L’arrêté du 3 août 2007 impose de fournir une image de 90 sur 60 pixels pour prouver l’identité de l’intrus. « Ce n’est pas un gadget, car la loi impose de pouvoir identifier des personnes et de fournir des images aux forces de police », précise Marc Pichaud, cofondateur et CEO de Just Do IP, société spécialisée dans le développement

LE THERMIQUE INTELLIGENT c M15 Thermal de Mobotix est une caméra diurne

d.R.

et nocturne résistante aux intempéries. Elle détecte les mouvements même dans une obscurité absolue.

Son logiciel MxActivitySensor évite les fausses alertes : seuls les déplacements d’humains ou de véhicules sont repérés, pas les objets qui bougent mais qui sont statiques (branches d’arbres agitées par le vent par exemple). Son module thermique mesure le rayonnement d’objets, de véhicules ou de personnes.

des ventes et les formations (dont des webinars d’une heure) dans les réseaux IP. cc

Des caméras adaptées à chaque situation

Les caméras autonomes s’avèrent également très pratiques. Certains modèles, comme ceux d’Axis, intègrent une carte mémoire de type SDCard et un serveur.

«Avec cette intégration, la caméra devient un périphérique autonome qui filme, qui détecte et qui enregistre sur la SDCard de 64 Go avant que son contenu ne soit consulté à distance. C’est une solution très pratique pour surveiller un point isolé », explique Patrick Tennevin, business development manager chez Axis. Seul bémol, ces solutions sont un peu hors la loi, car la réglementation impose que l’accès soit protégé par un mot de passe et que le contenu soit chiffré (crypté). Or il est facile de récupérer cette carte SD sauf sur certains modèles de caméras blindées.

La tempête historique en bretagne a incité des entreprises à investir dans des caméras capables de résister à des températures

NOVEMBRE 2014ccN°970

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ProDUITS

SÉCURITÉ

VidĂŠo

extrêmes (– 40 °C à + 50 °C). Il existe des camÊras rÊfrigÊrÊes sans ventilateur tandis que d’autres sont inoxydables (pour être installÊes sur des bateaux ou des plates-formes pÊtrolières) grâce à des caissons en aluminium. cc RÊduire

les fausses alertes

Revers de la mÊdaille, la multiplication des technologies complique la gestion informatique. Les camÊras sont des petits ordinateurs aux multiples fonctions. Mais il faut maÎtriser les technologies rÊseau, l’informatique, la sÊcuritÊ et le stockage, prÊvient Marc Pichaud. Et la situation devient encore plus complexe avec l’Êmergence de l’analyse vidÊo. Certes, elle donne de très bons rÊsultats, mais elle n’est pas Êvidente à exploiter et on trouve peu d’installateurs formÊs en France.

La rÊglementation Fin 2013, la Cnil a sanctionnÊ quatre sociÊtÊs pour le non-respect des règles en matière de vidÊosurveillance.

Or la rÊglementation en vigueur (loi Informatique et libertÊs du 6 janvier 1978 et loi Loppsi 2 du 14 mars 2011) exige que tout système de vidÊosurveillance fasse l’objet d’une dÊclaration.

Cnil

industrie-techno.com

Installer de nombreuses camĂŠras pour couvrir au maximum les locaux de l’entreprise n’est pas forcĂŠment la bonne solution. Elle produit une quantitĂŠ considĂŠrable d’informations Ă afďŹ cher, Ă traiter et Ă stocker. Quant Ă la dĂŠtection de mouvements, elle atteint très vite des limites. Elle prĂŠsente de grands dĂŠďŹ s, en particulier en extĂŠrieur dans des conditions climatiques difďŹ ciles, par exemple avec le vent dans les arbres, les ombres projetĂŠes, le dĂŠplacement des nuages ou les chutes de neige. Si tous les mouvements sont dĂŠtectĂŠs et enregistrĂŠs, cela entraĂŽne des fausses alertes et des erreurs d’enregistrement.

Le but de l’analyse ÂŤ intelligente Âť est aussi de lancer des mesures prĂŠventives, telles qu’actionner une sirène et allumer des projecteurs pour signiďŹ er Ă l’intrus qu’il a ĂŠtĂŠ repĂŠrĂŠ.

â‚Ź Le service de veille technologique par e-mail

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Fil d’Intelligence Technologique

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ProDUITS

ccLioneL cordoba Chef de projet Chez plaCoplatre

La vidÊosurveillance pour optimiser la production Après avoir fait Êvoluer la chaÎne de production de son site de ChambÊry, Placoplatre a souhaitÊ optimiser le système de vidÊosurveillance de cette chaÎne, notamment en amÊliorant la dÊtection d’incidents de production. L’entreprise a retenu la solution d’Axis.

Pour Lionel Cordoba, le système permet de surveiller, à distance et en temps rÊel, les zones sensibles ÊloignÊes des postes de travail 24 heures sur 24. Cette solution aide les Êquipes techniques et le management à rÊsoudre les problèmes lorsqu’ils surviennent sur la chaÎne de production, mais aussi à en identifier les causes par analyse des sÊquences enregistrÊes.

Le système offre une meilleure visibilitÊ et permet Êgalement d’effectuer des tests à distance lors d’un changement de process de fabrication. 

d.R.

Comme pour les smartphones, des camĂŠras autonomes peuvent fonctionner avec diffĂŠrentes applications spĂŠciďŹ ques. C’est ce que propose Axis avec Acap (Axis camera application platform) : comptage, dĂŠtection d’intrusions, d’incidents (un camion qui s’arrĂŞte sur une bande d’arrĂŞt d’urgence), de chaleur, etc. Cette solution permet d’avoir un retour immĂŠdiat sans passer par le serveur principal qui peut ĂŞtre inaccessible s’il analyse simultanĂŠment des ux de diffĂŠrentes camĂŠras. Cette analyse ÂŤ pĂŠrimĂŠtrique Âť permet aussi de ne pas alerter inutilement les pompiers si un capteur infrarouge dĂŠtecte un point très chaud. Cette source de chaleur peut ĂŞtre celle d’un pot d’Êchappement d’un camion garĂŠ au mauvais endroit. ÂŤ Mais aucune technologie ne se sufďŹ t Ă elle-mĂŞme, elle est complĂŠmentaire des autres. Il n’y a pas de solution miracle, il y a des technologies qui s’imposent dans telle ou telle circonstance Âť, rappelle Patrick Tennevin d’Axis. cm

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ccPhiliPPe RichaRd redaction@industrie-technologies.com

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notre sélection de produits classés en 8 secteurs de référence

Composants méCaniques cc PAGE 47

cc équipements de production cc MachinES solutions globales d’entraînement

équipement général cc PAGE 48 éleCtronique cc PAGE 50 matériel inFormatique cc PAGE 52 Batiment et travaux puBliCs cc PAGE 53 téléComs ccPAGE 54 logistique emBallage cc PAGE 55

Avec le Cubic Concept, le bâti qui accueille les entraînements d’axes ne fait plus partie de la machine, mais de l’entraînement.

Il élimine ainsi les extensions de fixations ultraprécises à intégrer au bâti de la machine. Le cœur du système comporte un réducteur planétaire très rigide à très faible jeu angulaire.

Deux solutions sont disponibles dans les cinq tailles universelles, la DRPng et la KRPXng. La première est un système pignon-crémaillère avec deux réducteurs planétaires dans un boîtier extrêmement rigide. La seconde est un entraînement pignon-crémaillère compact, conçu pour faciliter la réalisation d’entraînements sans jeu linéaire.

Fournisseur redex

tour vertical pour usinage à haut rendement

Vous trouverez en page 55 un lexique des unités utilisées dans cette rubrique.

Vous PouVez adresser Vos informations de presse concernant de nouveaux produits par e-mail (en joignant une photo) : produitsnouveaux@ industrie-technologies.com

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D’un faible encombrement et particulièrement stable, le VT 250 est un tour vertical destiné au multi-usinage à haut rendement. Équipé d’une CN 828D Solution Line, il dispose d’un système de refroidissement avec une pompe de 14 bar et d’un espace de stockage d’outils important, ainsi qu’une tourelle porte-outils de douze positions et une plaque multifonctionnelle pour les outils spéciaux.

Il n’est pas nécessaire de remplacer ou de configurer les pinces de préhension pour la manipulation automatique des pièces à usiner, car celles-ci peuvent simplement être placées dans des systèmes de convoyages automatiques.

Fournisseur emco maier

N°970ccNOVEMBRE 2014

rectifieuse cylindrique sans centre

La Jupiter 250 assure une rectification cylindrique sans centre, aussi bien en ébauche qu’en finition, avec des meules en corindon ou en CBN. Elle présente de nombreux points forts : rendement important, grande capacité d’enlèvement de copeaux, qualité de concentricité, alimentation en pièces automatique, dispositif de mesure garantissant un processus stable, etc.

Très intéressant pour les grandes séries, la Jupiter convient aussi pour des petits lots, ou une multitude de variantes de pièces. Elle comporte de nombreuses fonctions qui réduisent les temps de réglage et de changement de série, mais aussi le temps d’obtention de la première pièce bonne.

Fournisseur erwin Junker

Presses plieuses

Cette gamme de presses plieuses, d’une capacité de 630 à 6000 kN, pour des largeurs de travail de 1500 à 6000 mm, dispose d’une vitesse d’approche de 100, 80 ou 75 mm/s, d’une vitesse maximale de travail de 10 ou 8 mm/s et d’une vitesse de remontée variant entre 100 et 75 mm/s.

Elle est dotée d’une commande électro-hydraulique Robosoft pour le réglage du parallélisme entre le coulisseau et la table. La butée arrière sur vis à billes, d’une course de 500 à 700 mm, est programmable par pas de 0,1 mm.

Fournisseur Codem - okuma

cc MachinES

table rotative à grande vitesse La table rotative HRC210 est entraînée par une came qui assure une vitesse d’indexage pouvant atteindre 830°/s. Elle offre un couple de 149 Nm pour l’usinage 4 axes synchrones et un couple de maintien de 182 Nm pour les tâches stationnaires. La précision d’indexage atteint ± 30” d’arc, avec une répétabilité de 4” d’arc. Le plateau de 210 mm, d’une hauteur de centre de 152,4 mm, dispose d’un alésage pilote profond de 50,8 x 48,5 mm, ainsi qu’un trou débouchant de 45 mm.

Six rainures en T radiales simplifient la fixation et le montage des pièces à usiner, tandis que les poupées mobiles, disponibles en version manuelles et pneumatiques, garantissent un soutien supplémentaire de la pièce. La HRC210 est entraînée par un système qui comprend une came à galet mue par un servomoteur à couple élevé, procurant de hautes vitesses et des galets de poussoir uniformément espacés. Le profil de la came et la précontrainte des poussoirs garantissent des déplacements précis et une grande rigidité, ainsi qu’une faible usure et une maintenance réduite.

Fournisseur Haas automation

cc dEscriPtion

référence HRC210 Caractéristique

Table rotative à came à galet 210 mm avec indexage 830 °/s.

cc Points forts

Un quatrième axe pour des temps de cycle raccourcis.

La précision d’indexage atteint ± 30” d’arc, avec une répétabilité de 4” d’arc.

D. R.

équipements de produCtion cc PAGE 46

Produits

cc composants mĂŠcaniques cc MĂŠcaniQuE accouplements ĂŠlastiques pour codeurs rotatifs

D.R.

Les accouplements à dÊcoupe hÊlicoïdale des sÊries P et MW sont destinÊs aux applications à codeurs rotatifs. Ils offrent des marges de compensation ÊlevÊes en matière de dÊsalignement. Ils sont proposÊs avec des alÊsages standard, dans les systèmes mÊtriques, anglo-saxons ou mixtes, de 3 à 12 mm et de 3/32 à 1/2 pouce.

Des versions spÊciales sont disponibles sur demande. RÊalisÊs en une seule pièce d’aluminium ou d’acier inoxydable, ces accouplements disposent chacun de deux jeux de dÊcoupes hÊlicoïdales.

Fournisseur michaud Chailly (ruland)

cc hydrauLiQuE Pompe monobloc Ă variation ĂŠlectronique

La gamme PBE de pompes monobloc à variation Êlectronique de vitesse, adapte son fonctionnement aux besoins hydrauliques, thermiques ou frigorifiques de l’installation. CertifiÊe ACS, elle comporte 55 rÊfÊrences, avec une plage d’utilisation allant jusqu’à 380 m3/h ou 85 mCE. Elle disponible avec des vitesses de 750 à 2 900 tr/min ou de 380 à 1 450 tr/min.

Ses applications sont nombreuses : circulation d’eau chaude (norme VDI2035) ou d’eau froide, circuits d’eau glacÊe ou glycolÊe, circuit d’eau de refroidissement, irrigation, lavage, vidange, remplissage, surpression‌ bref, là oÚ il s’agit de pomper des liquides clairs non abrasifs et chimiquement neutres.

Fournisseur salmson

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Pompes centrifuges pour applications sanitaires

DestinÊes à l’alimentaire et à la pharmacie, ces pompes centrifuges UC offrent jusqu’à 800 m3/h de dÊbit, pour une pression diffÊrentielle de 15 bars. Dix-sept modèles sont disponibles. Leur conception avec volute incorporÊe dans la plaque arrière de la pompe, sortie allongÊe et parois Êpaisses, autorise des rendements ÊlevÊs avec de faibles niveaux de bruit et de vibration.

Ces pompes sont conçues pour faciliter le nettoyage et la stÊrilisation en place, CIP et SIP. Fournisseur axFlow

Pompes pour process sanitaires

Ces pompes centrifuges autoamorçantes GHP rÊpondent aux besoins de l’agroalimentaire et de la pharmacie, notamment des points de vues hygiène et nettoyabilitÊ. Conçues selon les critères du QHD (Qualified Hygienic Design), fabriquÊes en acier inoxydable laminÊ 316L, elles sont certifiÊes EHEDG. Les GHP offrent un dÊbit maximum de 35 m3/h. Les diamètres de roue peuvent être retaillÊs si besoin. Ces pompes sont dotÊes d’un inducer excentrique devant la roue ainsi que d’une recirculation à partir du refoulement, crÊant ainsi un anneau liquide à l’avant du corps de la pompe. Comparativement aux pompes classiques, elles ont de meilleurs rendements, des niveaux sonores rÊduits et une moindre sensibilitÊ au passage de particules.

Fournisseur grundfos

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Produits

cc ĂŠquipement gĂŠnĂŠral

Filtration pour agroalimentaire

Ces modèles de filtration ont ÊtÊ conçus pour le traitement de l’air conditionnÊ et la prÊparation des salles propres pour l’industrie agroalimentaire. Les filtres sont testÊs et certifiÊs à diffÊrents paramètres comme le contact alimentaire (EC 1935 : 2004), le dÊveloppement microbien ou la rÊsistance à l’humiditÊ, au drainage, à la corrosion et aux produits chimiques.

Opakfil ProSafe est un filtre haut de gamme. Il garantit le traitement de l’air de locaux conditionnÊs pour un dÊbit de 1,5 fois le dÊbit nominal. Il est dÊclinÊ en efficacitÊ F7, F8, F9 et E10. Un joint polyurÊthane montÊ en standard assure l’ÊtanchÊitÊ. Il est ÊquipÊ de six poignÊes ergonomiques et robustes et de quatre poignÊes frontales pour une meilleure manœuvrabilitÊ.

Cette mise sous enveloppe de production est capable de gÊrer trois formats d’enveloppes, avec deux magasins diffÊrents, entièrement automatiquement sans aucun rÊglage et en une seule touche sur l’Êcran. Elle permet d’accueillir d’une à seize sources d’alimentations de documents.

La capacitÊ de chargement peut attendre jusqu’à 5 000 feuilles pour une cadence jusqu’à 12 000 plis par heure.

La DS-1500 dÊtecte la moindre anomalie sans interruption de production. Elle est ÊquipÊe de deux Êcrans tactiles pour passer d’une tâche à l’autre et de les rÊaliser simultanÊment. Avec sa camÊra motorisÊe, elle lit tous les types de codes, sur toute la surface imprimÊe.

cc SĂŠcuritĂŠ

Interrupteurs de porte de sĂŠcuritĂŠ

AdaptÊs pour les grilles de protections, les portes de sÊcuritÊ ou les capots, ces interrupteurs de porte de sÊcuritÊ sont de faible encombrement, seulement 40 mm. L’utilisateur possède un système de sÊcuritÊ muni de LED de diagnostic permettant la rÊalisation de dispositifs de verrouillage selon la norme EN1088.

Robustes, les AS-i safety se dÊclinent dans les versions NO/NF avec tête orientable plastique ou mÊtal orientable. La gamme offre une compatibilitÊ descendante complète. L’extension Safety ajoute la transmission des signaux de sÊcuritÊ et non sÊcuritaire à travers le bus AS-i.

Fournisseur Eaton secteur ĂŠlectrique

Poteaux Ă mĂŠmoire de forme

Fournisseur IFM Electronic

Disjoncteurs NZM avec serrure

Fournisseur Neopost France

Les disjoncteurs NZM sont maintenant ÊquipÊs d’un barillet de serrure de sÊcuritÊ. Une serrure de sÝretÊ à cylindre, peu encombrante, est intÊgrÊe à la commande de dÊplacement de la poignÊe rotative d’accouplement de la porte. Le verrouillage protège contre toute activation acciden-

Fournisseur Camfil

telle. En complÊment, le verrouillage mÊcanique de plusieurs interrupteurs est Êgalement possible. La gamme se dÊcline en quatre interrupteurs d’une capacitÊ de commutation gÊnÊrale de 25 kA, à 150 kA pour les installations complexes. Les modèles sont proposÊs en diffÊrentes versions de dÊclenchement: avec dÊclencheur thermomagnÊtique ou avec circuit Êlectronique numÊrique de commutation.

Dans le mobilier urbain, ces poteaux à mÊmoire de forme garantissent la sÊcuritÊ en ville en sÊparant les zones routières et piÊtonnes. Conçus en polyurÊthane d’une duretÊ de 98 %, ils absorbent les chocs et retrouvent leur forme initiale. Ils ont une rÊsistance au dÊchirement de 84 kN/m. Ils disposent d’une tête boule ou cylindrique, d’un diamètre de 100 mm et d’une hauteur jusqu’à 130 cm hors sol.

Ils se dÊclinent en trois modèles pour être fixÊs avec une platine à visser ou à sceller sur le sol.

Ils sont proposĂŠs en cinq couleurs

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N°970ccNOVEMBRE 2014

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D.R.

Système de mise sous pli

cc ĂŠQuipEMEnt

Produits

standards et tout autre coloris sur demande minimale de cent pièces.

Fournisseur Viso

Pictogrammes et rubans photoluminescents

objectif à focal variable motorisé de 3-8,5 mm, les dômes WiseNet III SNV-x084 sont des vraies caméras jour et nuit avec un filtre de coupure infrarouge. Ils capturent des images couleurs de haute qualité (1 080 p/60). Ils disposent d’une plage dynamique large et amplifiée avec des performances supérieures à 120 dB pour produire des images précises dans des scènes avec des zones très claires ou très sombres.

cc éQuipEMEnt Porte rapide avec une issue de secours

Fournisseur Samsung Electronics France

Très efficaces dans un plan d’évacuation d’urgence, ces matériaux photoluminescents sont des marqueurs (pictogrammes ou rubans) qui augmentent la signalisation de sécurité sans alimentation électrique, ni inspection et maintenance. Ils sont répertoriés selon une catégorie ou une classe en fonction de leur luminosité dans l’obscurité au bout d’un temps donné.

Par exemple, la gamme XtraGlo est de classe C avec 140 mcd/m² après 10 minutes et 20 mcd/m² après une heure. Un choix de matériau est disponible selon l’endroit où vous voulez déposer votre signalétique : polyester adhésif, rigide ou aluminium.

Fournisseur Brady

D.R.

Dômes réseau extérieurs pour conditions extrêmes

Conçus pour des conditions environnementales extrêmes et des attaques physiques, ces dômes réseau anti-vandale résistent aux chocs de niveau IK10 et sont étanches selon la norme IP66. Ils supportent des fortes variations de température entre - 50 °C et + 55 °C. Avec leur préchauffage intégré, ils peuvent être alimentés en PoE standard à travers le réseau. Équipés d’un

cc EnvironnEMEnt Solvant fluoré de nettoyage industriel

Ces fluides à base de chimie fluorée sont performants pour le nettoyage industriel de précision tel que le dégraissage en phase vapeur ou le décapage manuel, en équipements ouverts, fermés ou hermétiques. Ils offrent également un faible impact sur l’environnement avec des produits sans danger et ininflammables.

Ils sont surtout recyclables et réutilisables.

Vertrel Sion est un mélange azéotropique binaire sur un substrat fluoré. Il affiche un haut pouvoir solvant (Kb = 100). Le potentiel de réchauffement climatique est extrêmement faible (GWP < 10). Le faible point d’ébullition (47°V) assure un séchage rapide qui implique une utilisation immédiate.

Fournisseur DuPont Dow Elastomers

Cette porte en forme de T retenue par des fermetures forme une sortie de secours, comme sécurité incendie, en appuyant simplement sur un point de dégagement. Elle protège les utilisateurs de chocs grâce à l’absence de raidisseurs et à la souplesse du tablier. En cas de panne de courant, elle se manœuvre à l’aide d’un treuil à chaîne. La porte Crawford Emergency 9110EM s’ouvre en 2 m/s.

Sa technologie unique d’entraînement supprime la nécessité de placer des barres lestées dans le bas du tablier. Elle est dotée d’un système de réparation automatique qui agit comme une fermeture éclair pour replacer la courroie dans le montant latéral. Le moteur piloté par un inverseur de fréquence assure la fiabilité et un fonctionnement régulier pour un démarrage et un arrêt en douceur sous une utilisation 24h/24. Le châssis spécial assure une grande étanchéité.

Fournisseur Assa Abloy France

cc description

Référence Crawford Emergency

9110EM

Caractéristique Porte à enroulement rapide d’intérieur associée à la fonction d’issue de secours. cc points forts

Fonctionnement rapide: 2,7 m/s Le tablier de la porte se remet automatiquement en place après un choc, réduisant ainsi les interruptions de la production et les arrêts pour réparations.

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Produits cc coMpoSantS

cc coMpoSantS

Oscillateurs application cloud

Cette famille d’oscillateurs à cristal (XO) est destinée à l’informatique en nuage et aux équipements de réseau 10G, 40G et 100G. Ces circuits offrent une très faible gigue (moins de 200 fs pour des fréquences de référence courantes d’Ethernet). Ils présentent une stabilité totale de ± 20 ppm et 31,5 ppm simplifiant l’interface avec une variété de processeurs et commutateurs.

Associés à des tampons d’horloge différentiels, ils assurent la distribution de signaux à faible gigue. Exploitant la technologie brevetée DSPLL, les Si53x utilisent un cristal commun de fréquence fixe, de stabilité et fiabilité incomparable. Ils peuvent ainsi délivrer n’importe quelle fréquence sans avoir à couper et ajuster un cristal de 3e harmonique ou un circuit à ondes acoustique de surface (SAW).

Fournisseur Silicon Labs

Processeur réseau sans fil

Ce module est un processeur réseau sans fil autonome Wi-Fi 802.11b/g qui simplifie et accélère la mise en œuvre d’une connectivité Internet. Cette solution SimpleLink Wi-Fi réduit au minimum les exigences logicielles du microcontrôleur (MCU) hôte. Elle vise les applications embarquées basées sur un microcontrôleur basseconsommation et faible coût. Le module autonome CC3000 est conçu pour réduire le temps de développement et les coûts de fabrication.

Il permet d’ajouter facilement de nouveaux composants sur la carte de circuit imprimé avec un minimum de connaissances en RF, et répond aux normes de compatibilité électromagnétique dans l’OCDE (FCC, IC et ETSI). Les

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dimensions réduites du module (16,3 x 13,5 x 2 mm) permettent d’économiser de l’espace sur la carte, ce qui en fait le candidat idéal pour des applications en domotique, alarme domestique, électroménager connecté, énergie intelligente et communication M2M. Doté des meilleures performances radio de sa catégorie, il assure une couverture fiable dans toute la zone de l’application. Un kit d’évaluation (EM) CC3000 est proposé avec ce module.

Fournisseur Texas Instruments

Convertisseurs continu-continu isolés blindés

Encapsulés en boîtier blindé sur six faces à monter sur carte, ces convertisseurs ont un rendement amélioré de 3 % (jusqu’à 91 %) et une plage de tensions d’entrée dans un rapport 4. L’isolement entrée sortie est de 1 500 V continus. Ils fonctionnent dans la plage de - 40 à + 85 °C et sont conformes à la norme EN55022 Classe B avec un minimum de composants externes.

Acceptant une tension d’entrée de 9 à 36 V ou 18 à 75 V continus, les convertisseurs de la famille PYB fournissent des puissances de 10 à 30 W. Les modèles 10, 15 et 20 W ont une empreinte de 50,8 x 25,4 mm et le modèle 30 W occupe 40,8 x 40,6 mm. Ils existent en versions simple, double et triple tension. Les sorties offrent une régulation de ligne de ± 0,5% et de charge de ± 1 % et sont réglables dans une plage de ± 10% de la tension nominale. Ils incluent une commande marche-arrêt et des protections. Un dissipateur thermique est disponible en option.

Fournisseur CUI Inc

Convertisseur CAN SAR sans latence avec une résolution 20 bits

Ce convertisseur analogiquenumérique à registre à approximations successives offre une erreur de non linéarité intégrale (INL) extrêmement basse de 0,5 ppm (typ) et de 2 ppm (max).

Il fonctionne sans état de latence et avec une précision garantie sur 20 bits sans perte de codes. Le LTC2378-20 affiche un excellent rapport signal sur bruit (SNR) à 104 dB. La gamme de température de fonctionnement du composant va de - 40 °C à 85 °C. La vitesse de conversion élevée de 1 Méch./s assure l’emploi de multiplexeurs en remplacement de CAN indépendants.

La consommation n’est que de 21 mW à 1 Méch./s. Un mode d’arrêt permet de réduire encore la puissance dissipée à 2,5 µW au repos. Une caractéristique unique de ce convertisseur est la compression de gain numérique supprimant l’alimentation négative de l’amplificateur pilote du CAN tout en préservant la résolution totale. Une seule alimentation de 2,5 V est recommandée. Il intègre aussi une horloge de conversion interne. Ce circuit est disponible en petit boîtier MSOP-16 et DFN-16 (4x3 mm).

Fournisseur Linear Technology

Composants pour recharge sans fil

Conformes à la spécification 1.1 du consortium WPC (Wireless Power Consortium), ces circuits de transfert d’énergie sans fil permettent de concevoir rapidement des chargeurs individuels ou des stations de recharge sans fil pour smartphones ou montres intelligentes (cette solution permet de garantir l’étanchéité). Avec sa limitation de puissance intelligente, l’émetteur bd5000212A peut fonctionner aussi bien sur port USB que sur adaptateur secteur 5 V. Il complète la famille d’émetteurs sans fil bd500xx et le récepteur associé bq5101x.

L’émetteur bq50012A ne demande que cinq composants dont deux étages de puissance intégrés CSD97376 alors que les autres produits en demandent 15.

En mode standby, il consomme moins de 100 mW en l’absence de récepteur et moins de 50 mW une fois que le récepteur a terminé sa charge. Il utilise une combinaison de condensateurs X7R et COG, moins chère que les seuls COG habituels. Conformément aux obligations de la spécification WPC1.1, la détection de corps étrangers est incluse et utilise un algorithme amélioré détectant les erreurs de manière plus précise.

Fournisseur Texas Instruments

cc description

Référence LTC2378-20 Caractéristique Convertisseur

analogique-numérique (CAN) à registre à approximations successives (SAR). cc points forts

- Rapport signal sur bruit (SNR) de 104dB pour un CAN. - La large gamme dynamique et la résolution vraie de 20bits permettent de réduire ou de se passer de la nécessité d’un étage de gain supplémentaire dans la chaîne du signal.

D.R.

cc ÉLECTRONIQUE

Produits

Microcontrôleurs à 16 bits pour l’automobile

Module d’alimentation GaN de 90 W

Processeur pour contrôle industriel

Convertisseur continu-continu

Exploitant le même cœur avec des tailles de mémoire, des périphériques et des brochages différents, cette gamme de microcontrôleurs dédiés à l’automobile comporte 91 modèles. Les boîtiers compacts supportent des températures de fonctionnement atteignant 150 °C, la puissance en mode veille est réduite de 50%, et la sécurité fonctionnelle est assurée. Les MCU RL78/F13 sont destinés à une large gamme d’applications automobile alors que les MCU RL78/F14 ciblent des applications telles que BCM ou HVAC qui nécessitent plus de mémoire.

Optimisé pour les applications radar en bande L (1,2 à 1,4 GHz), ce module de puissance à deux étages sous boîtier plastique de 14x24 mm atteint des puissances de crête d’impulsions de 100 W, soit le double des concurrents de dimensions comparables. Seul module GaN pour montage en surface, c’est une alternative économique aux composants sur bride en boîtier céramique.

Exploité en impulsions, ce module fournit une puissance supérieure à 90 W avec un gain de puissance typique de 30 dB et une efficacité de puissance supplémentaire de 58 %. Il peut fonctionner à 50 V avec une durée d’impulsion atteignant 3 ms. Grâce à une gestion thermique évoluée (format LGA et montage en surface), la durée de vie moyenne (MTTF) à 200 °C approche 600 ans.

Intégrant un cœur ARM CortexM4 cadencé à 240 MHz, ce contrôleur est le seul qui embarque un convertisseur analogique/ numérique 16 bits à deux voies.

Destiné aux applications industrielles (commande de moteurs, onduleurs pour panneaux solaires), il est doté d’une unité de calcul en virgule flottante et présente un temps de conversion de 380 ns.

Inaugurant la nouvelle famille ADSP-CM40x, l’ADSP-CM403F est disponible en boîtier LQFP 14 x 14 et l’ADSP-CM408F en boîtier LQFP 24 x 24. Pour chacun est prévue une carte d’évaluation avec émulateur Segger J-Link Lite.

Utilisant la topologie de régulation hybride (HRR), ce convertisseur est optimisé pour les systèmes de liaison de données utilisant un bus à 52/58 V et des convertisseurs de bus intermédiaires de grande puissance. Atteignant 864 W avec une densité de 35,6 W/cm3, il fournit 80 A maximum sous 8,6 à 10,8 V à partir d’une tension d’entrée de 40 à 60 V. Présenté sous le format standard quart de brique de 57,9 x 36,8 x 14,3 mm, le convertisseur PKM4817NH-PIHS présente un rendement typique de 97 % à 50 % de la charge et une courbe de rendement plate de 20 à 60 A. Il possède deux broches de puissance supplémentaires pour réduire les pertes et optimiser la distribution du courant. La plaque de base usinée procure un bon refroidissement. L’isolation entre entrée et sortie est de 2250 V.

D.R.

Fournisseur Renesas Technology Europe

Fournisseur Macom

Fournisseur Analog Devices

Fournisseur Ericsson Power Modules AB

Produits

cc ordinatEurS PC industriel

Avec ses performances graphiques et informatiques, ce PC industriel offre la qualité aux afficheurs en mode 3D avec une faible consommation. Doté de 6 ports de communications, et opérant à des températures de -25 à +70°C en environnements sévères, il convient à bon nombre d’applications comme l’affichage d’informations, les communications d’automatismes en réseau, l’internet des objets, les divertissements en voiture, et les applications machine to machine. L’APB-2000 est équipé d’un processeur Intel Quad-Core Atom E3800 1,91GHz et d’une RAM DDR3L simple canal 8Go. Il dispose de 2 afficheurs HDMI, 2 ports RS232, 2 ports RS-232/422/485 isolés, 2 ports Gigabit Ethernet, ainsi que de 3 ports USB 3.0, 2 ports USB 2.0 et 2 ports Sata 2. Une connectivité M2M flexible et 2 emplacements mini PCIe sont utiles pour les applications 3G/4G, GPS/GPRS, et pour les connexions Wi-Fi. Fournisseur ADM21 - Moxa France

Module COM Express 2.1 type 6

Basé sur les derniers processeurs Intel de 4e génération qui intègrent l’unité centrale et la puce PCH dans une même puce, ce module COM Express 2.1 type 6 occupe jusqu’à 24 % d’espace en moins, et offre une puissance de calcul accrue (jusqu’à 15 % de plus) avec une enveloppe thermique plus faible (15 W). Il convient aux applications des domaines du médical, de l’automatisation et de la surveillance.

SOM-6894 offre des performances graphiques améliorées de 30% grâce à la plate-forme Intel HD Graphics qui prend en charge DX 11 .1, OGL 3.2, OCL 1.2. Il intègre jusqu’à 16 Go de mémoire DDR3L 1 600 MHz sans tampon non ECC et prend en charge l’af-

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fichage multiple double et triple écrans VGA, LDVS 18/24 bits, HDMI/DVI/DisplayPort. Côté ports et bus, il est doté de quatre PCIe, quatre Sata 2, deux USB 3.0, huit USB 2.0, un port Gigabit Ethernet, LPC, SMBus et I2C. Fournisseur Advantech

cc BurEautiQuE

Scanner photo haut de gamme

Ce scanner CCD haut de gamme peut atteindre une résolution de 9600 dpi pour les négatifs. Il intègre des fonctionnalités qui limitent la consommation énergétique (arrêt automatique et LED blanches). Rapide, la vitesse de numérisation est d’environ 7 secondes pour un document A4 couleur à une résolution de 300 dpi.

Le CanoScan 900F peut numériser en une fois jusqu’à douze bandes de films 35 mm ou quatre diapositives montées. Il prend en charge les films de format 120 (6x22). Avec le logiciel intuitif, il simplifie la navigation entre les fonctions et l’organisation des photos grâce à la reconnaissance des visages et de texte. Il protège les documents confidentiels avec un mot de passe et une fonction permet d’envoyer directement sur le cloud des documents.

Fournisseur Canon France

Systèmes multifonctions à usage maîtrisé

Adaptés à de nombreux secteurs d’activités dont l’éducation et les services administratifs, ces systèmes multifonctions offrent aux entreprises le moyen de suivre et de contrôler l’activité copie, impression et numérisation de leurs imprimantes, et d’en contrôler l’accès tout en offrant un éventail de fonctionnalités adaptées aux utilisateurs. Les solutions MXSW301 Kayleigh et MXSW302 Kayleigh SP utilisent la technologie Sharp OSA et effectuent les fonctions centralisées

de contrôle d’accès, comptabilisation de l’ensemble des travaux réalisés, gestion des coûts analytiques générés, gestion des droits de chaque utilisateur et génération de statistiques d’utilisation.

Fournisseur Sharp Electronics France

Cet automate programmable dispose de 20 points d’entrée sortie et intègre des ports Ethernet et série ainsi qu’un emplacement microSD. Avec sa sortie PWM (modulation de largeur d’impulsion) et son système de gestion des recettes, il est adapté aux petites machines telles que les banderoleuses et les compresseurs. Son système d’enregistrement horodaté des données et ses entrées analogiques acceptant des thermistances sont indispensables pour les applications distantes, comme la gestion de pompes et les unités de traitement d’air. Il utilise l’écran LCD Micro800.

Son affichage rétroéclairé à quatre couleurs gère jusqu’à huit lignes de texte ASCII; il est équipé de touches de fonction programmables et est classé IP65, ce qui permet de le monter sur une porte d’armoire et de l’utiliser comme simple interface utilisateur. Le port USB intégré sert d’interface de programmation. Le logiciel Connected Components Workbench simplifie la configuration, la conception et la maintenance de l’automate Micro820. La dernière version de ce logiciel prend en charge des composants machine supplémentaires, comme le nouveau relais de sécurité configurable Guardmaster 440C-CR30 et le servovariateur Kinetix 3.

Fournisseur Rockwell Automation cc description

Référence Micro820 Caractéristique Ces automates

programmables sont conçus pour la commande de petites machines autonomes qui nécessitent des communications flexibles et des capacités en termes d’E/S. cc points forts

Fournit une entrée analogique quatre voies non isolée 0 à 10 V et une sortie analogique monovoie pour la régulation de vitesse d’un variateur de vitesse.

Moniteurs sans bords technologie AH-IPS

Accompagnés de la technologie audio ASUS SonicMaster, ces moniteurs de 27 et 23 pouces arborent un écran AH-IPS sans bords capable d’un angle de vision de 178°.

Avec une résolution Full HD 1920 x 1080, deux ports d’entrée HDMI et un port D-Sub (VGA), ils sont compatibles avec de nombreux appareils multimédia. La technologie AH-IPS est une évolution de la technologie IPS qui augmente la fidélité des couleurs tout en améliorant l’efficacité énergétique de l’écran. Les moniteurs MX279H et MX239H affichent un temps de réponse de 5ms et un rapport de contraste de 80000000 :1. Les six modes d’affichage prédéfinis assurent une image de qualité pour chaque type d’utilisation.

Fournisseur Asus

Panel PC compact

Equipés des derniers processeurs Intel Core i3/5/7, ces panels PC en coffret SLIM ou encastrable possèdent déjà de nombreux atouts comme la robustesse, la fiabilité et la facilité de maintenance. La puissance accrue confère plus de rapidité avec des vidéos montées, gravées et partagées en un temps réduit et une navigation immédiate, plus de richesse dans l’image et plus de fluidité avec chaque cœur du processeur qui travaille sur plusieurs tâches.

Fournisseur IPO-Technologie

D.R.

cc matériel informatique

cc autoMatiSMES Et contrôLE Automate programmable pour machines autonomes

Produits

cc batiment travaux publics cc conStruction Revêtements de sols vinyle

Cette collection de sols en vinyle se décline en 250 créations exclusives, réparties en quatre tendances. Elle utilise des plastifiants sans phtalate, et les émissions de COV ont atteint un niveau 10 fois inférieur aux exigences de l’étiquetage sanitaire. Le traitement de surface PUR rend ces sols très résistants et faciles d’entretien. La gamme Exclusive comprend plusieurs modèles : le 280 T Scandinavia, avec quatre styles et essences de bois différents et un confort acoustique dû à son envers Texstyle, le 240 Factory reproduit des dalles effet béton ou métallique, le 200 Fabric, est créé à partir de design unis et d’un grainage effet tissé et le 300 Prestige Plank est un concept de décors représentant des lames XXL avec un nuancier de dix bois texturés.

Fournisseur Tarkett Bâtiment

Protection en polyane liquide

Ce polyane liquide se présente sous la forme d’une peinture applicable sur n’importe quelle surface non poreuse, en intérieur ou en extérieur. Il se transforme après 2 heures de séchage, en un film mince permettant de protéger, isoler, étanchéifier ou confiner jusqu’à 24mois. Blanc, inodore, non toxique, il se pose sans besoin d’une EPI respiratoire. Il est à haut rendement (4 m2 avec 1 kg). Utilisable dès 3 °C de température ambiante, il s’applique au pistolet avec une buse standard, au rouleau ou au pinceau. Il se retire facilement sans laisser de traces et il génère peu de déchets. Il suffit de nettoyer les outils à l’eau froide.

Fournisseur Lapro

cc conStruction VMC double flux

Cette VMC double flux rend la ventilation à haut rendement accessible. Équipée de deux vitesses, elle garantit la qualité de l’air intérieur par le renouvellement général et permanent de l’air du logement. Elle élimine la condensation, les moisissures, les allergènes grâce à sa filtration classée F5 sur l’air neuf et G4 sur l’air vicié. Le système dispose d’un réseau de conduits pour l’extraction de l’air vicié et d’un autre pour l’insufflation de l’air neuf dans les pièces. Ces deux flux d’air passent, sans se mélanger, par l’échangeur thermique et sont filtrés. L’échangeur va récupérer la quasi-totalité de l’énergie contenue dans l’air vicié (96 % attesté par le PV Cetiat N° 114039). L’air neuf ainsi tempéré est insufflé et redistribué dans les pièces principales. La technologie HCE permet à l’échangeur thermique à flux croisé d’optimiser le rendement : 96% à 120 m3/h. La VMC permet de réaliser près de 20% d’économie sur la facture annuelle de chauffage car l’air entrant est préchauffé : ainsi est-elle est amortie en trois ou quatre ans. Pour plus d’économies et de confort, le système peut être raccordé sur un puits géothermique.

Fournisseur Autogyre

cc description

Référence Maison’air DF96DC Caractéristique VMC Double Flux

ZZZ FƋDH[SR FRP

D.R.

autoréglable modulaire à très hautes performances certifié NF Electricité pour logement de deux à sept pièces principales.

cc points forts

- Efficacité de récupération d’énergie 96% - Très faible consommation électrique 40W-Th-C - Facilité d’accès aux filtres - Turbines sans entretien

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Produits

cc Télécoms

Convertisseur RS-232C vers réseau sans fil

Personnalisable, ce petit produit embarqué est dédié à la conversion de l’interface RS-232C en réseau local avec ou sans fil. Son réseau sans fil est compatible avec les standards IEEE802.11n/a/b/g.

Réglé en IEEE802.11n, il supporte une communication à 300 Mbit/s théorique, et résiste aux perturbations. La fonction conversion RS-232C implémente le protocole TCP/IP. Le convertisseur FXR2000-G peut aussi contrôler un port de communication série RS-232C avec une fonction Socket depuis un ordinateur connecté à Internet.

Il bénéficie du système d’exploitation Windows Embedded Standard 2009, de technologies d’encryptage propriétaire WSL, WPA2/WPA et WEP, et en option d’une antenne.

Fournisseur Contec

cc téLéphoniE

Smartphone en milieu professionnel

une version Androïd, le Dolphin 70e Black dispose d’un écran de 4,3 pouces lisible en toutes circonstances, d’un lecteur d’imagerie matricielle pour les codes à barres, et d’une batterie offrant 12 heures d’autonomie. Avec un poids inférieur à 200 g et moins de 2 cm d’épaisseur, il se glisse aisément dans une poche.

Fournisseur Honeywell Scanning & Mobility

Cet appareil de poche hybride met la convivialité des smartphones à la portée des professionnels sur le terrain, des logisticiens et des travailleurs du secteur de la santé et de la vente au détail.

Résistant aux chutes, à la poussière et aux immersions dans l’eau (protection IP67), il lit les codes à barres, accède à Internet et collecte des données.

Disponible dans un premier temps sous Windows, puis sous

Solution de gestion de contacts

sont ainsi dématérialisés dans une base de données unique d’où peuvent être extraites des statistiques sur l’activité de l’entreprise et la nature de ses contacts.

La solution OpenLine Contact intègre des outils de travail collaboratifs pour traiter les échanges (routage perfectionné, gestion des SLA – Service Level Agreement) et simplifier l’accès à l’information tout en améliorant la productivité. Pour suivre les activités au quotidien, un seul clic suffit pour accéder aux délais de réponse, à la nature des échanges et aux statistiques par utilisateur.

Fournisseur Sagemcom

Dédiée au PME, cette solution multicanal centralise l’ensemble des échanges (télécopie, e-mail, courrier, SMS, …) dans une fiche contact unique et personnalisable. Les flux de communications

D.R.

cc réSEaux

Produits

cc logisTique-emballage cc ManutEntion Préparateur de commande compact et modulaire

Conçu comme le couteau suisse du cariste, ce préparateur de commande convient dans les entrepôts où la place est un facteur déterminant. Avec son architecture modulaire, il s’adapte suivant les besoins des clients (largeur du châssis, mât, hauteur du toit de protection). L’EK-X affiche 13 km/h comme vitesse de translation et 0,4 m/s comme vitesse d’élévation. Il offre une préparation ergonomique jusqu’à 12 mètres de haut. Sa batterie de 24 ou 48 V apporte une capacité de 1 240 ou 930 Ah. Confortable, la cabine a été étudiée pour s’incliner lorsqu’un opérateur exerce une pression dessus et le tapis rembourré de sol réduit les transmissions de vibrations.

La manette de translation, avec de larges boutons, est très intuitive. Équipé de la technologie Optispeed, le chariot effectue des mouvements optimisés et permet de contrôler des situations dangereuses. Il est doté du programme d’économie d’énergie.

La touche intelligente « Blue-Q » réduit de 10 % l’énergie dépensée. Par exemple, les projecteurs orientables et les feux de croisement peuvent être arrêtés dès que l’opérateur quitte le véhicule.

En plus, 90 % du chariot est recyclable.

D.R.

Fournisseur Still

Préparateur de commandes ergonomique

Il permet de gérer deux palettes l’une après l’autre avec la mise à niveau des charges en fonction de l’avancement de la préparation. Ce chariot évite à l’opérateur de se pencher et diminue les risques de troubles musculo-squelettiques liés aux tâches répétitives de manutention. Il est aussi équipé d’un stop de protection assurant les pieds de l’utilisateur.

Le N20 LoL dispose d’une hauteur de fourche de 910 mm et d’une longueur de fourches de 1200 mm avec un emplacement de stockage pour la seconde palette. Il accepte une capacité de 800 kg sur les fourches et 1600 kg sur les longerons. Sa poignée de direction enveloppe parfaitement les mains pour une protection totale.

Fournisseur Fenwick-Linde

Chariot à mat rétractable

Robuste, ce chariot à mât rétractable offre un excellent confort sous une conduite intuitive. Il est disponible en capacité de charge de 1,4 jusqu’à 2,5 tonnes. La vitesse de déplacement maximale est de 14 km/h et la vitesse de levage est autour de 0,8 m/s. Le modèle le plus performant peut lever une charge d’une tonne à une hauteur de 12,5 mètres.

Le MR Yale est proposé en trois tailles de châssis. L’espace est généreux pour les jambes et le siège à suspension totale est entièrement réglable. Enfin l’accoudoir avec module mini-leviers intégré permet à l’opérateur de manœuvrer en étant bien installé. Un afficheur tactile apporte un état du chariot et permet de piloter les principaux paramètres comme la consommation énergétique.

Fournisseur Yale Europe Materials Handling

Les unités de mesure système internAtionAL A.................................................................... ampère A/m ............................ ampère par mètre Bq .......................................................... becquerel °C.................................................. degré Celsius C ................................................................. coulomb cd ................................................................ candela cd/m2 ...................... cd par mètre carré F............................................................................ farad h .......................................................................... heure H.......................................................................... henry Hz......................................................................... hertz J ..............................................................................joule K .......................................................................... kelvin kg .................................................... kilogramme lm .................................................................... lumen lx ................................................................................. lux m....................................................................... mètre m2.................................................... mètre carré m3..................................................... mètre cube m/s............................ mètre par seconde m/s2 ................................m/s par seconde min ..............................................................minute N ................................................................... newton nm .................................................... nanomètre Pa ..................................................................... pascal rad .................................................................. radian s ................................................................... seconde ps ................................................... picoseconde T .............................................................................tesla V ................................................................................ volt VA ..................................................... voltampère W........................................................................... watt Wb ...................................................................weber Ω ............................................................................ ohm Autres abréviations Å.............................................................. angström atm............................................... atmosphère bar ........................................................................... bar dB .................................................................. décibel dpi ....................................... point par pouce g ..................................................................gramme cal .................................................................. calorie ch ...............................................cheval vapeur c/s ................................. cycle par seconde eV ....................................................électronvolt Go ........................................................ giga-octet gr ........................................................................ grade Kbit .......... kilobit (1 Kbit=1 024 bits) km/h......................kilomètre par heure Ko ........................................................... kilo-octet kWh......................................... kilowattheure l ..................................................................................litre Mo ................................................... méga-octet Mx ............................................................. maxwell Po ........................................................................ poise t ...........................................................................tonne tr.........................................................................................................................tour tr/min ............................. tour par minute

NOVEMBRE 2014ccN°970

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Il a insufflé le vivant dans la chimie

Roger Guilard, professeur à l’université de Bourgogne

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CAHIER TECHNIQUE ccPAGE 57

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N°970ccNovembre 2014

Société . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Adresse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Code Postal Ville . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Activité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Tél.

Mobile E-mail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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cahier technique La télévision 4K ou ultra-haute définition ccréalisé par

ccJean-Yves aubié

Lab Manager à L’InstItut de recherche technoLogIque b-coM

D. R.

Jean-Yves Aubié est ingénieur en électronique de l’Insa de Rennes et micro-électronique de Supelec.

En 1987, il entre chez Thomson Laboratoires électriques de Rennes (LER) où il prend part à de nombreux travaux autour de la chaîne de l’image. Il rejoint en 2010 Civolution, leader en marquage de contenus audiovisuels, ce qui l’amène à travailler principalement avec les studios du monde entier.

En 2013, il intègre l’IRT B-com en tant que responsable du laboratoire Nouveaux formats média. Il travaille notamment à la définition des nouveaux formats audio et vidéo. 3D holographique, captation HOA, ultra-haute définition.

a télévision vit ces dernières années une véritable révolution. Le passage au numérique a permis de faire progresser rapidement la définition – et donc la qualité – des images, tout comme les technologies liées à la constitution des écrans qui permettent de proposer des surfaces de plus en plus grandes à des coûts abordables. Mais au-delà de la seule définition, la fréquence de rafraîchissement des images augmente elle aussi. Ce qui conduit à traiter un volume de données qui croît de manière exponentielle. Pour limiter cette inflation, les constructeurs ont mis en place plusieurs artifices tendant à limiter le volume d’informations transmises sans que l’œil y perçoive une dégradation des images. cm

L

NOVEMBRE 2014ccN°970

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cahier technique

Fig. 1

Le défi du volume de données

Augmenter la qualité des images

F. ROBERT

En jouant sur la résolution des images, leur fréquence de rafraîchissement et les informations relatives à leur contraste, les ingénieurs arrivent à nous fournir des images d’une qualité toujours croissante sans faire exploser le volume d’informations à transmettre grâce aux techniques de compression.

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N°970ccNOVEMBRE 2014

déploiement en deux étapes: la première (UHD-1) concernant la résolution de 3840 x 2160 pixels (4K), et la seconde (UHD-2) améliorant encore cette résolution avec 7680 x 4320 pixels au maximum (8K).

Cependant, de nombreux acteurs du secteur se sont demandé si ce n’était pas là l’occasion rêvée pour aller plus loin qu’une simple augmentation du nombre de pixels et s’il ne serait pas judicieux d’apporter d’autres améliorations qui renforceraient le réalisme et l’immersivité de ces futurs formats. De cette réflexion est née l’idée d’une Fig. 2

Les différents types de balayages Entrelacé 1080 i

Progressif 1080 p

Lignes impaires

Lignes paires

Dans le balayage entrelacé (i), né à l’époque des tubes cathodiques, on balaye toutes les lignes impaires, puis toutes les lignes paires.

La persistance rétinienne fait que l’on voit une image complète sans scintillement dès que la fréquence de rafraîchissement dépasse 50 Hz. Dans le balayage progressif (p), qui s’est fortement développé avec les écrans numériques, on affiche la totalité des lignes de l’image en une seule fois.

Ce système permet, à nombre de lignes égal, d’avoir une image plus précise et plus stable. Ainsi un affichage 720 p équivaudrait à un 1080 i.

D. R.

’il vous est arrivé récemment de vous égarer dans le rayon «téléviseurs» d’une grande surface ou d’un magasin spécialisé, il ne vous aura pas échappé que la grande nouveauté dans ce domaine est l’arrivée de ces très beaux et grands téléviseurs qui supportent le format ultra-haute définition (également appelé UHD ou 4K). Dans le meilleur des cas, vous les verrez afficher un contenu de démonstration choisi pour la richesse des détails et la fluidité des mouvements, mais malheureusement il se peut aussi que vous n’ayez droit qu’à un simple blu-ray «up-converti» en résolution 4K par le téléviseur. Quoi qu’il en soit, à la distance à laquelle on regarde habituellement un téléviseur dans un magasin, la différence avec les autres appareils sera frappante et renforcée par le design audacieux de ces écrans allant jusqu’à proposer des dalles incurvées du plus bel effet.

Toutefois, passé cet instant de saisissement, le consommateur avisé ne manquera pas de s’interroger sur l’encombrement et surtout l’usage qu’il pourrait faire de cette acquisition, et il devra constater que les contenus au format UHD sont encore absents des réseaux de télévision, et que le format blu-ray UHD n’est pas encore né.

Si le doute existe chez le consommateur, il n’est pas absent non plus du côté des professionnels qui mesurent les coûts d’investissement pour migrer vers l’UHD et se demandent si le gain en qualité suffit à justifier cette dépense.

Des organismes tels que l’Union internationale des télécommunications, la Society of motion picture and television engineers (SMPTE) le consortium «Digital Video broadcasting (DVb) ou l’Union européenne de radio-télévision ont pris l’initiative d’étudier le réel apport en qualité subjective de l’UHD et ont tout d’abord proposé un

S

On peut améliorer la perception de l’image par le téléspectateur en jouant sur de multiples paramètres : la résolution, la fréquence de rafraîchissement de l’image, la luminosité des pixels, l’espace de couleur retenu. Mais tout cela a un coût en termes de volume de données à transmettre. Ainsi passer d’une définition standard (SD) à une ultra-haute définition (UHD1.phase 2) multiplie ce volume d’un facteur 120.

La téLéviSion 4K

cc Ce qu’il faut retenir

UHD-1 en deux phases. La phase 1 (2014) ne concernerait que la résolution UHD et la phase 2 apporterait d’autres améliorations. C’est ainsi que plusieurs groupes de travail ont vu le jour pour étudier l’apport d’une augmentation du rythme image (HFR - high frame rate), ainsi que le bénéfice d’une augmentation du contraste et de la luminosité (HDR - high dynamic range) ou d’un espace de couleurs étendu (WCG - wide color gamut) (Fig. 1). Il est alors apparu que le gain en qualité subjective peut être accru en jouant sur l’ensemble de ces paramètres-image et les résultats de ces tests ont levé quelques interrogations quant à l’intérêt d’augmenter uniquement la résolution.

1. La réSoLution A. Quatre fois plus de détails Sous l’impulsion des fabricants de téléviseurs, la première proposition est d’augmenter la résolution par un facteur 4, ce qui se traduit par le slogan « quatre fois plus de détails». En réalité, on oublie aussi de mentionner que la HD telle qu’elle existe aujourd’hui est diffusée soit en 720 lignes progressives (720p), soit en 1080 lignes entrelacées (1080i) (Fig. 2). Dans ce dernier cas, la résolution verticale perçue est inférieure à 1080 pixels en raison de l’entrelacement. Ce serait donc plutôt environ cinq fois plus de détails que l’UHD offrirait par rapport aux contenus HD que l’on reçoit aujourd’hui sur nos téléviseurs.

Plusieurs tests de qualité subjective ont montré que la distance idéale par rapport à l’écran diminue quand la résolution augmente. Ainsi pour un écran de 46 pouces, il faudrait théoriquement se trouver à 1,8 m de distance en résolution HD mais seulement à 90 cm en UHD (Fig. 3).

On comprend mieux pourquoi les premiers écrans UHD disponibles sont en général de grande taille. À noter qu’en 8K, la situation est encore plus critique puisqu’il faudrait en toute rigueur se situer à 0,75 fois la hauteur de l’écran, soit 40 cm pour un écran 46 pouces! Fort heureusement, même si la distance idéale n’est pas respectée, il semble qu’une légère amélioration soit encore perceptible quand on atteint le double de la distance optimale, amélioration d’autant plus marquée si on compare de la HD entrelacée avec de l’UHD progressive.

B. Des points forts indéniables en production et en compression Cette amélioration peut-elle justifier un accroissement par 8 du volume de données (4 fois plus de pixels et doublement du nombre d’images) ? Peu importe la réponse, il semble bien que plus rien ne puisse arrêter le train de l’UHD. Les derniers salons – CES (électronique grand public) et NAb (équipements professionnels de télévision) –, ont démontré que la 4K (ou l’UHD) sont partout et couvrent l’ensemble de la chaîne de traitement, depuis

cLe format ultra-haute définition représente 8 fois plus de données que la haute définition actuelle (1080i) cEn plus de la résolution, d’autres dimensions de l’image peuvent être améliorées pour une meilleure expérience (fréquence d’images, contraste, luminosité et spectre de couleurs). cLes verrous technologiques sont davantage dans la manipulation du volume de données avant compression que dans le transport de la vidéo compressée.

l’acquisition jusqu’à la restitution. Ainsi, les dernières caméras lancées sur le marché, y compris des modèles professionnels à moins de 10 000 euros, offraient systématiquement la résolution 4K (ces caméras sont également utilisées pour le cinéma). Les outils de postproduction ont eux aussi évolué pour supporter cette résolution.

Et il est désormais courant de filmer en 4K même si le contenu est distribué en HD: ceci offre des avantages lors du post-traitement, que ce soit pour stabiliser, modifier la scène ou appliquer du filtrage. Une autre raison réside dans la fonction de transfert des objectifs et capteurs 4K qui offre une meilleure netteté (ou « piqué d’image ») à une résolution équivalente à la HD. Les séries et émissions sportives sont donc de plus en plus souvent filmées en UHD pour deux raisons : offrir une meilleure HD et commencer à alimenter un patrimoine qui sera bien utile lorsque les réseaux de télévision UHD commenceront à se déployer.

Si l’adoption du format 4K ou UHD est inéluctable en production, qu’en est-il du transport et des réseaux de diffusion ? Le premier point à prendre en compte pour répondre à cette question est le format de compression HEVC, qui a été standardisé en avril 2013. Par rapport au schéma de compression (H.264, MPEG4 AVC ou MPEG4 part 10) utilisé couramment aujourd’hui pour transporter la HD, le standard HEVC promet un gain en débit de 50 %, à qualité vidéo égale. Par ailleurs, ce standard intègre nativement le support de résolution UHD-1 jusqu’à une fréquence images de 120 i/s. On en déduit que si l’UHD représente huit fois plus de données que la HD en entrelacé, le coût de transmission ne serait que quatre fois supérieur au coût actuel grâce à l’efficacité deux fois supérieure de HEVC. Dans les faits, le gain en compression est également accru par la plus forte corrélation spatiale et temporelle du format UHD-1 en 2160p (lignes progressives) comparé au format HD en 1 080i (lignes entrelacées). Dès lors, les débits nécessaires au transport du UHD-1 se situent entre 15 et 20 Mbit/s (avec un objectif à 12 Mbit/s quand les codeurs auront atteint leur maturité), alors que les débits consacrés aujourd’hui à la HD 1 080i sont aux alentours de 5 à 6 Mbit/s. Un volume de données à la source huit fois supérieur ne nécessiterait donc un débit de transport que deux à trois fois supérieur à terme.

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59

cahier technique

Fig. 3

La distance d’observation idéale de l’écran

F. ROBERT

long-métrage Le Hobbit à 48 images stéréoscopiques par seconde. Le réalisateur Peter Jackson a choisi ce format HFR pour apporter une meilleure fluidité des mouvements et accroître le sentiment d’immersion du spectateur. Le rythme habituel de 24 i/s impose beaucoup de contraintes au tournage et c’est ce dont certains réalisateurs veulent s’affranchir. Au départ, le premier volet du Hobbit (2012) a fait débat (sans doute parce que les défauts inhérents à la 3D étaient encore plus gênants) mais le deuxième film de la trilogie (2013) a fait l’objet d’une attention particulière qui a porté ses fruits : les critiques ont fait place à des commentaires nettement plus positifs. Il semble probable que l’avenir du cinéma soit davantage dans un rythme image plus élevé que dans une course à la résolution. Amusant d’ailleurs de noter que le format 4K existe au cinéma depuis plusieurs années, mais que son succès est mitigé en raison de la règle de la distance idéale d’observation (1,5 fois la hauteur de l’écran) qui limite aux seuls premiers rangs la perception de cette meilleure définition !

Paradoxalement, à taille constante d’écran, plus la résolution de l’image augmente, plus la distance idéale d’observation de l’image diminue.

Ainsi, alors que pour une définition HD sur un écran de 46 pouces cette distance était de 1,8 m, elle passe à 0,9 m en résolution 4K. Heureusement une légère amélioration est encore perceptible quand on atteint le double de la distance optimale.

C. Des écrans déjà disponibles Un autre point qui prouve l’ancrage de l’UHD dans les marchés du grand public et du professionnel est la disponibilité des écrans. Les téléviseurs sont accessibles au consommateur à des prix toujours plus bas et les prévisions tablent sur un taux de pénétration de 15 et 30% selon les pays à l’horizon 2020. Du côté des moniteurs professionnels, toutes les marques proposent un ou plusieurs modèles en résolution 4K. Sony a même annoncé lors du dernier NAb le premier moniteur 4K professionnel utilisant la technologie Oled.

Pour couronner le tout, Netflix, le principal opérateur de télévision OTT (« over the top », via Internet), a d’ores et déjà commencé à « streamer » une série au format UHD dès cette année. Selon IHS, près de deux cents chaînes UHD devraient voir le jour d’ici 2020.

2. La Fréquence image A. Le HFR au cinéma La fréquence image (HFR-High Frame Rate) est un des paramètres clés qui conditionnent la qualité d’une vidéo.

Depuis que le cinéma est parlant (1927), les films sont tournés à 24 images par seconde (i/s). Récemment, cette industrie a connu une petite révolution avec la sortie du

60

N°970ccNOVEMBRE 2014

B. Vers la fin du « motion blur » Du côté de la télévision, la situation peut sembler moins critique puisque le format actuel est rafraîchi à 25 ou 30 i/ s. Pourtant, des tests subjectifs menés par l’ITU, la bbC et la NHK sur des contenus HD ont montré que les notes de qualité perçue continuaient à progresser jusqu’à des rythmes de 300 i/s. L’œil est donc bien capable de faire la différence sur des fréquences supérieures à 60 i/s. Il faut aussi noter que le besoin d’augmenter le nombre d’images par seconde est encore plus important sur de l’UHD que sur la HD. En effet, la résolution perçue décroissant avec le mouvement (en partie à cause du flou de bouger, ou «motion blur»), il est illogique de ne pas augmenter la fréquence image avec la résolution. Des expériences (Fig. 4) montrent que pour certains types de séquences contenant du mouvement (sport ou séries télévisées), il est inutile d’augmenter la résolution si on garde une fréquence d’image insuffisante. On comprend aussi pourquoi la plupart des contenus de démonstration de l’UHD que l’on voit dans les magasins ou salons professionnels présentent des images très riches en détails, mais très statiques.

C. La fréquence idéale Quelle serait la fréquence d’images idéale pour l’UHD de demain? La question reste ouverte. L’idée de choisir un multiple commun entre les fréquences existant aujourd’hui a été poussée pour faciliter les conversions.

Ainsi, certains ont avancé le chiffre de 300 i/s qui a le bon goût d’être un multiple de 25 et 30 i/s. Malheureusement, ce n’est pas un multiple exact de 24 i/s. Qu’à cela ne tienne, d’autres ont proposé 600 i/s! Le rythme de 240 i/s a égale-

La téLéviSion 4K

Fig. 4

L’impact de la fréquence de rafraîchissement des images

UHD 120 i/s

UHD 60 i/s

2K

ConvErsion

4K

D. La compression du HFR HD 120 i/s

HD 60 i/s

En filmant une course de trotteurs avec deux caméras UHD tournant à 60 i/s et 120 i/s, il est net qu’à définition égale l’augmentation de la fréquence de rafraîchissement des images donne un piqué plus important. Par contre si la conversion en HD introduit une légère perte de netteté, celle-ci est nettement moins dommageable que le flou provoqué par l’acquisition à 60 i/s.

ment été suggéré en faisant l’impasse sur le 50 Hz. Malheureusement, s’il est vrai que la conversion entre contenus issus des mondes 50 et 60 Hz représente un coût énorme pour les professionnels, le passage à une fréquence d’images multipliée de 5 à 10 fois engendrerait également un coût immense en termes de stockage, interfaces et outils de post-traitement. La tendance actuelle est donc plutôt de viser une fréquence d’images plus raisonnable de 120 i/s pour les contenus du monde 60 Hz, et 100 ou 150 i/s pour ceux du monde 50 Hz. Ces fréquences ont l’avantage de réduire considérablement les effets de flou de bouger ou saccades que l’on voit aujourd’hui en dessous de 60 i/s, tout en limitant le volume de données de la vidéo

Fig. 5

L’échantillonnage de la chrominance

Le dernier point restant à vérifier est le coût de transport d’une UHD dont la fréquence d’images serait le double de celle employée aujourd’hui. Heureusement, les algorithmes de compression d’images à la base des standards tel HEVC reposent en grande partie sur l’exploitation de la redondance naturelle entre les images successives. Ainsi, multiplier le rythme des images par deux ou trois ne se traduit pas par un débit de transport augmenté dans la même proportion. De premiers tests ont même montré que sur certaines séquences, le débit après compression à 120 i/s est quasiment identique à celui du 60 i/s. bien sûr, plus le contenu sera complexe et riche en mouvements et plus le surcoût sera augmenté ponctuellement, mais il restera en moyenne inférieur à 20% du débit initial.

En conséquence, le HFR ne pose pas réellement de problème en transmission, c’est davantage la production des images et leur restitution qui devra être mise à l’échelle.

Les caméras sont déjà disponibles, les outils de post-production prendront plus de temps ou devront monter en puissance, le stockage des images sources devra aussi augmenter. Une des difficultés qui freine encore le passage au HFR se situe dans le manque d’écrans capables de traiter cette fréquence d’images en format UHD. À cette difficulté s’ajoute la question des interfaces qui doivent évoluer pour pouvoir véhiculer la bande passante requise. Un simple calcul montre qu’une vidéo UHD en échantillonnage de la chrominance 4:2:0 sur 10 bits et 120 i/s demande un débit égal à: 3840 x 2160 x 1,5 x 10 x 120 ≈ 15 Gbit/s. C’est bien supérieur à la capacité des interfaces sur câble coaxial couramment utilisées telles que le HDMI, HD-SDI et 3GSDI. Le 10 Gbit Ethernet est aussi dépassé. La situation devient encore plus critique si on affine la quantification des pixels de 8 à 10 ou 12 bits et de même, si on change l’échantillonnage de 4:2:0 à 4:2:2, voire en 4:4:4 (Fig. 5).

C’est pourtant bien ce vers quoi on se dirige si on veut encore améliorer le réalisme en s’intéressant à une autre dimension de l’image: le HDR.

3. contraSte, couLeur et LuminoSité A. Atteindre la perception de l’œil

F. ROBERT D.R.

avant compression. En revanche, il y aurait toujours deux fréquences selon les pays et le problème de la conversion entre les deux mondes resterait entier.

En jouant sur le codage de l’information en termes de luminance et de chrominance, notamment en réduisant celles liées à la chrominance à laquelle l’œil humain est moins sensible, on peut réduire le volume de données à transmettre sans nuire de manière importante à la qualité de perception de l’image.

L’échantillonnage 4 : 2 : 0 est celui utilisé pour les téléviseurs domestiques, tandis que le 4 : 4 : 4 est utilisé pour les moniteurs professionnels utilisés en post-production.

Le High dynamic Range (HDR) est un concept basé sur le constat que la vision humaine est capable de s’adapter à une plage de luminosité bien plus étendue que celle que les écrans peuvent reproduire. Certains considèrent que l’œil humain peut capter des différences de luminosité sur une plage de 10000:1 alors que les écrans qui ont servi NOVEMBRE 2014ccN°970

61

cahier technique La téLéviSion 4K

Fig. 6

Les espaces de couleurs rendues 50 cd/m2 de luminance et les téléviseurs 150 à 600 cd/m2, il existe désormais des prototypes d’écrans HDR qui peuvent atteindre 4000 cd/m2 ! On voit aussi apparaître des modèles de téléviseurs grand public qui peuvent déjà fournir 1500 cd/m2. Tout l’enjeu des travaux en cours est donc de trouver le meilleur moyen de construire un signal HDR qui tirerait parti de la luminosité de ces écrans, tout en préservant la compatibilité avec le parc existant. On parle alors de fonction de transfert ou de «tone mapping».

F. ROBERT

B. Des couleurs plus fidèles

Cette figure montre la différence entre les couleurs adressées par le standard existant (Rec.709) et celui pressenti pour l’UHD1 Phase 2 (Rec.2020). Cette figure montre aussi comment les couleurs de scènes de référence s’inscrivent dans ces deux espaces de couleur (Source ITU-R BT2246). On mesure ainsi les limitations de l’espace Rec. 709 de la HD actuelle.

à définir les normes actuelles étaient limités à une excursion de 100 :1 (sans adaptation). Cette situation conduit à formater le signal de manière à ce qu’il s’adapte au téléviseur alors qu’une reproduction fidèle devrait plutôt reproduire le champ lumineux tel qu’il était à la captation.

Fort de ce constat, des travaux de recherche ont été entrepris afin de reconsidérer complètement les normes actuelles et permettre ainsi de produire un signal qui pourrait alimenter des écrans (HDR) offrant une dynamique de luminance bien plus importante. On a pu remarquer lors de la retransmission des matchs de la récente coupe du monde de football au brésil que les stades exposés misoleil, mi-ombre posaient encore beaucoup de problèmes aux caméramans.

Alors que les écrans de cinéma dépassent rarement

Débits nécessaires suivant plusieurs variantes d’UHD

3 840 x 2 160

62

nombre échantilFréquence de bits par lonnage de Débit composant chromatique l’image nécessaire

8

4:2:0

50

≈ 5 Gbit/s

10

4:2:2

50

≈ 8,3Gbit/s

12

4:4:4

100

≈ 30Gbit/s

N°970ccNOVEMBRE 2014

C. Standardisation et compression Le HDR est une thématique qui est également discutée dans les réunions de standardisation MPEG-H car il est encore difficile de dire quel impact cette dimension pourrait avoir sur la compression. Il est cependant fort probable que le surcoût en débit sera relativement faible et limité à l’augmentation de la profondeur de codage des composantes (passage de 8 bits à 10 ou 12 bits). En post-production, des initiatives telles que ACES basé sur le format OpenEXR afin de préserver l’essence du contenu durant tout le traitement ont déjà largement anticipé les besoins du HDR. Certaines caméras peuvent déjà fournir des données brutes (RAW) en 16 bits linéaires.

4. L’uhD-1 phaSe 2

Fig. 7

Taille de l’image

Les démonstrations de vidéo HDR que l’on commence à voir sur les salons professionnels grâce à ces nouveaux écrans sont plutôt convaincantes et les images sont choisies pour leur large dynamique de luminosité (feux d’artifice, contre-jour, etc.). Les promoteurs de cette technologie mettent souvent en avant le fait qu’elle produit son effet indépendamment de la distance d’observation et de la résolution. Un autre argument est que son coût en exploitation est relativement modeste puisqu’elle ne nécessiterait qu’un passage de 8 à 10 bits en transmission, voire 12 bits en post-production. Enfin, elle permettrait grâce à cette quantification sur davantage de bits d’utiliser un espace de couleur étendu (WCG - wide color gamut) dont le rendu serait plus proche encore une fois des couleurs d’origine (Fig. 6).

L’UHD-1 phase 2 est susceptible de combiner l’ensemble des améliorations discutées précédemment: résolution UHD, fréquence d’images entre 100 et 150 i/s (HFR) et fonctions de transfert modifiées pour prendre en compte les dimensions dynamiques et couleurs étendues (HDR et WCG). Le principal obstacle au déploiement de ce format réside aujourd’hui dans les volumes de données qu’il faudra manipuler en production et post-production, ainsi

F. ROBERT

Ă&#x2030;volution de la rĂŠsolution verticale des tĂŠlĂŠviseurs

Depuis le premier prototype de tĂŠlĂŠviseur de John Baird qui affichait environ 30 lignes en 1925, la rĂŠsolution verticale aura ĂŠtĂŠ multipliĂŠe par près de 150 (4320 lignes en UHD-2) en moins dâ&#x20AC;&#x2122;un siècle, avec une accĂŠlĂŠration notable depuis une vingtaine dâ&#x20AC;&#x2122;annĂŠes.

quâ&#x20AC;&#x2122;après dĂŠcompression du signal. Lâ&#x20AC;&#x2122;un des principaux verrous conditionnant lâ&#x20AC;&#x2122;adoption du format se trouve dans la disponibilitĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;interfaces sufďŹ samment dimensionnĂŠes, pratiques dâ&#x20AC;&#x2122;emploi et au coĂťt raisonnable. Une seconde de vidĂŠo UHD-1 phase 2 ĂŠtant 24 fois plus volumineuse quâ&#x20AC;&#x2122;en HD, il nâ&#x20AC;&#x2122;est pas possible de recourir aux mĂŞmes types dâ&#x20AC;&#x2122;interface quâ&#x20AC;&#x2122;aujourdâ&#x20AC;&#x2122;hui. Le tableau (Fig. 7) donne une idĂŠe des dĂŠbits en question. Pour se faire une idĂŠe, lâ&#x20AC;&#x2122;UHD 4:4:4 sur 12 bits Ă 120 i/s demanderait douze interfaces 3GSDI. La rĂŠcente interface Thunderbolt 2 poussĂŠe par Apple ne sufďŹ rait pas non plus. Lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠquation semble insoluble, mais câ&#x20AC;&#x2122;est en se tournant vers des câbles multi-liens ou vers lâ&#x20AC;&#x2122;optique que la solution paraĂŽt ĂŠmerger. On parle dĂŠjĂ dâ&#x20AC;&#x2122;interfaces SDI optiques Ă 25 Gbit/s.

Du cĂ´tĂŠ de la restitution, on retrouve le mĂŞme problème car le manque actuel dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠcrans UHD Ă 120 i/s provient avant tout du manque dâ&#x20AC;&#x2122;interfaces. Les dalles sont rafraĂŽchies Ă 120 Hz mais il nâ&#x20AC;&#x2122;y a pas encore dâ&#x20AC;&#x2122;entrĂŠe capable de tenir cette cadence.

On parle de 2017-2018 pour le dĂŠploiement de lâ&#x20AC;&#x2122;UHD-1 phase 2, et il est fort probable que dâ&#x20AC;&#x2122;ici lĂ , les interfaces et les ĂŠcrans auront fait les progrès requis pour que lâ&#x20AC;&#x2122;UHD prenne une dimension supplĂŠmentaire et offre une qualitĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;expĂŠrience rĂŠellement amĂŠliorĂŠe, et ce, sans pour autant se limiter aux ĂŠcrans de très grande taille. Lâ&#x20AC;&#x2122;ultra HD ne souffre pas des mĂŞmes problèmes dâ&#x20AC;&#x2122;acceptabilitĂŠ que la vidĂŠo 3D avec lunettes et elle apparaĂŽt comme un progrès naturel des systèmes de tĂŠlĂŠvision en procurant une restitution dâ&#x20AC;&#x2122;images plus proche des modèles de la vision humaine. Lâ&#x20AC;&#x2122;audio nâ&#x20AC;&#x2122;est pas traitĂŠe dans ce dossier mais elle ne sera pas oubliĂŠe puisquâ&#x20AC;&#x2122;il est question dâ&#x20AC;&#x2122;associer Ă lâ&#x20AC;&#x2122;UHD-1 phase 2 une audio spatialisĂŠe qui fait dĂŠjĂ ses premiers pas dans les salles de cinĂŠma. Demain nous promet donc des images prĂŠsentant plus de nettetĂŠ, ďŹ&#x201A;uiditĂŠ et luminositĂŠ avec Ă la clĂŠ une expĂŠrience tĂŠlĂŠvisuelle renouvelĂŠe par son immersivitĂŠ. cm NOVEMBRE 2014ccN°970

# # ! "

63

cahier technique La téLéviSion 4K

PoUr ALLEr PLUs Loin rapport UiT «The present state of ultra-high definition television»

Ce rapport de l’UIT (Union internationale des télécommunications) décrit l’état actuel de la réflexion sur la télévision Ultra HD. Écrit en anglais, il introduit la problématique de l’accroissement de la résolution et du rythme images. Il présente également une expérimentation de la télévision japonnaise NHK en UHD 8K pendant les derniers Jeux olympiques de Londres. Ce rapport est disponible à l’adresse suivante : http://www.itu.int/pub/R-REP-bT.2246-3-2014 cm

Portail UHDTv Magazine

Ce portail en anglais fournit des informations régulières sur les sorties de produits UHD ou les avancées technologiques. Il procure également des informations d’études marketing sur les projections de ventes et la pénétration de la technologie UHD dans le marché télévisuel.

Son adresse est : http://www.uhdtvmagazine.com/ cm

Événement satis, le salon professionnel de la télé du futur Le Satis est le salon français de l’audiovisuel professionnel.

Il se tiendra à Paris Expo du 18 au 20 novembre 2014 et ce sera l’occasion pour les différents exposants et conférenciers de livrer leur vision du futur de la télévision.

Les formats UHD et 4K compteront parmi les thèmes abordés. cm

vocabulaire professionnel c UHD

et 4K

UHD et 4K sont deux mots pour désigner une résolution de 3 840 x 2 160 pixels. Le terme 4K devrait être réservé au cinéma avec une résolution de 4 096 x 2 160 pixels mais il est fréquent d’utiliser ce terme dans un contexte UHD (on parle de téléviseurs 4K).

c HD

1 080i désigne le format HD (1 920 x 1 080) en mode entrelacé (une image composée de deux entités appelées « trames »).

c HD

1080p désigne le format HD (1 920 x 1 080) en mode progressif (une image composée d’une seule entité).

c HFr

High frame rate (fréquence de rafraîchissement d’images) indique un rythme d’images supérieur à l’état actuel.

c HDr

High dynamic Range (luminosité et contraste de l’image) indique un codage de l’image dans un domaine de luminosité étendu.

c WCG

Wide color gamut (rendu des couleurs) indique un codage de l’image dans un domaine de colorimétrie étendu.

c Cd/m²

Unité de luminance, traduisant l’intensité d’une source étendue dans une direction donnée, divisée par l’aire apparente de cette source dans cette même direction. Elle s’exprime en candela par mètre carré.

oU H.265 désigne le standard de compression (2013) qui vise une réduction de débit de 50% à qualité égale par rapport au standard couramment déployé pour la télévision HD. Ce format permet aussi d’encoder les formats UHD jusqu’à une fréquence d’images de 120 images par seconde.

Vidéo

Pédagogie L’EBU a mis en ligne plusieurs vidéos qui expliquent simplement les notions telles que le HFr, HDr et couleurs étendues. Désolé, les explications sont encore données en anglais !

EBU

64

N°970ccNOVEMBRE 2014

industrie-techno.com

D.R.

c HEvC

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LA FABRIQUE DE L’INNOVATION ccTHIBAUT DE JAEGHER DIRECTEUR DE LA RÉDACTION

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ALIBABA Grand maître de l’art de la guerre digitale

cc Comme

un crocodile dans le Yangtze

Jack Ma a ainsi compris très tôt qu’il ne pourrait pas lutter avec les mêmes armes que les leaders américains. S’il partage leurs ambitions mondiales (dès le départ, Jack Ma pensa Alibaba pour le monde), il ne cherche pas à copier leurs recettes. « Nos compétiteurs n’étaient pas en Chine mais dans la Silicon Valley », raconte le patron, dont ebay (2) fut longtemps la bête noire. Mais pour concurrencer la marketplace américaine, Jack Ma a estimé qu’il ne fallait pas l’attaquer frontalement. « Ebay, c’est un requin dans l’océan. Nous, nous sommes un crocodile dans le Yangtze. Si nous nous battons dans l’océan, nous perdrons. Mais si nous nous battons dans le fleuve, nous

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N°970ccNOVEMBRE 2014

gagnerons ». Cette stratégie lui a permis de définir une vision pour Alibaba : être un facilitateur de business pour les PME et ETI, notamment chinoises. cc Valoriser

les mille et une erreurs

Cette vision, il a fallu un peu de temps pour la mettre au point. Jack Ma reconnaît que l’entreprise s’est développée trop vite et sans discernement jusqu’au krach de la bulle Internet (3). Il a dû alors fermer de nombreuses filiales et surtout trouver –sous pression– un business model. Il propose aux industriels chinois d’utiliser sa plate-forme pour accéder au marché américain en mettant leurs catalogues en ligne (4). Le patron reconnaît volontiers que ses équipes ont testé beaucoup de solutions, de produits, de services avant de trouver la (bonne) voie. Comme il le dit souvent, «si je devais raconter l’histoire d’Alibaba, j’appellerais mon livre “Les mille et une erreurs”. Car c’est comme cela que j’ai construit Alibaba.» La culture du changement étant évidemment au cœur des valeurs de l’entreprise.

Agilité, frugalité, adaptabilité : ces trois mots résument bien la méthode Alibaba. Une méthode que Jack Ma entend mettre à profit pour devenir le leader mondial incontesté de sa catégorie. Avec sa levée de fonds (5), la plus grosse de l’histoire, il semble très, très bien parti. cm

BRUNO LEVY POUR IT ; D. R.

I

l y a trois raisons qui expliquent notre survie : nous n’avions pas d’argent, nous n’avions pas de technologies et nous n’avions pas de plan. Chaque dollar, nous l’utilisions donc très prudemment ». Chaque fois qu’il doit expliquer le succès de son entreprise, Jack Ma (1), le patron fondateur d’Alibaba, répète à l’envi cette phrase.

La formule est efficace mais elle représente bien plus que cela. Ces trois contraintes sont devenues une sorte de règle de vie de l’entreprise Alibaba dans son ensemble.

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Sommaire

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Statistique descriptive

Représentation graphique et numérique des données ■

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