IT992

DÉCOUVREZ POURQUOI LES BATTERIES DE TÉLÉPHONE S’ENFLAMMENT

N°992ccNOVEMBRE 2016 - 16,50

www.industrie-techno.com

TRANSITION ÉNERGÉTIQUE

LE GAZ FAIT VALOIR SES ATOUTS ccPAGE 24

UNE FEMME, UNE TECHNO ccPAGE 4

Elle met la robotique au service de la santé Jocelyne Troccaz, directrice de recherche au CNRS

CAHIER TECHNIQUE ccPAGE 57

Projection thermique à froid

Le cold spray pour le traitement de surface

LA MULTIPHYSIQUE POUR TOUS L’évolution des outils de simulation numérique vient de franchir un cap majeur.

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EDITO

Le pire et le meilleur

ccMURIEL DE VERICOURT RÉDACTRICE EN CHEF

THOMAS GOGNY POUR IT

mdevericourt@industrie-technologies.com

Il y a celles qu’il nous semble avoir toujours attendues, et celles dont on n’aurait même pas osé espérer l’existence. Il y a celles que l’on adore instantanément, et celles que l’on apprend à apprécier. Et puis il y a aussi, parfois, celles que l’on prend en grippe… Les innovations technologiques, qui bousculent l’ordre établi en rendant faisable ce qui ne l’était pas, suscitent des émotions contrastées. En général, nous nous réjouissons de ce qu’elles nous permettent. Mais pas toujours. Une réalité qu’Industrie & Technologies explore chaque semaine, en soumettant douze questions, toujours les mêmes, aux grandes personnalités du monde de l’industrie, pour recueillir leur vision de l’innovation. L’une de ces questions porte sur l’innovation que ces personnalités détestent.

Certaines réponses font sourire (la fraise dentaire, le réveil matin, les radars automatiques), d’autres sont plus graves (l’armement). Toutes permettent en tout cas d’éclairer de façon originale la façon dont les utilisateurs reçoivent une nouveauté. Beaucoup de répon- Les innovations dants témoignent ainsi de leur inquiétude technologiques concernant la protection des données personnelles, soulignant ainsi qu’une innovation, pour bousculent l’ordre établi, être acceptable, ne doit pas être perçue comme en rendant faisable intrusive. Plusieurs autres brocardent les pro- ce qui ne l’était pas duits qui capitalisent sur une avancée technologique, mais sans répondre à un besoin précis, ou qui arrivent sur le marché trop tôt pour s’y positionner coûte que coûte, alors qu’ils sont mal achevés. Soit très exactement le reproche que l’on peut adresser au Galaxy Note 7, développé à marche forcée par Samsung pour contrer l’iPhone, et qui s’est soldé par un échec retentissant, lié à des problèmes récurrents d’embrasement du terminal. Comme quoi être bardé de technologies ne suffit pas forcément à passer l’épreuve du feu… cm

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UNE FEMME, UNE TECHNO

elle met la robotique au service de la santé experte en robotique, Jocelyne Troccaz s’est intéressée très tôt à ce que cette discipline pouvait apporter lors d’une intervention médicale. curiosité et altruisme teintent le parcours qui l’a amenée à développer une solution d’imagerie médicale pour guider les cliniciens lors d’une opération.

Jocelyne Troccaz, directrice de recherche au cnrs

A

ques et applications, Grenoble, (TIMCImag) à l’université Joseph Fourier de Grenoble. « J’étais venue pour en apprendre davantage sur les mécanismes de la préhension humaine et pour voir ce qu’ils faisaient en matière de robotique médicale.

Au bout d’un an, j’ai fait un an de plus.

Après deux ans, je me suis dit : c’est vraiment ça que je veux faire. » Un choix atypique. « La robotique médicale, c’était très exotique à l’époque. Il y avait peu de personnes qui pratiquait cette discipline au niveau mondial et encore moins en France. » L’équipe de recherche du laboratoire travaille directement avec les médecins. Une interdisciplinarité précieuse, récompensée des années plus tard quand l’Académie de chirurgie choisit la chercheuse en 2014 pour devenir son premier membre non issu du milieu médical. Juste avant, Jocelyne Troccaz avait obtenu le prix de cette même académie.

Au départ, Jocelyne Troccaz travaille sur la planification de trajectoire, avec des

cc LA BIOSPSIE ASSISTÉE PAR LA CARTOGRAPHIE 3D la machine urostation de Koelis, constituée d’un échographe et d’un ordinateur, intègre une solution de guidage par imagerie 3D. Au début de l’opération, un examen de référence permet d’obtenir l’image de la prostate. Pendant la biopsie, la sonde utilisée par le clinicien pour prélever des tissus prend aussi des clichés par échographie 3D. La technologie fait apparaître un volume différent de la première image, puisque la sonde appuie sur la prostate et modifie la position, l’orientation et la forme de la glande. L’analyse de l’équipe TIMC permet de recaler les deux images. L’ordinateur calcule tout d’abord les paramètres de positionnement, puis la taille et enfin la déformation de la prostate.

Une fois l’image recalée, l’appareil visualise la trajectoire de la biopsie prévue dans l’image de référence, donnant ainsi une cartographie 3D.

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radiothérapeutes pour cibler l’envoi des faisceaux. « On pensait robotiser la table sur laquelle on posait le patient, souritelle. Et puis on n’a pas du tout fait ça. Je me suis tournée vers l’imagerie, plutôt liée au positionnement du patient. » cc Travailler

avec des images 3D obtenues par échographie

Un questionnement incessant, original mais très concret dans l’objectif de soigner les gens. « Ce qui m’intéresse, c’est que les choses marchent, et que cela soit utilisé en clinique », souligne-t-elle avec naturel, et une bonne dose d’humilité.

L’humaniste apprend au contact des médecins leurs problématiques. « Les cliniciens n’avaient qu’une représentation virtuelle de ce qu’ils faisaient », s’étonne la scientifique.

Jusqu’à ce qu’un jour, elle commence à travailler avec Pierre Mozer, un clinicien urologue de la Pitié Salpêtrière. L’échange est prolifique et les idées fusent. « Quand il venait chez nous, et voyait nos méthodes, cela lui donnait des idées pour changer sa pratique clinique. Avec lui, nous avons développé plusieurs projets. » Au cours des discussions arrive le sujet de la biopsie de la prostate. Il s’agit de prélèvements répétés sur l’organe pour vérifier s’il y a développement d’une tumeur cancéreuse. « C’était le projet où tout marche bien. Le bon sujet, de bons étudiants, de l’argent et puis un industriel qui veut bien investir. » C’est en discutant avec ses collègues de ce projet de biopsie qu’elle lance une tentative originale. Elle commence à tra-

d.r.

près plus de 25 ans dans la robotique médicale, Jocelyne Troccaz se souvient encore de ce qui a été le point de départ de sa carrière. « La première fois que j’ai vu un robot au bloc opératoire, c’était très impressionnant, j’ai eu envie de continuer », relate-t-elle. Une orientation qui ne s’est pas tout de suite imposée à elle. «Au départ, je ne savais pas ce que je voulais faire, comme beaucoup de monde », raconte cette femme énergique, dans son bureau rempli d’orchidées et de livres de robotique. Après le bac, c’est son goût pour la physique qui la pousse vers l’université, où elle acquiert une licence d’informatique avant de poursuivre par une thèse sur l’automatisation de la préhension par les robots.

Le hasard lui fait alors découvrir l’équipe « Gestes médico-chirurgicaux assistés par ordinateur » (GMCAO) du laboratoire Techniques de l’ingénierie médicale et de la complexité - Informatique, mathémati-

Jocelyne Troccaz

P. GuiTTeT Pour indusTrie eT TechnoloGies

cette chercheuse en robotique découvre la médecine par hasard en 1990. elle devient pionnière dans les systèmes de guidage par imagerie médicale. Élue premier membre non médecin de l’académie de chirurgie en 2014, elle est nommée début 2016 pour recevoir la légion d’honneur.

Dès 1995, un contrat exclusif de transfert industriel favorise la création de l’entreprise Praxim, qui commercialise les systèmes de chirurgie assistée par ordinateur.

vailler avec des images obtenues par échographie 3D. Auparavant, l’équipe avait développé des méthodes de navigation basées sur la localisation d’une sonde échographique par un localisateur optique, une sorte de système GPS. À partir de cela, une assistance visuelle permet de suivre une trajectoire. Mais le localisateur suppose un équipement lourd et coûteux, et la technologie optique nécessite que personne ne passe entre le localisateur et l’élément ciblé.

Pour la prostate, plutôt que d’utiliser le localisateur, l’équipe fait donc un pari : « On s’est dit qu’utiliser uniquement les images par échographie 3D devait être suffisant pour voir où l’on faisait la ponction. » Il faut alors comparer l’image réalisée au cours de l’opération à celle prise lors d’un examen par ultrasons. Grâce au

recalage de l’image qui prend en compte la déformation et le mouvement de la prostate, le clinicien observe la trajectoire qu’il comptait réaliser et peut ajuster son prélèvement. Les cliniciens se rendent ainsi compte de leur propre pratique. cc Un

simulateur de biopsie en projet

« Même avec des experts de la biopsie, les prélèvements qu’on enregistrait montraient que certaines zones n’étaient pas ponctionnées, alors que l’idéal est d’avoir des biopsies réparties régulièrement. » L’entreprise Praxim, qui s’est créée à partir des recherches du laboratoire TIMCImag, soutenait depuis le début ce projet.

Vu le potentiel de la solution, une nouvelle branche se forme sous le nom de Koelis. La start-up développe un appareil,

l’urostation, qui réunit un échographe et un ordinateur. « Cela nous a fait commencer un nouveau projet : un simulateur de biopsie pour les étudiants », poursuit-elle. Une réplique d’une sonde enregistre les gestes des étudiants qui peuvent ainsi s’entraîner à faire des biopsies virtuelles, et ainsi mieux percevoir leurs opérations.

Les projets semblent tourbillonner autour de Jocelyne Troccaz, et ne jamais s’arrêter en chemin. En se levant de son bureau, elle tend un bras vers la fenêtre.

Derrière, se dresse le Centre hospitalier universitaire de Grenoble. Pour cette chercheuse désireuse de faire œuvre utile, la réalité clinique n’est jamais bien loin. ccClaire leCœuvre redaction@industrie-technologies.com

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SOMMAIRE

EN COUVERTURE

TENDANCES

SÉCURITÉ INDUSTRIELLE

Les objets connectés au service de la prévention

cc PAGE 8

CONCEPTION

Micro-impression 3D pour capteurs chimiques

cc PAGE 10 BIOTECHS

64 neurones vivants dans une puce

cc PAGE 11 MESURE

Un analyseur pour longs fragments d’ADN

cc PAGE 12

PRODUCTION

Une usine-école pour l’industrie 4.0 cc PAGE 14

CONCEPTION

Batteries miniatures pour objets connectés

cc PAGE 16 ÉNERGIE

Un convertisseur pour doper les batteries

cc PAGE 18

ÉLECTRONIQUE

Du carbure de silicium dans les chargeurs

cc PAGE 20

TRANSITION ÉNERGÉTIQUE

Le gaz fait valoir ses atouts

En pleine évolution du mix énergétique, les acteurs de la filière gaz font valoir les atouts du méthane. S’il est encore majoritairement d’origine fossile, il est moins émetteur de CO2 que le pétrole et le charbon. Il constitue par ailleurs un bon allié des énergies renouvelables, dont il pallie l’intermittence. Il peut enfin être obtenu à partir de matière biosourcée, se transformant lui aussi en ressource renouvelable. ccPAGE 24 EXPLOITATION

INFOPOSTER

LIQUÉFACTION

Le gaz sous les feux de la rampe

Les atouts du méthane

Quand le GNL remplace le pétrole

cc PAGE 26

DOSSIER Les nouvelles cyberarmes des industriels cc PAGE 22

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N°992ccNOVEMBRE 2016

cc PAGE 38

STOCKAGE ENTRETIEN AVEC

Sandra Lagumina

directrice générale adjointe d’Engie chargée des infrastructures cc PAGE 29

INDUSTRIE-TECHNO.COM

cc PAGE 30

L’allié idéal des énergies renouvelables cc PAGE 32

PRODUCTION

Chryso renonce au fioul cc PAGE 40

MÉTHANISATION

Du gaz vert dans le réseau cc PAGE 36

Pour s’abonner c www.industrie-techno.com/abonnement Déja abonné c abo@infopro-digital.com - 01 77 92 99 14

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 Julien Elmaleh Directrice générale déléguée Isabelle André Directeur du pôle industrie Pierre-Dominique Lucas

PRODUITS

IMPRESSION 3D

Les technologies se diversifient

cc PAGE 42

NOUVEAUTÉS

Notre sélection de produits classés en 5 secteurs de référence

cc PAGE 46 à 55

RÉDACTION Directrice des rédactions Christine Kerdellant (9483) Directrice adjointe des rédactions Anne Debray (9251) Rédactrice en chef Muriel de Vericourt (9957) Assistante de la rédaction Marielle Flèche (9425) Rédactrice en chef déléguée Aurélie Barbaux (9470) (Bureaux d’études, design, CAO, lettre Web) Chef de rubrique actualités Juliette Raynal (9421) (Numérique, électronique, informatique).

Rédacteurs Philippe Passebon (9481)(Énergie, environnement, électrotechnique et sécurité) Laurent Rousselle (9435) (Nouveaux produits) ONT COLLABORÉ À CE NUMÉRO Baptiste Cessieux, Sophie Eustache, Emmanuelle Lesquel et Hugo Leroux 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 projection dynamique par gaz froid, ou « cold spray » De la particule de poudre à la pièce industrielle 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 Guillaume de Corbière Directrice Marketing direct et diffusion Laurence Vassor Marketing direct abonnements Carole Hardy Gestion abonnements Nadia Clément TARIFS ABONNEMENTS France (TVA 2,10 %) 1 an : 220 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 MÉCANIQUE DES RÊVES

AUTOMATISMES Quand les machines prennent vie cc PAGE 66

CE NUMÉRO COMPORTE : - UN ENCART JETÉ DE 2 PAGES «SMART INDUSTRIES» SUR TOUTE L’ILE-DE-FRANCE CRÉDITS PHOTOS COUVERTURE : GETTY ; P. GUITTET ; D.R. SOMMAIRE : SHUTTERSTOCK ; F. ROBERT ; D.R.

Numéro de commission paritaire : 0617 T 81775. 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 Julien Elmaleh

10-31-1668 / Certifié PEFC / pefc-france.org

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TENDANCES

Sécurité industrielle Les objets connectés au service de la prévention

e 12 juillet 2013, un train intercité Paris-Limoges déraille en gare de Brétignysur-Orge, faisant sept morts et des dizaines de blessés.

Aujourd’hui, l’enquête pointe du doigt un défaut d’éclisse, une sorte d’agrafe métallique servant à raccorder deux rails consécutifs. Suite au drame de Brétigny, l’entreprise semble avoir tiré les leçons de l’accident. Au printemps dernier, la Sncf a annoncé un vaste plan de déploiement de capteurs connectés sur les 50 000 kilomètres de voies, dans les 40 000 centres techniques, sur les 2 200 systèmes d'aiguillages. Entre 2015 et 2017, la société va investir plus de la moitié des 600 millions d'euros, destinés à son plan de transformation digitale, dans l’Internet des objets industriel.

L

sur le projet Surca, lequel vise à placer des capteurs pour surveiller en temps réel et à distance les caténaires. Au-delà des avaries matérielles, de nombreux incidents extérieurs doivent être maîtrisés pour assurer la sécurité de la circulation. forte des signaux remontés par les capteurs et du recours à des algorithmes de croisement des données, la société compte aussi surveiller la végétation pour prévenir la chute de branches sur les voies.

cc Pour

la maintenance et la surveillance industrielle

Plusieurs projets pour instrumenter le réseau ont d’ailleurs déjà vu le jour ces dernières années. Dans le cadre d’un projet pilote mené avec la Sncf, colas Rail a développé une éclisse connectée. Plus précisément, il s’agit d’une rondelle connectée, qui mesure le serrage des boulons et remonte l’information à un serveur central en passant par le réseau LoRa, déployé par Bouygues Télécom. Grâce à la technologie d’Intesens, une start-up spécialisée dans les capteurs connectés pour la maintenance et la surveillance industrielle, la société ferroviaire mesure aussi la température des rails pour surveiller leur surchauffe. La start-up planche par ailleurs

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Conçue par GRTgaz et Eridanis, cette borne surveille le réseau gazier et signale, via Sigfox, les anomalies détectées.

L’industrie ferroviaire n’est pas la seule à investir dans l’Internet des objets et les capteurs connectés. Les opérateurs d’importance vitale (OIV) sont particulièrement intéressés par les avancées technologiques du secteur. c’est le cas des opérateurs de distribution de l’eau, qui doivent mesurer en permanence la qualité de l’eau. Suite au plan Vigipirate de 2003, qui avait imposé une augmentation du niveau de chloration à 0,1 mg par litre, et aux attentats de 2015, les OIV sont sur le qui-vive. Les réseaux de distribution de l’eau sont placés sous haute surveillance. cc Le

logiciel au sein du capteur effectue le premier diagnostic

« Le cEA List a des activités autour des solutions connectées et intelligentes, qui ont des applications de sécurité. Du côté des capteurs, on a identifié deux grands problèmes. Tout d’abord, il nous faut fabriquer des outils capables de relever précisément la bonne mesure au bon moment.

Mais relever le pH de l’eau ou le niveau du chlore ne suffit pas à déterminer si l’eau est empoisonnée. On rajoute donc une couche d’intelligence, pour analyser les données, soit directement sur le capteur, soit à côté. ce logiciel va permettre d’agréger plusieurs données pour proposer un diagnostic qui aura lieu directement sur le terrain », témoigne florent Kirchner, chef du laboratoire pour la sûreté du logiciel, institut de cEA Tech. « Ensuite, les capteurs sont mis en réseau. ce troisième niveau, relativement récent, permet d’avoir une vue générale du réseau, de réaliser un pilotage des infrastructures à distance… » Les opérateurs de distribution de gaz se tournent aussi vers les objets connectés pour surveiller leur réseau. L’an dernier, GRTgaz a développé avec Eridanis une

D.R.

Surveiller les infrastructures industrielles à distance pour détecter les défaillances et réduire le risque d’accident, c’est la promesse des capteurs connectés et intelligents. Au printemps, la Sncf a annoncé un vaste plan de déploiement de capteurs connectés.

L’industrie ferroviaire n’est pas la seule à investir dans l’Internet des objets : GRTgaz teste aussi des capteurs connectés pour instrumenter son réseau de distribution.

TENDANCES

LE RÉSEAU FERRÉ SOUS CONTRÔLE ÉCLISSE Une rondelle connectée permettra de surveiller le serrage des boulons sur une éclisse qui solidarise deux rails conscutifs.

AIGUILLAGE Pour les protéger du gel, les aiguillages sont dotés de chauffage, que la Sncf va équiper de capteurs pour vérifier à distance leur état de fonctionnement.

CATÉNAIRE Pour prévenir les ruptures caténaires, des capteurs sont placés sur les contrepoids afin de suivre leur activité.

RAIL Des capteurs d’Intesens permettent à la Sncf de surveiller la surchauffe des rails.

c Pour anticiper les pannes, la SNCF s’appuie sur des capteurs connectés placés judicieusement sur le réseau ferré. Ainsi les points les plus sensibles sont surveillés en continu pour faciliter les interventions des agents de maintenance. borne connectée, dotée d’un capteur de verticalité, d’un accéléromètre, d’un GPS et d’une sonde de température. L’objectif de cette balise est d’indiquer la présence du réseau enterré, pour éviter qu’il ne soit détérioré par des travaux. Quand le boîtier détecte une anomalie, il remonte l’information via le réseau Sigfox. « Après une phase de test d’un an, nous étions satisfaits des résultats. Les informations sur les dégradations de la borne étaient fiables ». Malgré les résultats positifs, la société n’a pas souhaité déployer la borne connectée, son prix

étant trop élevé par rapport à la valeur ajoutée. « Pour ce type d’information, nous n’avons pas besoin de temps réel, le passage de routine des opérateurs suffit. En revanche, nous avons démontré la possibilité de rendre communiquant un dispositif habituellement passif. nous avons donc développé d’autres cas d’usage, notamment pour faire de la surveillance de la sécurité et de la continuité de l’alimentation en gaz », explique frédéric Guillou, chef de projet innovation chez GRTgaz. La société teste actuellement un capteur de température

Le data mining pour prévenir les accidents

D.R.

c Température,

pression, vitesse… toutes les données remontées par les capteurs et objets connectés n’ont de sens qu’une fois croisées les unes avec les autres. c’est tout l’enjeu du traitement des données, pour les rendre lisibles et pertinentes.

En collaboration avec le laboratoire information de Grenoble, le concepteur et opérateur de système critique cS planche sur le projet Ikats, une boîte à outils basée sur le machine learning et le data mining. L’objectif ? Permettre à des non experts en data mining de bénéficier de ces briques logicielles pour contrôler les processus industriels et prédire, notamment, le comportement des systèmes surveillés.

pour instrumenter un détenteur à l’intérieur du réseau de distribution. « notre réseau est équipé de postes de détente destinés à abaisser le niveau de pression entre nos installations et les équipements de nos clients. Le phénomène physique associé refroidit le gaz. Dans ces conditions, un simple capteur de température connecté pourra permettre d’analyser le bon fonctionnement de l’installation. Auparavant les technologies nécessaires pour le même usage étaient plus compliquées et onéreuses», détaille frédéric Guillou.

Anticiper les accidents, détecter les détériorations à temps, gérer les risques d’intrusion : les objets connectés permettent de mieux de surveiller et de contrôler les infrastructures à distance. Mais cette valeur ajoutée est à double tranchant. c’est une fenêtre pour les hackers, qui peuvent exploiter les communications pour capter et modifier les données. À utiliser avec précaution, donc. cm cc SOPHIE EUSTACHE redaction@industrie-technologies.com

NOVEMBRE 2016ccN°992

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TENDANCES

Conception Micro-impression 3D pour capteurs chimiques

cc EN BREF

Biomimétisme Une combinaison inspirée des castors Le+ L’isolation

Le+ La résolution

Grâce à un procédé de microfabrication additive, des chercheurs de l’Institut de science des matériaux de Mulhouse, en partenariat avec l’UTC et l’université de Bordeaux, ont mis au point, en une seule étape, des microcapteurs à base de polymères à empreintes moléculaires (MIP). Ces derniers sont utilisés

Ce matériau isolera du froid plongeurs et surfeurs.

Une équipe de chercheurs du MIT s’est inspirée de la méthode d’isolation qu’utilisent les castors et les loutres des mers pour développer des combinaisons de surf plus performantes.

Ces petits mammifères semiaquatiques utilisent, en effet, leur fourrure très dense pour capturer des bulles d’air chaud et s’isoler du froid. Les chercheurs ont reproduit ce mécanisme à l’aide d’une surface en caoutchouc et d’un modèle mathématique. cm

pour détecter et analyser des moléLa résolution de ce procédé de micro-fabrication cules cibles (substances naturelles additive atteint 80 à 100 nanomètres. ou synthétiques, médicaments, pesticides ou toxines, par exemple). Ces entre 20 et 100 microns, ici, la résolution peut capteurs ne sont pas nouveaux, mais les tra- atteindre 80 à 100 nanomètres », précise vaux des chercheurs ont permis de franchir Arnaud Spangenberg, membre de l’équipe de une nouvelle étape quant à leur mise en forme. recherche. Cela donne ainsi la possibilité de Dans les détails, les chercheurs sont parvenus fabriquer des microcapteurs chimiques à façon à mettre au point une formulation à base de dans des endroits très confinés, comme les MIP compatible avec les conditions de microlaboratoires sur puce. Les applications polymérisation spécifiques de la stéréo- potentielles sont nombreuses : séparation de lithographie biphotonique, un procédé de molécules ou screening de drogues en pharmamicro-fabrication additive par écriture directe cologie, détection sur site de polluants ou laser. « Alors qu’avec les imprimantes SLA dis- encore détection de molécules d’intérêt pour ponibles sur le marché, les résolutions varient l’agroalimentaire. cc J. R.

Informatique Cryptosense traque les faiblesses cryptographiques Automatiser la chasse aux failles cryptographiques. C’est ce que propose la start-up

Cryptosense, lauréate du prix de l’innovation des Assises de la sécurité 2016. La jeune

Le logiciel Analyser détecte rapidement les failles dans les systèmes cryptographiques.

pousse a mis au point Analyzer : une solution logicielle qui permet de détecter, en quelques minutes, les failles dans les systèmes cryptographiques utilisés dans les applications. Analyzer repose sur une combinaison de méthodes logique et automatique. Un premier algorithme d’apprentissage permet de comprendre et de déterminer un modèle logique. À partir de ce modèle, un second algorithme teste différentes combinaisons de commandes pour voir si l’une d’entre elles mène à une brèche de sécurité. La solution ne propose donc pas d’analyser simplement les lignes de code, mais de vérifier si le système cryptographique a correctement été intégré. cc J. R.

Sélectionné par le

d’Intelligence Technologique

www.industrie-techno.com/fit

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C’est le nombre d’entreprises sélectionnées par la Maison Blanche pour concevoir des prototypes d’habitat pour des voyages de longue durée dans l’espace lointain.

D. THUAU ; D.R.

Le+ L’automatisation

TENDANCES

Biotechs 64 neurones vivants dans une puce Le+ CapacitĂŠ sensorielle

pes pour encapsuler individuellement les neurones et apporter Ă chacun la bonne tempĂŠrature, le bon niveau de pH et sufďŹ samment de nutriments. Les capsules sont combinĂŠes Ă des ĂŠlectrodes recouvertes d’ADN et de protĂŠines enrichies pour inciter les neuroAgabi, fondateur de la start-up californienne nes Ă crĂŠer des liens artificiels avec elles.

Koniku, ne s’est pas contentĂŠ de s’inspirer du Grâce Ă ces ĂŠlectrodes propriĂŠtaires, il est posfonctionnement de sible de lire et d’Êcrire notre organe. Avec des informations Ă son ĂŠquipe, l’entrel’intĂŠrieur des neupreneur a directerones. Koniku soument intĂŠgrĂŠ 64 neuhaite explorer leurs rones vivants dans capacitĂŠs sensorielles une puce. Ces neuropour permettre Ă nes ont ĂŠtĂŠ obtenus Ă des drones de dĂŠtecpartir de la culture ter, par exemple, EncapsulĂŠs individuellement, de cellules souches des fuites de mĂŠthane 64 neurones humains ont ĂŠtĂŠ en laboratoire. Ensuite, la startdans les rafďŹ neries de pĂŠtrole. combinĂŠs Ă des ĂŠlectrodes up a mis au point des envelop- au sein de ce circuit intĂŠgrĂŠ. cc J. R.

cc EN BREF

Environnement Le zeste d’orange contre la sÊcheresse

D.R.

Capable de rÊaliser de nombreux calculs en parallèle avec une consommation ÊnergÊtique infÊrieure à celle d’une ampoule de 25 watts, le cerveau humain se prÊsente comme un super-ordinateur. Oshirenoya

Le+ Low cost

Ce polymère superabsorbant à base de zeste d’orange pourrait former des rÊservoirs d’eau.

La lycÊenne Kiara Nirghin a utilisÊ du zeste d’orange, du jus de citron et de la peau d’avocat pour mettre au point un polymère super-absorbant (SAP) low cost et respectueux de l’environnement.

RepĂŠrĂŠe par Google, elle espère utiliser ce procĂŠdĂŠ pour retenir l’eau dans le sol et former des rĂŠservoirs aďŹ n de faciliter les rĂŠcoltes des agriculteurs en pĂŠriode de sĂŠcheresse. cm

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TENDANCES

Transport Un train à hydrogène Le+ Zéro émission Fin septembre, Alstom a dévoilé un train doté d’une pile à combustible, alimentée par de l’hydrogène. Le train émet uniquement de la vapeur et de l’eau condensée lorsqu’il est en fonctionnement, avec un faible niveau de bruit.

Alstom prévoit de livrer 40 à 70 unités d’ici fin 2017.

Les premiers tests devraient être opérés en Allemagne. cm

Design Un métamatériau imprimé en 3D Le+ Davantage d’intégration

Clenche de porte et sa poignée imprimée en 3D en une seule pièce.

Une équipe du laboratoire d’interaction homme-machine du Hasso Plattner Institute est parvenue à fabriquer à partir d’un métamatériau des mécanismes complets en une seule pièce en plastique imprimée en 3D. Ce métamatériau à base de silicone imprimé en 3D est composé de cellules plus ou moins rigides ou flexibles selon les besoins du mécanisme. Il permet d’obtenir une clenche de porte avec sa poignée intégrée ou même un pantographe. cm

Mesure Un analyseur pour longs fragments d’ADN Le+ Rapidité

Un analyseur de fragments d’ADN capable d’opérer avec des fragments longs jusqu’à 165 000 paires de bases a été mis au point par Advanced Analytical Technologies Inc (AATI). Cette société amé-

ricaine s’est récemment implantée en France, au sein du biocluster Genopole.

Cet instrument utilise Après son extraction, l’ADN est un champ continu découpé en morceaux (fragmenté) pour analyser rapidement de longs fragments d’ADN. afin de le préparer au séquençage.

Un analyseur de fragments réalise l’analyse automatisée des fragments présents dans l’échantillon, afin d’en déterminer la concentration, la taille et la qualité. En appliquant un champ pulsé plutôt qu’un champ continu, le nouvel instrument gagne un facteur 15 à 20 en vitesse de séparation et peut travailler avec des fragments longs de 165 000 paires de bases, contre quelques milliers avec les technologies concurrentes (sachant que l’ADN humain contient 3 milliards de paires de bases).

Plus les fragments sont longs, moins il y a de risques d’erreurs lorsque l’ADN est reconstitué. L’analyse des fragments est essentielle avant d’effectuer le séquençage de l’ADN, technique désormais majeure dans le domaine de la santé, des biotechnologies ou encore de l’agronomie. cc P. P.

Automobile La Zoé auscultée Comment améliorer la performance et l’autonomie de la Zoé ? La nouvelle chaire

de Centrale Nantes et de Renault consacrée à la propulsion électrique mise sur de nouveaux dispositifs de contrôle et de diagnos-

Le+ Autonomie

Le moteur de la Zoé bénéficiera de l'expertise de Renault et des compétences de Centrale Nantes.

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tic des moteurs électriques. La première étape consiste à remplacer des capteurs par du logiciel. Le contrôle de la vitesse et de la position du moteur électrique sont actuellement réalisés par des capteurs mécaniques de suivi. Mais « ces capteurs coûtent cher », note Malek Ghanes, titulaire de la chaire. « Nous allons les remplacer par une solution logicielle. L’idée est d’utiliser la mesure du courant électrique en entrée du moteur, interprétée par des codes appropriés dans le calculateur de la voiture. Les capteurs de courant coûtent très peu cher. » Dans le cas du contrôle et de la gestion des batteries, la chaire s’attachera à optimiser la gestion de l’énergie, comme sa récupération en descente, pour augmenter l’autonomie complète du véhicule. Pour effectuer ces recherches, un banc d’essais unique au niveau national est développé, pour fonctionner avec tous types de moteurs électriques. cc P. P.

D.R.

cc EN BREF

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TENDANCES

Interface Des robots en essaim Le+ Une expérience utilisateur revisitée

Ces petits robots sont équipés de roues, de capteurs et d’un gyroscope.

S’appuyer sur des essaims de petits robots pour créer de nouvelles interfaces hommes-machines.

C’est l’idée qu’ont présentée des chercheurs francoaméricains lors de la conférence User Interface Software and Technology, qui s’est tenue à Tokyo au mois d’octobre. Leurs petits robots, baptisés Zooids, peuvent se ranger pour prendre des formes particulières et divulguer des informations, interagir avec leur environnement et même porter des objets réels, pour rapprocher, par exemple, un téléphone de son utilisateur. cm

16000

C’est le nombre de développeurs dans le monde qui travaillent sur la plateforme cloud Predix, développée par GE Digital.

Cet outil permet de développer des applications de maintenance prédictive dans l’industrie.

Production Une usine-école pour l’industrie 4.0 Le+ Une baisse des coûts de fabrication de 10 à 20 %

Le Boston Consulting Group (BCG) France a ouvert sur le plateau de Saclay une usine pilote de 1200 m2 pour permettre à ses clients d’accélérer leur transformation vers l’industrie 4.0. Deux lignes de production

« grandeur nature » permettent d’expérimenter les huit technologies de l’industrie du futur définies par le BCG : le cloud et la cybersécurité, l’intégration horizontale et verticale, la simulation numérique, les big data & l’analytics, l’Internet industriel, la réalité augmentée, l’impression 3D et, enfin, la robotique avancée. Si les industriels ont déjà expérimenté l’une ou l’autre de ces technologies, il s’agit à présent de les interconnecter. L’Innovation center for operations (ICO) abritera une ligne de fabrication de bonbons et l’assemblage de scooters

Bioingénierie Bientôt des brins d’ADN low cost Le+ Un traitement en parallèle

Révolutionner la synthèse d’ADN. C’est la mission que

s’est donnée la start-up californienne Twist Bioscience, pilotée par une Française : Emily Leproust. « La chimie pour faire la synthèse de l’ADN est très connue », explique-t-elle.

Alors pourquoi Twist Bioscience fait la différence ? « Parce que les vieilles technologies nécessitent d’utiliser d’importants volumes de réactifs. Il faut 50 microlitres de réactif pour faire la synthèse d’un gène.

Cela prend de la place et cela coûte cher.

Nous avons donc miniaturisé la chimie », répond Emily Leproust. La technologie de Twist Bioscience permet ainsi de n’utiliser que 50 nanolitres de réactif. De quoi paralléliser massivement les opérations de synthèse et donc, mathématiquement, faire

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En parallélisant les opérations de synthèse d’ADN, la méthode réduit les coûts.

baisser les coûts. Cette technologie est le fruit des travaux de recherche de ses deux associés. Ces derniers ont développé des instruments qui permettent de délivrer les réactifs dans des nanopuits disposés sur une plaque de silicium. Dix jours sont nécessaires pour synthétiser un gène, mais les plaques de silicium permettent d’en synthétiser des milliers en même temps.

Alors que le coût sur le marché pour la synthèse de 1 000 bases s’élève environ à 250 euros, Twist Bioscience le propose à 90 euros. cc J. R.

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électriques. Cette dernière pourra s’adapter en temps réel au produit qui arrive, de manière à pouvoir produire indifféremment sur la même ligne des produits différents. L’idée ? Répondre aux enjeux de flexibilité, de petites séries et de personnalisation auxquels sont confrontés les industriels qui veulent relocaliser en France. De la production à la fabrication, il n’y a qu’un pas. cc P. P.

Deux lignes de production «grandeur nature» permettent d’expérimenter les huit technologies de l’industrie du futur.

D.R.

cc EN BREF

TENDANCES

Robotique Un cobot accessible aux PME Le+ Son prix

Avec son robot Junior, MIP Robotics veut démocratiser la robotique industrielle.

D.R.

Un robot collaboratif (cobot) accessible aux PME, en termes de prix et d’usage. C’est ce que pro-

pose la start-up MIP Robotics. Pour atteindre cet objectif, la jeune pousse a conçu ses propres composants. Elle a notamment breveté un nouveau type de réducteur de vitesse dont l’architecture demande d’assembler moins de pièces, et moins compliquées à usiner que pour les réducteurs actuellement disponibles sur le marché. Le cobot embarque également un moteur intelligent qui enregistre toutes les positions. Un opérateur peut ainsi « prendre le robot par la main » pour lui montrer les gestes à retenir.

On parle alors de programmation par apprentissage. L’électronique embarquée dans le moteur permet

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également de sentir l’effort et de stopper le robot en cas de contact avec l’opérateur. Le premier robot de la start-up, baptisé Junior, est commercialisé au prix de 8 000 euros seulement. Sensiblement moins cher que les autres cobots industriels, Junior est toutefois dédié à des tâches plus simples.

Trois unités ont d’ores et déjà été commercialisées. Un premier est utilisé par une TPE de l’électronique pour le chargement d’un convoyeur.

Un deuxième est installé dans un laboratoire du CNRS pour effectuer des tests avec une sonde. Le dernier est utilisé par Toshiba pour assembler des composants dans le cadre de petites séries. En 2017, MIP Robotics entend produire cent unités. cc J. R.

cc EN BREF

Big Data Un coprocesseur optique ultrarapide Le+ La rapidité Incubée au sein d’Agoranov, la start-up LightOn a mis au point le premier prototype d’un coprocesseur optique ultrarapide et économe en énergie pour le traitement des big data.

Issu des recherches de trois laboratoires, le dispositif est notamment composé d’un laser, d’un modulateur de lumière et d’un capteur.

Il permet d’obtenir de manière analogique, sans calcul numérique, les résultats de projections aléatoires, utilisés comme entrée dans des algorithmes d’intelligence artificielle pour faire de la classification et des prédictions.

La start-up vise d’abord les universités et les départements R&D de tous les Gafa, particulièrement à l’affût des nouveautés hardware.

Elle entend ensuite proposer sa solution dans le cloud pour la mettre à disposition des data scientists, puis s’adresser à l’industrie des semi-conducteurs pour la miniaturiser. cm

Le dispositif de LightOn comprend un laser, un modulateur de lumière et un capteur.

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TENDANCES

Conception Batteries miniatures pour objets connectés

cc EN BREF

Industrie 4.0 Un gant intelligent Le+ Le gain de temps

Le+ Une surface extraplate

Un scanner de code-barres, des capteurs de mouvements, des capteurs haptiques, Truffé une batterie, un système de capteurs le gant de communication connecte par radio fréquence… l’ouvrier Voilà tous les à son environnement composants de travail. qu’embarque le gant développé par la startup munichoise ProGlove.

Objectif de ce nouvel outil ?

Permettre aux opérateurs de gagner un temps précieux lors des opérations d’assemblage, où chaque pièce doit être scannée pour s’assurer de la bonne réalisation des opérations. cm

Dans la course à la miniaturisation, l’augmentation de la densité d’énergie de la batterie est limitée par la taille des capteurs nomades. Résultat : les batteries ne

peuvent pas dépasser quelques millimètres carrés. Pour passer outre les limites actuelles, les chercheurs du CNRS ont utilisé une structure 3D à base de microtubes simples ou doubles sur un socle de silicium. La batterie 3D, conservant son empreinte surfacique de 1 mm2, développe ainsi une surface spécifique de 50 mm2 : soit un gain de surface active d’un facteur 50! Le défi principal consistait à enduire les microtubes des différents matériaux actifs, en couches fines et régulières, en épousant parfaitement les tubes sans les boucher. Les chercheurs ont utilisé la technique d’évaporation chimique dite de dépôt par couche atomique (ALD en anglais pour Atomic layer deposition) : le matériau à déposer est vaporisé et injecté sous forme de gaz sur les nanotubes, dans

La batterie est constituée d’une structure 3D à base de microtubes.

une enceinte sous vide. L’équipe du CNRS a ainsi superposé couche après couche les matériaux correspondants à la couche isolante, au collecteur de courant (en platine), une électrode négative et un électrolyte solide. Il reste à mettre au point, toujours par ALD, les films minces de matériaux d’électrode positive pour créer les premiers prototypes 3D fonctionnels. Ces batteries pourraient être implantées dans des objets connectés miniatures. cc P. P.

Intelligence artificielle Watson apprend la cybersécurité IBM a récemment donné le coup d’envoi du projet Watson for Cybersecurity. L’ob-

C’est le nombre de tonnes de graphène que produit chaque année la start-up graphène production.

Trois années lui ont été nécessaires pour développer des machines adaptées à des volumes industriels.

Le projet d’IBM vise à révolutionner les méthodes de travail des analystes de sécurité.

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D.R.

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jectif de cette nouvelle initiative est de faire de Watson un véritable outil d’aide à la décision pour les experts de la cybersécurité, grâce à la prise en compte des données non structurées. L’apprentissage de Watson s’est fait en plusieurs étapes. D’abord, Watson a dû se familiariser avec le jargon utilisé dans le domaine de la cybersécurité. Ensuite, le système cognitif a ingurgité une énorme quantité de documents liés à la cybersécurité. Ce corpus a été constitué et annoté par des étudiants pour aider le système à les interpréter correctement. Le programme informatique a ensuite été testé directement auprès des utilisateurs finaux pour apprenLe+ Les corrélations automatiques dre à faire des corrélations pertinentes. À terme, Watson for Cybersecurity doit, en effet, être capable de relier automatiquement un événement informatique (issu de données structurées) à une recommandation écrite par un chercheur (issue de données non structurées). cc J. R.

TENDANCES

Robotique Un cloud pour distribuer lâ&#x20AC;&#x2122;intelligence Le+ Ă&#x2030;volutif et accessible

Ă&#x2030;nergie Un convertisseur pour doper les batteries

Un convertisseur Sunsys de Socomec et un rack de batteries lithium-ion de 78 kWh ont ĂŠtĂŠ testĂŠs pour le projet.

Le+ Performances amĂŠliorĂŠes

Le projet vise la crĂŠation dâ&#x20AC;&#x2122;un Internet pour robots.

La start-up Rapyuta Robotics a dĂŠveloppĂŠ une plateforme logicielle pour permettre aux petits robots, simples et peu coĂťteux, de se connecter au cloud. Elle leur permet dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŞtre ÂŤaussi intelligentsÂť que des robots plus complexes.

En sâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠquipant de plusieurs petits robots, les industriels peuvent ĂŠgalement muscler la rĂŠsilience de leur système. cm

Un système de conversion et de stockage dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie modulaire a ĂŠtĂŠ mis au point par lâ&#x20AC;&#x2122;entreprise Socomec.

Celui-ci a ĂŠtĂŠ testĂŠ dans le cadre dâ&#x20AC;&#x2122;un programme dâ&#x20AC;&#x2122;essais rĂŠalisĂŠ au centre de recherche dâ&#x20AC;&#x2122;Enel Ă Livourne, en Italie. Le programme a dĂŠmontrĂŠ lâ&#x20AC;&#x2122;impact important du convertisseur de tension sur les performances gĂŠnĂŠrales dâ&#x20AC;&#x2122;un système de stockage dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie alors que gĂŠnĂŠralement, les tests se focalisent sur la performance de la batterie isolĂŠe, non intĂŠgrĂŠe au système de conversion.

Lâ&#x20AC;&#x2122;appareil dâ&#x20AC;&#x2122;Enel a combinĂŠ les essais de batteries lithium-ion dâ&#x20AC;&#x2122;une capacitĂŠ totale de 78 kWh avec le système Sunsys PCS2 de Socomec, le tout sous coffret IP65 spĂŠcialement

conçu pour le projet. Le programme dâ&#x20AC;&#x2122;essais simulait un rĂŠseau ĂŠlectrique intelligent couplĂŠ Ă un gĂŠnĂŠrateur diesel, pour un fonctionnement en modes on-grid et off-grid. Lâ&#x20AC;&#x2122;architecture ďŹ&#x201A;exible et modulaire ainsi que la fonctionnalitĂŠ de contrĂ´le dynamique de lâ&#x20AC;&#x2122;alimentation (Dynamic Power Control) permet ĂŠgalement dâ&#x20AC;&#x2122;optimiser lâ&#x20AC;&#x2122;efďŹ cacitĂŠ gĂŠnĂŠrale du système, en nâ&#x20AC;&#x2122;utilisant que les modules de puissance requis. En cas de charge partielle, seul le nombre nĂŠcessaire de modules de puissance de 33 kW est utilisĂŠ, augmentant ainsi lâ&#x20AC;&#x2122;efďŹ cacitĂŠ. cc P. P.

D.R.

cc EN BREF

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TENDANCES

Matériaux Une peinture plus efficace que le béton Le+ Inertie thermique améliorée

La PME bretonne Protec Industries 22 est parvenue à insérer des matériaux à changement de phases (MCP) dans des peintures, tout en limitant leur épaisseur à 0,4 millimètre, soit une épaisseur comparable à celle d’une peinture classique.

Les MCP sont de fines microcapsules en polymères renfermant des gouttelettes d’huile. Insérés dans un matériau, ces MCP sont capables de doper l’inertie thermique.

En effet, l’huile capte et libère de l’énergie lorsqu’elle subit une transformation d’état.

Ainsi, une couche de 15 millimètres d’un enduit MCP apporte la même inertie thermique que 2 ou 3 centimètres de béton.

Une épaisseur encore trop importante pour Protec Industries 22. En modifiant les réacteurs de mélange de peinture, la PME a réussi à faire tenir la même quantité de MCP dans une couche de peinture de 0,2 à 0,4 millimètre d’épaisseur. Cette application ne devrait pas rester isolée. D’autres secteurs cherchent à intégrer les MCP. « Nous avons déjà réalisé des chauffe-plats pour la restauration, par exemple. Mais

Ces fines microcapsules en polymères renfermant des gouttelettes d’huile dopent l’inertie thermique.

d’autres secteurs font des recherches sur ce domaine, notamment dans les moteurs, les textiles thermiques ou les composites », assure Loïc Barbot, le PDG de la PME. En fait, à chaque fois que l’on recherche une inertie thermique, des microcapsules peuvent avoir leur rôle à jouer. cc B. C.

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cc EN BREF

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Informatique EDF industrialise sa cyberdéfense Le+ Automatisation

Q Q Q

Pour industrialiser la gestion des incidents de sécurité, EDF a mis en place un SOC (Security Operating Center) avec l’aide d’Orange Cyberdéfense. Opérationnel depuis neuf mois, et couplé à un écosystème, il collecte des informations à partir des propres équipements d’EDF, au niveau des applications métier du groupe, mais aussi des informations qui proviennent de l’extérieur, grâce notamment au réseau des Cert (Computer emergency response team).

Au final, le dispositif permet de remonter 10000 événements de sécurité par seconde, de qualifier 115 vulnérabilités par mois, de bloquer 10 millions de tentatives d’attaques par an, d’analyser environ 4000 mails frauduleux par mois et de faire face à des menaces sérieuses, comme le virus Dridex. cm

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Q

Un SOC couplé à un écosystème de surveillance et de défense a été adapté à EDF.

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TENDANCES

cc EN BREF

Véhicule autonome Une moto qui tient la route Le+ Auto-équilibrage

Cette moto ultra-connectée ne pourra jamais tomber.

BMW a présenté en Californie la Vision Next 100, une moto équipée de fonctionnalités d’autonomie avancées et d’un système d’auto-équilibrage basé sur des gyroscopes. Ces dispositifs permettent notamment au conducteur d’anticiper ce qui l’attend via des informations « pertinentes » projetées sur des lunettes connectées.

Le port du casque ne serait alors plus obligatoire… cm

Mobilité Un véhicule électrique signé Dyson ?

Le+ Densité énergétique augmentée

Le+ Densité de puissance 15 fois plus élevée

Le carbure de silicium (SiC) monte en grade aux yeux des électroniciens ! Il était jusqu’ici

presque exclusivement utilisé comme abrasif, mais ses propriétés en font un matériau de premier intérêt pour des composants de puissance capables de travailler avec des puissances très variables. D’où la présentation d’ABB lors du salon InnoTrans de Berlin d’un chargeur basé sur le matériau. Le Bordline BC est compatible avec toutes les tensions de batterie connues à bord des trains. De la taille d’une boîte à chaussures, il est environ 10 fois plus petit que les générations précédentes, tandis que sa densité de puissance d’1 kW par litre et par kg est 15 fois supérieure. ABB espère développer des convertisseurs auxiliaires à partir du carbure de silicium et, à plus long terme, des convertisseurs de traction. Le carbure de silicium est un minerai artificiel composé de silicium et de carbone, qui possède une grande vitesse de saturation des électrons et une forte conductivité thermique. Ces caractéristiques lui donnent une excellente tenue en tension et une excellente aptitude au passage des très fortes densités de courant, si bien que les déperditions d’énergie sont moins importantes. cc P. P.

Le chargeur de batteries Bordline BC intègre une technologie basée sur des semi-conducteurs de puissance au carbure de silicium.

Sécurité Hackers et entreprises collaborent Le+ Détection des failles améliorée

Faire appel à une communauté de hackers pour renforcer la cybersécurité de son entreprise, c’est l’objet du « Bug Bounty ». Les spécialistes de failles infor-

matiques – les hackers blancs – ne sont plus payés pour trouver des failles, mais rémunérés à la faille détectée. Cette pra-

tique, courante en Amérique du Nord, reste une activité confidentielle en Europe. Trois jeunes pousses françaises : Yogosha, Bounty Factory, et Bug Bounty Zone veulent en démocratiser la pratique sur le Vieux continent, et ont développé des plateformes de mise en relation des entreprises avec les hackers blancs. Pour chaque programme de Bug Bounty, un contrat est scellé entre les parties pour assurer une transparence complète. La start-up Yogosha veut même proposer d’intégrer le Bug Bounty dans la phase de développement du code lui-même. Cette approche dite « secure by design » permettrait d’identifier une faille plus rapidement et de la faire remonter à la personne qui l’a causée, afin de la faire progresser. cc J. R.

Les entreprises recherchent des hackers blancs pour détecter les failles de leur système informatique.

D.R.

Après l’aspirateur, le ventilateur, le sèche-cheveux, le britannique Dyson s’attaquerait au véhicule électrique, selon les informations de The Guardian. Dyson planche depuis plusieurs mois sur une technologie de batterie « solid-state », c’est-à-dire sans composants liquides. À terme, cette technologie permettrait d’augmenter sensiblement la densité énergétique et dépasser les 350 Wh/kg. cm

Électronique Du carbure de silicium dans les chargeurs

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TENDANCES

Automobile Les voitures coopèrent Le+ Collaboration

L’Allemagne veut prendre sa place sur la route intelligente de demain.

Le ministère fédéral de l’Économie et de l’Énergie (BMWi) finance un projet de recherche collaboratif pour développer un outil de conduite dite « coopérative ». Cet outil sera basé sur l’automatisation d’échanges d’informations entre véhicules et infrastructures décentralisées pour assister le déplacement en temps réel dans des situations de conduite complexes, par exemple des manœuvres de dépassement ou d’insertion sur autoroute. Cela passera par la définition de nouveaux standards de communication structurant les échanges d’informations entre véhicules et infrastructures. Les fonctionnalités du système d’assistance seront mises au point à partir de six scénarios, pour être ensuite appliquées à plusieurs véhicules légers et poids lourds sur route et sur autoroute. Le projet Imagine est piloté par Opel et implique dix partenaires industriels et académiques allemands dont BMW, Daimler, Volkswagen, ou encore Bosch. cc A. B.

Composé de dix entreprises allemandes du secteur de l’automobile, un consortium planchera sur la conduite dite coopérative.

NOUVEAU

CAPTEUR POUR

UNE MESURE D‘EPAISSEUR PRECISE thicknessSENSOR pour mesurer l’épaisseur des feuillards sans contact

cc EN BREF

Biomimétisme Un robot qui transpire !

Le+ Meilleur refroidissement

Plage de mesure 10 mm

Le robot Kengoro sue ! Des chercheurs japonais du laboratoire JSK se sont, en effet, inspirés du phénomène de transpiration chez l’humain, pour développer un système de refroidissement pour ce robot humanoïde, doté de 108 moteurs. Ils ont utilisé un procédé de frittage laser sélectif pour créer au robot une structure complexe, proche de celle d’une éponge, lui permettant d’évaporer de l’eau. cm

31 C’est le nombre d’équipages qui ont concouru au e-Rallye de Monte-Carlo, réservé aux voitures 100% non polluantes.

Parmi les participants: la Renault Zoé, la BMW i3, la Tesla S, ou encore la Toyota Mirai, vainqueur du Rallye.

Intégration simple : système opérationnel avec des composants adaptés les uns aux autres Maniement convivial via une interface web Résultats de mesure précis avec haute dynamique Mesure d‘épaisseur sans contact et sans usure utilisant des capteurs laser Système compact

D.R.

Un système inspiré de l’humain refroidit les 108 moteurs de ce robot.

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Sur notre site Internet, le meilleur de la R&D en temps réel Dossier Les nouvelles cyberarmes des industriels

Étude

La seizième édition des Assises de la sécurité s’est déroulée début octobre à Monaco. Ateliers, conférences, tables rondes, démonstrations…

La manifestation a attiré cette année plus de 2 500 participants.

Preuve que la cybersécurité devient bien l’affaire de tous.

Sécurité des véhicules connectés et autonomes, des réseaux industriels, bug bounty, intelligence artificielle… Sur place, la rédaction d’Industrie & Technologies a détecté et analysé les dernières préoccupations du secteur et les innovations technologiques qui tentent d’y répondre. cm

Deep Tech

c 95 % des start-up

hautement technologiques souhaitent un partenariat industriel pour se développer, mais seules 50% d’entre elles ont réussi à en nouer un.

Start-up

Sécurité 2016

Interview

Point de vue Attention à ne pas casser la machine IRT !

Les huit instituts de recherche technologique français (IRT), créés en 2012 et 2013, pour rivaliser avec les Fraunhofer allemands ont relevé le défi (un peu fou) de la recherche mutualisée public-privé.

Au lendemain de leur première évaluation par le Commissariat général à l’investissement (CGI) qui les finance, ils affichent un bilan plutôt très positif. Mieux, Le CGI va continuer à les financer, sur le mode théorique de 1 euro public contre 1 euro privé.

Attention, cependant, à ne pas ajouter à leur mission de départ trop d’objectifs annexes, d’animation de l’écosystème des PME notamment.

Qui trop embrasse… mal étreint ! cm IRT

Décryptage Pourquoi les batteries du Galaxy Note 7 s’enflamment

Samsung a annoncé mardi 11 octobre l’arrêt de la production de sa phablet Note 7, deux mois après son lancement. La cause ? La multiplication de cas de combustion de la batterie pendant la recharge de l’appareil. Un rappel qui arrive au pire moment, le produit était censé contrecarrer son premier concurrent Apple qui a lancé, lui, son iPhone7 au même moment.

Pour Rachid Yazami, chercheur à l’université Technologique de Singapour (NTU) et fondateur de la start-up KVI, spécialiste des batteries lithium-ion, la grande rivalité entre les leaders mondiaux des smartphones pourrait pousser les fabricants à utiliser des batteries plus en plus performantes – au-delà de 3 000 mAh – aux limites de leur sécurité. cm

22

c Bertrand Braunschweig,

coordinateur d’un livre blanc sur l’intelligence artificielle, fait le point sur les futurs défis techniques de cette discipline.

Braunschweig

Portrait chinois Hervé Balusson

c Le fondateur et PDG

d’Olmix, entreprise spécialisée dans la valorisation des algues, nous livre son point de vue sur l’innovation.

Balusson

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

d’Intelligence Technologique La start-up rennaise Kemwatt a mis au point une batterie à flux organique de 10 kW. La batterie à flux s’avère particulièrement intéressante pour stocker les énergies renouvelables en raison de sa capacité de stockage flexible et de sa durée de vie au-delà de 10 000 cycles.

N°992ccNOVEMBRE 2016

D.R.

ABONNÉS

Galaxy

Intelligence artificielle

Le plus grand pour les petites cuves !

L’avenir avec 80 GHz : la nouvelle génération de mesure de niveau radar

Parfois le plus petit peut être le meilleur, par exemple, lorsqu’il s’agit de mesurer sans contact le niveau dans des petites cuves. Avec la plus petite antenne de sa catégorie, le VEGAPULS 64 est tout simplement le plus grand ! Le nouveau capteur de niveau radar relève facilement les défis grâce à son extraordinaire focalisation et son insensibilité aux condensats et aux colmatages sur l’antenne. C’est simplement la nouvelle référence mondiale ! www.vega.com/radar

Exploitation

Le gaz sous les feux de la rampe

ccPAGE 26

EntrEtiEn avEc

Sandra Lagumina

Directrice générale adjointe d’Engie chargée des infrastructures ccPAGE 29

infopostEr

Les atouts du méthane

ccPAGE 30

stockagE

L’allié idéal des énergies renouvelables

ccPAGE 32

Méthanisation

Du gaz vert dans le réseau

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liquéfaction

Quand le GNL remplace le pétrole

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production

Chryso renonce au fioul

ccPAGE 40

EN COUVERTURE

Transition énergétique

Le gaz fait valoir ses atouts En pleine évolution du mix énergétique, les acteurs de la filière gaz font valoir les atouts du méthane. S’il est encore majoritairement d’origine fossile, il est moins émetteur de CO2 que le pétrole et le charbon. Il constitue par ailleurs un bon allié des énergies renouvelables, dont il pallie l’intermittence. Il peut enfin être obtenu à partir de matière organique, se transformant lui aussi en ressource renouvelable.

e méthane, cette molécule com- trique dans le cadre de l’expansion des énerposée d’un atome de carbone gies renouvelables, que l’intermittence de entouré de quatre atomes d’hy- leur production rend complexes à gérer. Pour drogène, est incontournable lisser la disponibilité de l’énergie issue du dans le mix énergétique, qu’il soleil et du vent, on pourrait utiliser l’électrisoit français ou mondial. Il sert à alimenter cité qu’elles génèrent dans un processus les procédés industriels, produire de l’électri- d’électrolyse, pour la stocker sous forme d’hycité, ou encore comme source d’approvision- drogène ou de méthane de synthèse et l’utilinement pour le chauffage individuel et ser selon les besoins, même lorsque la production ne suit pas. En parallèle, tertiaire. Pour l’instant principalement d’origine fossile, LE méThaNE EsT avec l’arrivée à maturité des technologies associées, les sous forme de gaz naturel, il iNCONTOURNabLE unités de méthanisation est toutefois moins émetteur daNs LE mix fleurissent en Europe. Leur de CO2 que le pétrole et le éNERgéTiqUE. déploiement signe le comcharbon. À choisir entre mencement d’une nouvelle énergies fossiles, le gaz est donc un moindre mal. Le développement ère : la production à l’échelle industrielle de croissant de l’usage du gaz naturel liquéfié méthane renouvelable ! Ce dernier garde tou(GNL) participe à l’expansion de son usage du tes les vertus d’usage du gaz naturel et peut gaz, là où des énergies plus polluantes sont comme lui être liquéfié ou injecté dans le encore utilisées. Profitant des réglementa- réseau, pour être utilisé comme carburant ou tions sur les émissions de particules, le GNL combustible, ou être à nouveau transformé est aussi en expansion dans les transports. en électricité. Décarbonner l’industrie, lisser Autre atout : le gaz naturel est une énergie les renouvelables et devenir renouvelable, flexible, dont on maîtrise bien l’utilisation. Il autant d’enjeux pour le gaz vert qui sont aussi peut donc assurer la stabilité du système élec- des défis technologiques. cm

Pour de nombreux fours industriels, la conversion du fioul au gaz naturel ne nécessite que peu de modifications, souvent un changement de brûleurs suffit. à la clé une réelle réduction des émissions polluantes.

ShuttErStOCk

L

NOVEMBRE 2016ccN°992

25

EN COUVERTURE

Le méthane a des cartes à jouer pour la transition vers une société décarbonée : il émet moins de CO2 que le pétrole et le charbon, profite aux énergies renouvelables, et peut même désormais être obtenu à partir de ressources biosourcées ! Pour le mettre à la hauteur de ses ambitions écologiques, les industriels développent un foisonnement de technologies.

I

l est présent dans tous les secteurs de l’industrie, abondant, et polyvalent : le méthane représente 21,3 % de la consommation énergétique mondiale en 2012, et 20,8 % en France. Moins polluant que le charbon ou le pétrole, mais beaucoup plus que les énergies renouvelables, il souffre d’une image ambivalente. Les industriels du gaz, eux, sont décidés à lui faire jouer un rôle central dans la transition énergétique. Ils s’appuient pour cela sur sa grande flexibilité d’usage via des procédés connus : produire de l’électricité, servir de combustible pour le chauf-

Un concentré d’énergie c Le

méthane tire sa flexibilité d’usage de la simplicité de sa composition chimique : un atome de carbone entouré de quatre atomes d’hydrogène.

Le méthane est le constituant principal du gaz naturel, tiré du sol, mais ne doit pas être confondu avec lui, puisqu’il peut aussi être obtenu à partir de matière première organique renouvelable. Il est d’ailleurs émis en grande quantité par l’élevage et les décharges.

26

N°992ccNOVEMBRE 2016

fage et les procédés industriels, ou encore faire rouler les véhicules.

Si l’électricité renouvelable d’origine éolienne et photovoltaïque a tout autant d’usages, elle pèche par son intermittence, et ne peut pas être stockée longtemps sous cette forme. D’où l’argument phare des défenseurs du gaz, qui affirment qu’il complète admirablement les énergies renouvelables. Contrairement à l’électricité, le méthane est en effet facilement stockable, transportable, et rien n’oblige à le consommer dès qu’il est produit. Il dispose aussi d’infrastructures éprouvées : en France, 142 TWh sont stockés et facilement disponibles dans un réseau gazier qui irrigue une grande partie du territoire. cc Un

vecteur essentiel à la transition énergétique

Les centrales thermiques au gaz peuvent donc assurer les pics de consommation, que ne peuvent assumer les productions d’électricité renouvelables, intermittentes. Certains projets vont encore plus loin : ils proposent de stocker l’électricité issue des renouvelables sous forme de gaz par électrolyse de l’eau.

L’hydrogène a ses usages propres, en pleine croissance, mais peut aussi réagir ensuite avec du CO2 pour produire, par méthanation, du méthane vert, que l’on peut réutiliser comme le gaz naturel. Il importe donc de bien différencier le gaz naturel, soit du méthane d’origine fossile, et le méthane lui-même, qui peut aussi être issu de matériaux biosourcés. « Le gaz naturel n’a pas d’avenir dans une

société 100 % décarbonée », n’hésite pas à trancher Thierry Lepercq, directeur général adjoint chargée de la recherche, de la technologie et de l’inovation chez Engie. « Mais le gaz, en particulier le méthane, est un vecteur essentiel de la transition énergétique », ajoute-t-il.

Les ressources potentielles de ce «biométhane» sont immenses: boues de station d’épuration, déchets agricoles, et déchets organiques pour les procédés de méthanisation, bois et paille et autre biomasse sèche et lignée pour la gazéification, et en quantités moindres, micro-algues. Très développée en Suède, en Suisse et en Allemagne, la méthanisation, qui permet d’obtenir du biogaz à partir de matière première organique, n’est encore qu’une filière émergente en France. Son potentiel de production se situerait toutefois à 210 TWh, soit à peine moins de la moitié de la consommation actuelle de gaz! Quant au potentiel de la gazéification, encore au stade de la R&D, qui valorise la biomasse lignocellulosique, il se situerait à 100 TWh en 2020 et jusqu’à 280 TWh en 2050!

Techniquement, le bio-méthane garde tous les avantages du gaz naturel. De quoi remplacer, donc, totalement le gaz fossile ? GRDF prévoit que 73 % du gaz dans le réseau soit du « gaz vert » en 2050. La loi sur la transition énergétique prévoit quant à elle 10 % de bio-méthane dans le réseau en 2030. Il faudrait pourtant être audacieux pour parier sur une consommation de gaz 100 % verte à moyen terme dans un pays comme la France.

D’autant que le gaz naturel a encore d’autres atouts verts à faire valoir. À l’échelle mondiale, le remplacement des centrales au fioul ou au charbon, qui représente encore plus de 50 % de la production d’électricité, par des centrales au gaz, serait en effet un formidable pas vers un mix énergétique plus propre. Dans une chaudière industrielle, la combus-

D. R.

Exploitation Le gaz sous les feux de la rampe

Gaz NaTUREl

LE méthanE aU sErvicE dE La transition énErgétiqUE Un sUbstitUt aU fioUL

26 % d’émissions de co2 évitées

L’installation de gaz naturel liquéfié (GNL) mise en place par Gas natural Fenosa en 2013 alimente en gaz l’entreprise Knauf industrie pour son procédé de fabrication d’emballages et pour son chauffage, en remplacement du fioul lourd.

LEs émissions soUs contrôLE À Port Jérôme, sur une unité de production d’hydrogène à partir de gaz naturel, Air liquide récupère le CO2 grâce à un procédé cryogénique.

Le CO2 est ensuite valorisé pour des cultures sous serre et des applications agroalimentaires.

30 % du co2capté

La fErmEntation vaLoriséE

D. R.

90 % du méthane récupéré

tion du méthane génère 30 % de CO2 de moins que le fioul et 45 % de moins que le charbon, moins de NOx et très peu de SO2, responsable des pluies acides. Le développement grandissant du gaz naturel liquéfié (GNL), plus compact et facile à transporter sous cette forme vers les centrales et industries isolées du réseau de gaz, pourrait accélérer le processus de substitution. Dans un scénario de référence dévoilé en octobre, l’Association française du gaz prévoit une forte croissance de cette substitution dans l’industrie dans les années à venir, liée au faible coût du GNL, à hauteur de 145 TWh de GNL distribué. « L’intérêt de la conversion du fioul au GNL porté est que l’on change d’énergie sans changer tout ce qu’il y a derrière,

La société Waga Energie équipe le site d’enfouissement des déchets de la société Coved avec une unité de récupération du biogaz, généralement rejeté dans l’atmosphère, pour en faire du bio-méthane et l’injecter dans le réseau.

souligne Anthony Mazzenga, conseiller chez Engie. Dans certains cas, il va falloir faire un réglage très fin, et rentrer dans le détail des procédés. Mais une grosse partie de l’industrie a un usage classique, qui ne nécessite que peu de changement.

Lorsqu’il s’agit de production de vapeur par exemple, le changement de brûleur suffit. » Dans les transports également, gaz naturel ou bio-méthane progressent peu à peu pour se substituer à d’autres carburants. cc Des

points épineux ternissent l’image du méthane

Si les professionnels du gaz pointent les bénéfices de la substitution, d’autres observateurs s’interrogent sur l’argumentaire qui fait du gaz un pilier de la transi-

tion énergétique. Car non seulement la combustion du méthane est une source importante d’émissions de CO2, mais il est aussi en tant que tel très polluant : il contribue aujourd’hui à 20 % de l’augmentation de l’effet de serre, et sa molécule a un potentiel de réchauffement global 23 fois supérieur à celui du CO2.

Les énormes fuites de méthane qui se sont échappées fin 2015 d’un puits de gaz en Californie témoignent des difficultés persistantes des acteurs de l’explorationproduction à prendre en compte les enjeux écologiques. Et ce point est encore plus épineux avec les petits producteurs de gaz de schiste, techniquement toujours du méthane, aussi pointés du doigt pour leurs gaspillages en eau et pollution chimique. À partir de 3 %, les fuites annuNOVEMBRE 2016ccN°992

27

EN COUVERTURE

injection : comment le réseau s’adapte multiplication des postes d’injection de bio-méthane va rendre la tâche plus complexe au gestionnaire du réseau de distribution. Concrètement, GRDF va augmenter la densité de maillage et poser de nouvelles canalisations entre deux secteurs non raccordés, pour augmenter la zone de consommation.

Des robinets jusqu’ici fermés vont être réouverts pour élargir les secteurs, et les postes de détente réglés pour rendre le bio-méthane prioritaire par rapport au gaz naturel.

Des capteurs mesurent la qualité de bio-méthane injecté et des outils de

téléopération permettent de piloter plus finement et à distance le réseau.

GRDF va même expérimenter la technique du rebours avec GRTGaz. L’idée? Tandis que le gaz circule actuellement dans un seul sens, baissant progressivement de pression tandis qu’il s’approche du consommateur final, il s’agit de lui permettre de remonter les niveaux du réseau.

L’ambition de GRDF est aussi d’étendre la télésurveillance aux conduites de basse et moyenne pressions, et de centraliser les supervisions qui jusque-là se faisaient localement.

mentier dans le secteur de l’énergie. « Aujourd’hui, la taxe carbone en Europe stagne autour de 6 ou 7 euros la tonne, alors qu’il était prévu qu’elle atteigne progressivement 80 euros la tonne. » Dans le cadre du projet EnergiCapt, l’industriel a conçu un contacteur membranaire, qui, en mettant en contact les fumées industrielles avec un solvant, permet d’en extraire le CO2. Le procédé fonc-

leraient même les bénéfices «écologiques» du gaz naturel, selon certains observateurs. Dans le cas californien, la canalisation de gaz éventrée à 2,5 km sous terre, a laissé plus de 100 000 tonnes de méthane s’échapper ! cc Extraire

le CO2 des fumées industrielles

« Certaines installations voient leur durée d’utilisation prolongée au-delà des limites acceptables, alerte Stéphane Sainson, ingénieur conseil dans le secteur parapétrolier. Confrontées à un environnement hostile, elles peuvent lâcher. L’auscultation des puits de gaz dispose pourtant de technologies innovantes comme les ultrasons à couplage sec. Pour les sites de stockage, plus pérennes, le parapétrolier Vallourec, par exemple, propose des cuvelages de hautes résistances et des dispositifs spécifiques de préservation, comme la protection cathodique. » Autant de points qui appartiennent aux professionnels du secteur. Et qui n’excluent pas la responsabilisation des utilisateurs finaux. « L’échec de la taxation du carbone démarrée en 2009 n’a pas encouragé les industriels à s’équiper, freinés par les coûts d’investissement », déplore Sofiane Zalouk, responsable R&D de l’entreprise Leroux et Lotz, un équipe-

28

N°992ccNOVEMBRE 2016

Pour faciliter l’injection du bio-méthane dans le réseau, grdf étudie la densification de son maillage.

La piste de la gazéification c il

n’y a pas que la méthanisation pour produire le bio-méthane en grande quantité. Les procédés de gazéification en sont aussi capables, à partir de la biomasse sèche ligno-cellulosique (bois, paille…). La réaction de gazéification, à plus de 1 000 °C, consiste à décomposer par la chaleur la biomasse en présence d’un réactif gazeux. Le « syngas » obtenu, majoritairement du monoxyde de carbone (CO) et de l’hydrogène (H2), est transformé ensuite par méthanation. L’hydrogène réagit avec le monoxyde de carbone pour former du bio-méthane de « deuxième génération ». L’industrialisation est envisagée à l’horizon 2020.

tionne particulièrement bien avec les fumées du gaz naturel, plus propres que celles du gaz ou du charbon, qui ne nécessitent donc pas de préparation préalable. Il a été testé avec succès à la Compagnie parisienne de chauffage urbain (CPCU) de Saint-Ouen, mais n’a pas continué à la fin du projet, faute d’intérêt économique. « Le captage du CO2 a du sens s’il est intégré dans une logique d’économie circulaire, mais la réglementation nécessaire à son déploiement n’est pas aujourd’hui au rendez-vous, confirme Sandra Lagumina, directrice générale adjointe chez Engie. Ces technologies pourront être déployées à partir de 60 euros la tonne de CO2. » Si l’ancienne directrice de GRDF dénie tout intérêt du captage sur les centrales, d’autres acteurs du gaz, et non des moindres, s’essaient pourtant à l’exercice. ExxonMobil annonçait ainsi en mars dernier qu’il étudiait l’usage d’une pile à combustible à carbonate fonctionnant à partir des fumées de centrales, qui produirait de l’électricité d’un côté et concentrerait le CO2 de l’autre, pour le rendre plus facilement récupérable. cm cc PhiliPPe Passebon ppassebon@industrie-technologies.com

D. R.

c La

gaz naturel

Sandra Lagumina

Directrice générale adjointe d’Engie, chargée des infrastructures

Le gaz, un substitut parfait Quelle sera la place du méthane dans la transition énergétique ?

S. L. : Les scénarios énergétiques des acteurs

les plus sérieux tels que l’Agence interna­ tionale de l’énergie atomique, l’Ademe ou Négawatt accordent tous une place centrale au gaz, qu’ils voient comme un substitut parfait aux énergies plus carbonées, en par­ ticulier dans les pays en développement.

L’autre avantage du gaz est que les infras­ tructures sont déjà là, et amorties. La tran­ sition énergétique est aussi une question de coûts: nous devons être pragmatiques.

Or à partir de 30% d’électricité renouvela­ ble injectés dans le réseau électrique, il devient nécessaire de recourir à un stockage saisonnier, disponible à grande échelle: c’est le gaz. Engie veut être le leader mon­ dial de la transition énergétique, et est convaincu que son expérience dans le gaz lui donne une avance pour cela.

Y-a-t-il concurrence entre les batteries pour le réseau et le développement du gaz renouvelable ?

S. L. : Les batteries sont imbattables à

l’échelle de la journée, mais ne permettent pas de stocker l’électricité massivement.

Il faut aussi voir qu’aujourd’hui, l’essor du digital permet de marier gaz et électricité et de penser le système comme un foison­ nement d’énergies. À l’exemple de la RATP, qui mise sur un éventail de solutions pour faire rouler ses bus: électrique, hydrogène, méthane, etc. Nous ne sommes pas dog­ matiques, nous accompagnons l’ensemble, y compris la mobilité électrique.

D.r.

Est-il possible de rendre la chaîne du gaz naturel plus propre ?

S. L. : Nous avons la conviction que le gaz

va se verdir par la production de bio­ méthane, de gaz de synthèse, et du power

ccParcours

Diplômée de Sciences Po et de l’Ena, Sandra Lagumina rejoint le groupe Gaz de France en 2005, puis est nommée directrice générale de GrDF en avril 2013, puis directrice générale adjointe d’Engie (ex GDF-Suez) en charge des infrastructures en janvier 2016.

to gas. Quant à rendre la chaîne du gaz naturel respon­ sable, nous exploitons avec GRDf le plus grand réseau du monde : 200 000 kilomètres de tuyaux, avec une perte de seulement 0,13 %, qu’il faut com­ parer aux pertes du réseau électrique, d’en­ viron 10%. Sur le champ de l’exploration­ production aussi, nos techniques de gestion et de reliquéfaction du gaz rédui­ sent au minimum le torchage, mais Engie ne se voit pas un grand avenir dans ce domaine, duquel nous nous désengageons progressivement. En aval, nous nous enga­ geons énormément sur la maîtrise d’éner­ gie avec nos partenaires industriels.

Quels sont les défis liés à la production de bio-méthane ?

S. L. : Nous explorons les différentes voies

de production. La méthanisation [la pro­ duction de biogaz à partir de matières organiques, NDLR] est liée à des projets de territoire dont le démarrage est long, mais nous pensons que l’objectif de 10 % de bio­ méthane dans le réseau, fixé par la loi de transition énergétique, est atteignable, s’il est accompagné d’un tarif d’achat cohé­ rent. Nous travaillons aussi sur la métha­ nation [la production de méthane par conversion de l’hydrogène et du carbone, NDLR] que nous voyons toutefois comme

un plan B face à la production d’hydrogène par les projets power to gas, plus écono­ miques. Nous regardons enfin aussi la gazéification [valorisation de la biomasse lignocellulosique par conversion thermo­ chimique puis méthanation, NDLR] dont les procédés ne sont pas prêts, mais au potentiel de production de bio­méthane équivalent à la méthanisation.

Comment expliquez-vous l’intérêt renouvelé pour le gaz naturel liquéfié (GNL) ?

S. L. : Le GNL profite actuellement d’une

très grande liquidité sur les marchés, qui fait souffrir l’industrie, mais profite à son déploiement, en particulier dans le sec­ teur maritime, poussé par la réglementa­ tion à abandonner le fioul, lourd soufré.

Nous avons créé en 2013 une filiale, LNGeneration, spécialisée dans le GNL porté. Si certains procédés, comme la pro­ duction d’acier, ne changeront pas, la majorité des industriels peuvent adopter le gaz naturel. cm cc ProPos recueillis Par PhiliPPe Passebon ppassebon@industrie-technologies.com

NOVEMBRE 2016ccN°992

29

EN COUVERTURE

Les atouts du méthane 1. MÉTHANE Une molécule qui sert à tout Une forte capacité de stockage de l’énergie issue des renouvelables

Des usages diversifiés

Biotechnologies 5,1 Usage non énergétique 17,3 Branche énergie 52,3 Industrie 123,3

147 0,4

2 Autres 3,1 Automobile Pneumatique 7,1 Papier 12,6 Métallurgie 14,9 Verre-Matériaux non métalliques 19,4 Agroalimentaire

Résidentiel, tertiaire 269

Réseau d’électricité

Réseau gazier

Capacité de stockage disponible en France, en TWh

Un carburant en plein essor

Total

467TWH

22,5

18 13

24,3 Électricité Chauffage urbain 56,3 Chimie-Pétrole

2010

Consommation en France en 2013, en nombre de TWh

2013

2015

Véhicules carburant au gaz naturel en circulation dans le monde, en millions.

2. GAZ NATUREL La moins polluante des ressources fossiles Des émissions de CO2 limitées…

43,9

20,3

Part dans la consommation d’énergie mondiale en pourcentage

35,3

31,4

29

21,3 Gaz naturel

Part dans les émissions de CO2 en pourcentage

Charbon

Pétrole

…quel que soit son mode d’utilisation Lorsqu’il est brûlé

Lorsqu’il produit de l’électricité

1038

Lorsqu’il sert de carburant

704 243

324

377

406 124

Gaz

Fioul

Charbon

gCO2eq émis/kWh thermique produit

Gaz naturel

Fioul

Charbon

Gaz naturel

gCO2eq émis/kWh électrique produit

141

GPL

Diesel

164

Pétrole

gCO2 émis/km parcouru pour un véhicule à essence

Un levier pour la transition énergétique

6,15 milliards

C’est le nombre de tonnes de CO2 qui ne seraient plus émises si on remplaçait toutes les centrales à charbon du monde par des centrales à gaz.

380 000 C’est le nombre de tonnes de CO2 qui pourraient cesser d’être émises si des sites industriels ou tertiaires situés en France, consommant 4,4 TWh, passaient du fioul au gaz.

SOURCES : GRTGAZ ; GRDF ; BP ; DEUTSCHE ENERGIE AVENTURE (DENA) ; ASSOCIATION FRANÇAISE DU GAZ (AFG) ; ASSOCIATION FRANÇAISE DU GAZ NATUREL POUR VÉHICULES (AFGNV).

cc PHILIPPE PASSEBON ppassebon@industrie-technologies.com

30

156

N°992ccNOVEMBRE 2016

GAZ NATUREL

3. BIOGAZ Une ressource renouvelable en plein essor Le nombre de sites de production dĂŠcolle

17 000

14 000

EN EUROPE 2013

Nombre de sites de production de biogaz

2015

421

EN FRANCE 246

!

2013

Nombre de sites de production dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectricitĂŠ Ă partir de biogaz

2015

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24

17

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6

2014

2015

2016

Nombre de sites de mĂŠthanisation avec injection dans le rĂŠseau

La mĂŠthanisation est boostĂŠe par la loi

0,02%

10% 10 % Câ&#x20AC;&#x2122;est le pourcentage Ă atteindre en 2030, selon la loi de transition ĂŠnergĂŠtique.

Câ&#x20AC;&#x2122;est le pourcentage de la consommation gazière couverte par le biogaz en 2015, soit 82 GWh

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NOVEMBRE 2016ccN°992

31

EN COUVERTURE

Stockage L’allié idéal des énergies renouvelables

À

l’horizon 2030, selon les différentes estimations des experts, les énergies renouvelables devraient être à l’origine de 30 à 90 TWh de surplus d’électricité en France. Comment la stocker de façon rapide, massive et réversible ? Le conseil mondial de l’énergie estime que d’ici 2060, le solaire et l’éolien atteindront respectivement 20 et 39% de la production électrique mondiale. Pour

adapter le fonctionnement des systèmes électriques à une production d’énergie renouvelable (EnR) devenue structurante et par nature intermittente, «transformer» cette électricité, dite fatale, en gaz semble une solution séduisante.

Le principe de ce power to gas (PtG) consiste à utiliser l’électricité produite en «surplus» par les énergies renouvelables pour décomposer par électrolyse des molé-

Une première usine d’électrolyseurs en France c En juin 2016 était inaugurée aux UIis

(Essonne ) la première usine française d’électrolyseurs, élément central du power to gaz. L’entreprise d’Areva H2Gen y développe la technologie PEM (proton exchange membrane).

D’une surface de 2800 m2, l’ancienne plateforme logistique comprend une grande unité pour la production

des stocks. Ces architectures originales d’empilement des cellules d’électrolyse permettent d’atteindre des coûts désormais compétitifs face aux électrolyseurs traditionnels alcalins à électrolyte liquide.

L’offre de l’entreprise porte aujourd’hui sur une gamme d’électrolyseurs modulaire de 25 à 600 kW.

Areva H2Gen, fabrique des électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM).

Cette technologie flexible peut être pilotée à la demande.

32

N°992ccNOVEMBRE 2016

cules d’eau (H2O) en hydrogène (H2). Ce gaz peut ensuite être utilisé pour divers usages comme par exemple alimenter une stationservice pour véhicules fonctionnant à l’hydrogène (piles à combustible).

Mais ce gaz pourrait surtout être injecté dans le réseau de distribution ou de transport de gaz naturel. Ce qui multiplierait les possibilités de valorisation des excédents de façon temporelle et spatiale. Le réseau de gaz a une capacité de stockage près de 350 fois supérieure à celle du réseau électrique (0,4 TWh seulement).

Cependant l’injection d’hydrogène resterait limitée à une faible proportion. Et elle va demander de nombreux tests avant d’être opérationelle. En revanche, la transformation de l’H2 en méthane de synthèse (CH4) permet déjà une injection sans restriction dans le réseau. Cette transformation se fait par méthanation, qui combine l’H2 avec des atomes de carbone issu de dioxyde de carbone (CO2) pour donner le CH4. cc Deux

voies de conversion d’électricité en gaz

«Pour répondre aux contraintes spécifiques de l’éolien, liées au volume de la production et à son étalement sur plusieurs jours, seul le stockage dans le réseau de gaz est envisageable. Les autres solutions de type batteries ont des volumes bien trop faibles», décrypte Patrick Prunet, directeur du projet de démonstrateur Jupiter 1000 pour GRTgaz. «Pour des excédents consécutifs de plus d’un jour, il n’existe pas de technologie de stockage concurrente au power to gas », confirme Julie Pinel, en charge des problématiques Smart gas grid à la délégation stratégie de GRDF. Reste que pour rendre cette solution compétitive, il va falloir en améliorer les performances. Une étude publiée en 2014 par l’Ademe, GRTgaz, et GRDF estime en effet que les rendements de conversion de l’élec-

D. R.

Transformer l’électricité issue des énergies renouvelables en gaz pour la stocker facilement, notamment dans le réseau gazier, le principe du «power to gas» semble prometteur. Sa réalisation à une échelle industrielle est plus complexe. Plusieurs projets testent les technologies et la viabilité économique de cette filière.

GAZ NATUREL

Jupiter 1000 cherche l’optimum pour le power to gas c Hydrogène,

D. R.

Jupiter 1000 à Fos sur Mer (Bouchesdu-Rhône) est un démonstrateur du stockage des énergies renouvelables dans le réseau de gaz naturel.

tricité en gaz sont de 70% pour l’hydrogène et de 55% pour le méthane. Il s’agit aussi d’affiner les modèles économiques. La même étude estime le coût de production de l’hydrogène à environ 100 euros le MWh… soit près de trois fois celui du gaz naturel vendu en gros! En 2030 l’hydrogène resterait environ deux fois plus cher. En 2050 le coût serait environ 1,7 fois plus élevé, mais avec une taxe carbone à 90 euros la tonne de CO2, la filière deviendrait compétitive. À cet horizon, le méthane de synthèse produit à partir d’hydrogène resterait encore entre 2 et 3,5 fois plus cher que le gaz naturel fossile. Cependant, en comptant toutes les externalités positives (équilibrage rapide des réseaux électriques, captage de CO2 pour la méthanation…), avec des améliorations sur les technologies et en imaginant des solutions d’utilisation de la chaleur produite lors de l’électrolyse et de la méthanation, l’équilibre économique pourrait être atteint bien plus rapidement. À condition de disposer des grandes quantités d’électricité verte excédentaire prévues.

McPhy Energy a été choisi par GRTgaz pour sa technologie exclusive de stockage d'hydrogène sous forme solide et de son expertise dans la production d'hydrogène.

Pour évaluer les technologies et les modèles économiques les plus intéressants, deux projets de démonstrateurs sont déjà lancés en France. Au Nord, Grhyd va injecter de l’hydrogène dans un réseau neuf de consommation de gaz. Au Sud, sur Jupiter 1000, l’injection d’hydrogène et de méthane de synthèse sera testée dans un réseau de transport de gaz ancien. L’appel à projet «Territoires hydrogène», lancé début mai 2016 par le ministère de l’Énergie, devrait par ailleurs accélérer encore le montage d’autres projets. cc Produire

et stocker l’hydrogène indispensable au power to gas

L’électrolyse, élément clé du power to gas, est la première pierre à étudier. Cette conversion d’énergie électrique en énergie chimique utilise principalement deux technologies d’électrolyseurs: alcalines ou PEM (proton exchange membrane).

«Sur Jupiter 1000, nous allons tester les deux. L’alcaline est mature et largement diffusée dans l’industrie. La PEM, plus récente, présente une capacité à monter en charge

méthane de synthèse, ou les deux ? Choisir les options optimales du power to gas, telle est l’ambition du projet de démonstrateur Jupiter 1000.

Il est le premier en France à tester à la fois l’injection d’hydrogène et sa transformation en méthane de synthèse pour pouvoir évaluer les deux options. « Nous allons tester les technologies et la façon dont réagit le réseau, qui est ancien, à l’injection d’H2 et comment se comporte le mélange H2 gaz naturel chez les utilisateurs industriels, avec un pouvoir calorifique qui sera modifié. », résume Patrick Prunet, de GRTgaz.

Le projet va étudier les différents modèles économiques du power to gas. « Par exemple offrir au réseau électrique de la flexibilité en temps réel, fonction qui demain sera bien rémunérée », illustre le directeur du projet à 30 millions d’euros qui doit démarrer en 2018 à Fos-sur-mer autour de sept partenaires.

très forte. Soit 0,5 seconde contre 30 secondes pour l’alcalin. Cette flexibilité peut être très importante pour s’adapter à la seconde aux variations de puissance électrique et pouvoir jouer sur l’équilibrage des réseaux», détaille Patrick Prunet.

C’est aussi la PEM qui va être testée sur le projet Grhyd à Dunkerque. «L’électrolyse PEM est plus compacte, plus réactive, plus fiable et plus facile à maîtriser que l’alcaline. Elle est aussi plus facile à utiliser à haute pression. Depuis les années 2000, ses coûts ont été divisés par deux et désormais elle est aussi compétitive. Nous remportons des marchés», se félicite Fabien Auprêtre, directeur technique de l’usine d’Areva H2gen récemment inaugurée. À Dunkerque, l’hydrogène produit sera stocké sous forme solide (hydrures métalliques) à basse pression, une technologie développée par l’entreprise Mac Phy, partenaire du projet Grhyd «A partir du second semestre 2017 et pour 18 mois, les volumes d’hydrogène injectés seront progressivement augmentés de 6 à 20%», souligne Julie Pinel.

NOVEMBRE 2016ccN°992

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EN COUVERTURE

L’hydrogène associé au gaz naturel

GRDF teste le fonctionnement des compteurs pour un gaz naturel intégrant de l’hydrogène.

une centaine de logements de la ZAC de Capelle-la-Grande et un établissement public de santé mentale seront alimentés dès l’automne 2017 par un mélange de gaz naturel et d’hydrogène.

Les habitants pourront aussi rouler dans une vingtaine de bus alimentés par ce cocktail via une expérimentation préindustrielle

La quantité d’hydrogène injectable est limitée pour diverses raisons, dont la taille de la molécule : « la plus petite du monde », précise Patrick Prunet. Sur Grhyd et Jupiter 1000, le comportement de l’hydrogène dans les réseaux (respectivement de distribution et de transport) et notamment les fuites, seront donc suivies de près. Le comportement du mélange chez les utilisateurs finaux (respectivement particuliers et industriels) aussi. Pour dépasser cette limite de 20 %, et supprimer les contraintes liées à l’hydrogène, Jupiter 1000 va aussi étudier la transformation de cet hydrogène en méthane de synthèse, déjà 100 % miscible avec le gaz naturel. cc Améliorer

les performances de la méthanation

«Notre site sera le premier à réaliser à cette échelle de la méthanation via la technologie du “soudage diffusion” », se félicite Patrick Prunet. La technique passe par la création, sous de très hautes températures et pressions, d’un monobloc très compact d’acier comportant à l’intérieur des microcanaux. La configuration de ce monobloc permet de faire passer le fluide au plus près des dégagements de chaleur, ce qui optimise les échanges thermiques de cette réaction très exothermique et permet d’augmenter la durée de vie du catalyseur.

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N°992ccNOVEMBRE 2016

du carburant hythane (du gaz naturel intégrant jusqu’à 20% d’hydrogène).

«L’objectif, c’est d’évaluer et de valider la faisabilité technique et la pertinence économique, sociale et environnementale de cette filière.

La première partie de R&D préliminaire à l’injection s’achèvera en fin d’année.

Nous allons pouvoir passer au test de terrain dès l’année prochaine», résume Julie Pinel

pour GRDF, pilote de la partie injection.

15 millions d’euros sont prévus pour ce projet qui mobilise onze partenaires sur cinq ans.

« La très bonne tenue mécanique du monobloc permet d’obtenir un système de refroidissement au moins dix fois plus compact que le système classique, tout en étant extrêmement performant. Cela permet de construire des solutions modulaires avec des entités qui peuvent s’ajouter ou s’enlever facilement pour des besoins de mainte-

Des cavités salines pour un circuit en boucle fermée c étudier le stockage massif et réversible

du CH4, CO2 et O2 dans des cavités salines en France. C’est l’objectif du projet Fluidstory, qui associe pour quatre ans sept partenaires dont le BRGM, l’école des mines ParisTech et Areva H2Gen. Le but est d’alimenter à l’horizon 2030-2050 une électrolyseméthanation-oxycombustion (EMO).

L’hydrogène y est directement transformé en méthane de synthèse qui peut ensuite, au gré des besoins, être transformé en électricité via une turbine à gaz à oxycombustion. Alimentée par l’oxygène produit lors de l’électrolyse, cette combustion sans air affiche un bon rendement et produit du CO2 presque pur utilisable facilement pour l’étape précédente de méthanation, ce qui permet de travailler en boucle fermée.

à Dunkerque, des bus roulent à l’hythane (80 % GNV et 20% d’hydrogène).

nance», souligne Bruno Langlois, directeur du développement de thermostat, l’entreprise leader dans ce domaine.

D’autres pistes d’amélioration des performances de la méthanation sont actuellement explorées par le projet de recherche Catmag, qui cherche à industrialiser un nouveau procédé de catalyse à base de nanoparticules chauffées par induction magnétique.

Sur Jupiter 1000, le dioxyde de carbone nécessaire à la méthanation sera capté à la sortie des cheminées de l’usine Ascométal voisine par un procédé innovant et modulable développé par Leroux et Lotz. «Pour faire de la méthanation à grande échelle, il faudra pouvoir capter du CO2 en grande quantité », souligne Behrooz Bazargan, expert au BRGM. Pour s’affranchir de cette contrainte du captage de CO2, le BRGM étudie la possibilité de passer de l’électricité au gaz, puis à l’électricité, en boucle fermée, le CO2 étant issu du process. Quelles que soient les solutions qui émergeront, le power to gas présente des atouts indéniables pour devenir un allié majeur des énergies renouvelables, notamment de l’éolien.

Vers 2050, plus de 15 TWh de gaz pourraient être produits par an via le power to gas, estime-t-on chez GRTgaz. cm cc EmmanuEllE lEsquEl redaction@industrie-technologies.com

D. R.

c à côté de Dunkerque,

LE CATALOGUE | 2017

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eN COuVerture

Méthanisation Du gaz vert dans le réseau Obtenu à partir de déchets, le biogaz est un bon élève de la transition énergétique. Longtemps cantonnés à cogénérer de la chaleur et de l’électricité, les acteurs du biogaz peuvent depuis quelques années injecter le bio-méthane directement dans le réseau. Ce changement de paradigme offre l’opportunité d’étendre la production de bio-méthane au maximum de gisements.

U

tiliser des ressources renouvelables pour produire du gaz: c’est ce que permettent les méthaniseurs. Une origine verte qui constitue un atout indéniable de la filière, dans une optique de transition énergétique.

D’autant plus que la France, contrairement à l’Allemagne, a fortement limité l’exploitation de cultures énergétiques homogènes du type maïs, ou betteraves, pour la produc-

tion de biogaz. Ce sont en majorité des déchets qui sont traités. «Le marché français à une spécificité: la méthanisation liée aux déchets, aux effluents d’élevage et aux coproduits agricoles », confirme Sylvain Frédéric, cofondateur de Naskéo environnement, spécialisée dans la construction d’unités de méthanisation. «Les acteurs français ont dû développer des technologies innovantes pour répondre aux spécificités

d’hétérogénéité des gisements.» D’où, aussi, les déboires importants de la filière jusqu’en 2010. Mais les choses changent, notamment grâce à une nouveauté: le nombre de plus en plus important de sites qui injectent directement le bio-méthane qu’ils produisent dans le réseau, au lieu de le valoriser sur place par cogénération, en produisant simultanément de la chaleur et de l’électricité par combustion du biogaz dans un moteur. Contrairement à la cogénération, qui produit beaucoup de chaleur qu’il faut consommer tout de suite et localement, l’injection permet de stocker le gaz, qui pourra être utilisé selon les besoins, en gardant toute sa valeur énergétique.

de bio-méthane dans le réseau gazier en 2030

Des membranes pour purifier le biogaz c La

technologie membranaire pour l’épuration du biogaz en bio-méthane ringardise ses deux technologies concurrentes : l’adsorption par variation de pression (PSA), dans lequel les molécules de gaz se fixent sur des supports, et le lavage aux amines, qui piège les polluants dans un liquide de lavage. Les membranes sont formées de milliers de tubes creux alignées les uns

contre les autres, dans lesquels est poussé le biogaz. Tandis que le méthane est bloqué dans le tube, le CO2, moins volumineux, passe à travers. Avantage : la facilité d’exploitation. La surface des membranes, donc le volume qu’elles peuvent traiter, est facilement ajustable en fonction des volumes de déchets en entrée, contrairement aux tours et cuves des deux autres procédés.

Les membranes destinées à la séparation des gaz sont produites sous forme de fibres creuses, puis réunies en faisceaux dans un tube en acier inoxydable.

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N°992ccNOVEMBRE 2016

Fortement stimulée par la réglementation, avec un tarif d’achat avantageux imposé par le gouvernement, l’injection gagne peu à peu du terrain. Il y a un an et demi, six unités seulement la pratiquaient en France.

Elles sont 24 en septembre 2016. Certes, 400 autres sites valorisent déjà le biogaz par cogénération, mais la majorité des installations inaugurées dans les années à venir devraient désormais valoriser le biogaz par injection dans le réseau. La loi de transition énergétique a en effet fixé un objectif très ambitieux, celui que 10% du gaz du réseau soit du bio-méthane, en 2030. Un horizon que les acteurs de la filière reconnaissent difficile à atteindre, mais qui impulse une dynamique positive.

Du point de vue technologique, les solutions sont là. Les techniques d’épuration du biogaz sont devenues suffisamment performantes (voir encadré) et le maillage que forment les canalisations de GrDF facilite l’injection depuis tout le territoire. Le biogaz est composé majoritairement de 60% de méthane et de 40% de CO2. Il est d’abord stocké temporairement dans un gazomètre, une sorte de poumon, qui, placé

D. R.

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Gaz Naturel

Les cinq leviers pour optimiser la production Améliorer le prétraitement des matières premières (boues de station d’épuration, déchets agricoles, déchets organiques) au niveau des cuves d’accumulation des déchets.

Réduire le temps de digestion dans le méthaniseur en adaptant les populations bactériennes et les procédés d’agitation.

1

Améliorer les rendements de l’épurateur pour récupérer le plus de bio-méthane possible.

2

3

Le site Symevad à Hénin-Beaumont produit depuis 2015 du bio-méthane, à partir des déchets ménagers.

Ce gaz est réinjecté dans le réseau GRDF à hauteur de 32 GWh/an.

4

D. R.

Permettre à la salle de contrôle de réaliser le pilotage et le monitoring en temps réel de l’installation pour limiter les arrêts de production.

au-dessus de la cuve, permet de gérer l’intermittence de la production. Le CO2 et le méthane sont ensuite séparés pour obtenir un bio-méthane d’une pureté d’au moins 97,5%. Il est alors traité puis odorisé avec du sulfure de tétraméthylène (THT) et injecté dans le réseau. «Sur 100 molécules de méthane présentes dans le biogaz, nous en récupérons 99,5%, témoigne Sébastien Paolozzi, directeur général de Prodeval, une entreprise spécialisée dans l’épuration et la valorisation du biogaz depuis 1990. L’entreprise a mis au point une technologie d’odorisation adaptée aux petits débits de biométhane, qui tranchent avec les débits habituels de gaz naturel, et connaissent des arrêts fréquents. «Les systèmes existants qui pulsent le THT dans le gaz naturel ne sont pas adaptés au bio-méthane, du fait de la faiblesse des débits et de l’intermittence de la production. Nous avons travaillé sur une cuve de THT au contact de laquelle le gaz se sature, ce qui résout ce problème.»

Autre levier de recherche: diversifier les déchets utilisés en entrée du méthaniseur, pour valoriser l’ensemble des gisements de disponibles, qu’il s’agisse de déchets agrico-

5 Ajuster la pureté du biométhane aux exigences du réseau de gaz local grâce au poste d’injection.

les, issus de l’agro-industrie, de boues d’épuration, de matières organiques des ordures ménagères ou d’effluents industriels. cc Valoriser

les déchets

D’ici 5 ans, Suez veut ainsi augmenter de 30 à 50% sa production de biogaz, en s’appuyant évidemment sur ses stations d’épuration, mais aussi sur les autres types de déchets. Tous sont transformés en biogaz par des bactéries méthanogènes en milieu anaérobie, mais chacun nécessite des temps d’hydrolyse, d’acidification ou de digestion différents et donc des capacités de production spécifiques. Suez axe ses travaux de R&D sur l’optimisation des digesteurs à l’aide de capteurs, et sur la caractérisation des effluents pour adapter en conséquence le design du réacteur et les procédés de purification. Le groupe fait aussi appel à la métagénomique. «Notre objectif est d’identifierles conditions opérationnelles optimales au regard des intrants pour favoriser le développement des populations bactériennes les plus performantes», détaille Patricia Camacho, experte en biogaz au Centre international de recherche sur l’eau et l’envi-

ronnement (Cirsee), le principal laboratoire de recherche du groupe. Il n’est toutefois pas toujours besoin d’un méthaniseur pour produire du biogaz. «95% des déchets produits dans le monde sont stockés», explique Mathieu Lefebvre, dirigeant de la startup Waga Energy. Entassés sous une bâche, ils sont en milieu anaérobie et produisent naturellement du biogaz, responsable de 5% des émissions mondiales des gaz à effet de serre. En France, la moitié seulement est valorisée, l’autre est brûlée dans des torchères.» D’où l’idée de la start-up d’exploiter ce biogaz, qui a pourtant l’inconvénient d’être mélangé avec de l’air jusqu’ici trop difficile à purifier. Pour y parvenir, la «WagaBox» couple une membrane avec un équipement de distillation à température cryogénique pour séparer le gaz de l’air. Outre la substitution du gaz naturel, fossile, par du gaz renouvelable, la production de bio-méthane est aussi une solution avantageuse pour tirer profit des déchets tout en réduisant des rejets de méthane dans l’atmosphère. cm cc PhiliPPe Passebon ppassebon@industrie-technologies.com

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EN COUVERTURE

Le gaz naturel liquéfié (GNL) s’impose comme un vecteur de transition énergétique. Plus concentré que sa version gazeuse, il constitue un carburant efficace. Il facilite ainsi l’usage du gaz naturel dans l’industrie ou les transports… et remplace des combustibles plus polluants comme le pétrole ou le charbon.

E

n mai 2016, le port du Havre est devenu le premier port français à réaliser le ravitaillement d’un paquebot au gaz naturel liquéfié (GNL). Le bénéfice de cette opération, validée après deux ans d’études, est double. Côté paquebot, le Aida Prima navigue désormais à l’aide d’un carburant débarrassé de soufre et de particules. Côté port, le gaz a été acheminé jusqu’au terminal de manière plus efficace et économique grâce à sa forme liquide. Cet exemple illustre le potentiel environnemental du GNL depuis le transport jusqu’à l’utilisation : répandre l’usage du gaz naturel et remplacer des combustibles plus polluants.

L’avantage du gaz naturel est connu : pour une même quantité d’énergie libérée, la combustion du gaz naturel génère une

quantité de CO2 inférieure de 20% à celle que dégage le diesel. Il est exempt de poussières de soufre, et rejette 80% de moins de dioxyde d’azote (NOx). Pourtant, il ne peut pas s’imposer sur tous les usages car il est peu dense, donc difficile à transporter. C’est précisément à ce problème que répond le GNL. Liquéfié par cryogénie à – 161 °C, il devient 600 fois plus dense que son pendant gazeux. cc Transportable,

il se substitue facilement au fioul

Depuis cinquante ans, le GNL a donc connu une croissance constante en raison de cette praticité de transport. Avec certains effets de substitution liés à la transition énergétique de la Chine à l’Angleterre: « Face aux problématiques de la pollution de l’air et des émis-

sions de CO2, causées notamment par les centrales à charbon et à pétrole, le gaz est la meilleure énergie de substitution, en complément des énergies renouvelables», explique Benjamin Maruenda, chef de la stratégie gaz à l’unité négoce d’Engie (exGDF-Suez). Les centrales à gaz, très réactives et flexibles, sont en effet de plus en plus sollicitées pour compléter la production intermittente des énergies renouvelables sur les réseaux électriques.

Mais c’est surtout au bout de la chaîne du GNL que des applications environnementales voient le jour. Côté industrie, il peut facilement se substituer au fioul ou au propane (GPL) sur les sites non raccordés au réseau de gaz. En 2014, LNGeneration, filiale d’Engie, a, par exemple, réalisé en six mois une installation sur le site Lactalis de Bouvron, en Loire Atlantique.

Le fioul lourd a ainsi été remplacé 18 mois, avant le raccordement de cette usine au réseau de GrDF. Côté transports, le GNL connaît un essor prometteur en tant que carburant. À l’image du paque-

La station multi-énergie d’Air liquide c Fort

de ses technologies liées à la cryogénisation et aux gaz haute pression, Air liquide a inauguré en juin sa première station « multi-énergie » destinée au transport routier, près de Nancy.

Par rapport aux autres stations GNL/GNC (voir glossaire), celle-ci propose en plus un approvisionnement en azote liquide pour les camions frigorifiques. À terme, le concept pourrait ajouter des pompes à hydrogène pour anticiper ce type de mobilité. L’industriel français mise enfin sur son savoir-faire en purification de biogaz (issu de la méthanisation) pour développer une offre de bioGNL à la pompe.

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N°992ccNOVEMBRE 2016

Cette station inaugurée en juin 2016 va fournir le gaz naturel aux camions fonctionnant au GNC/GNL et l’ azote aux véhicules réfrigérés.

L. DefLoreNNe

Liquéfaction Quand le GNL remplace le pétrole

GAZ NATUREL

LES PAQUEBOTS METTENT LES GAZ

Le port du Havre a ravitaillé le paquebot Aida Prima en GNL en mai dernier.

Une première en France, qui illustre le basculement progressif des motorisations maritimes du diesel vers le GNL.

bot Aida Prima, la tendance a commencé par les navires, poussés par une réglementation européenne visant les émissions soufrées en mer. Les plus grands chantiers navals, dont STX à Nantes, accumulent ainsi des commandes de propulsion au GNL. Mais le secteur routier suit, sous l’effet conjugué des normes visant les émissions des moteurs, et de politiques de bannissement progressif des véhicules diesel, comme celle de la ville de Paris.

plus vertueux, le bioGNL est la voie d’avenir

D. r.

cc Encore

Des projets européens comme Blue Corridor ou LNG Motion visent ainsi à développer la mobilité longue distance de véhicules au gaz, par le développement d’infrastructures adéquates. La société Axègaz, porteuse du projet LNG Motion, a ainsi inauguré fin mai la première station-service publique de gaz naturel pour véhicules (GNL/GNC), et prévoit l’ouverture de plusieurs autres stations d’ici la fin 2016. Le but étant de

déployer à terme un réseau en Europe de 42 stations-service. « Les conditions sont réunies pour ce développement. On atteint en ce moment une triple conjonction entre l’offre – inauguration de stations-service GNL – la volonté des donneurs d’ordres – grandes métropoles, grande distribution – et la disponibilité des véhicules à motorisation gaz», analyse Édouard de Montmarin, responsable développement chez Axègaz. D’autres

Le gaz dans tous ses états c GNL :

gaz naturel (méthane) liquéfié par cryogénisation à – 161 °C. Carburant de haute densité énergétique

c GNC :

gaz naturel (méthane) compressé à 200 bars. Carburant de moyenne densité énergétique

c GPL :

gaz propane liquide. Combustible

acteurs comme Engie ou Air liquide mènent des programmes similaires.

Reste que le GNL, tout vertueux qu’il soit par rapport au diesel, demeure un combustible fossile. Les développements se multiplient donc vers la voie du bio-GNL. Version renouvelable issue de la méthanisation des déchets agricoles, ce carburant ferait passer le gain de CO2 de 20 % à plus de 70 % par rapport au diesel. Déjà proposé à la pompe dans certaines stationsservice, il est produit de manière indirecte: lorsque du biométhane est injecté dans le réseau de gaz à un endroit, un certificat « bio » est émis à un autre endroit pour la même quantité de bio-GNL à la pompe.

Cependant, le projet BioGNVal, mené par Engie, teste une technologie de cryogénisation compacte baptisée Cryopur pour liquéfier directement le biométhane en sortie de méthaniseur. Des initiatives à surveiller de près pour un GNL véritablement renouvelable. cm cc HUGO LEROUX redaction@industrie-technologies.com

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EN COUVERTURE

approvisionnement

Chryso renonce au fioul

cc

le problème

cc

la solution

Limiter les émissions polluantes

Une transition en douceur

Le site de Chryso à Sermaises (Loiret) mène une politique de développement durable affirmée et s’est engagé dans des démarches ISO 26 000 (responsabilité sociétale) et ISO 14 000 (management environnemental). L’entreprise de chimie française spécialisée dans les adjuvants pour matériaux de construction cherche depuis 2013 à bannir le fioul utilisé comme combustible, en raison de ses émissions polluantes – oxydes d’azote et de soufre (SOx et NOx). Pour ce site éloigné du réseau de gaz, donc dépendant d’approvisionnements par camions citernes, le gaz naturel liquéfié (GNL) s’impose comme un substitut idéal.

Des études sont lancées conjointement avec le fournisseur LNGeneration (filiale d’Engie) à partir de 2014 pour mettre en place le stockage GNL et remplacer les chaudières. « Avec le prix élevé du fioul à l’époque, le retour sur investissement prévu était de deux ans. Si l’on ajoute son bénéfice environnemental, nous n’avons eu aucun mal à convaincre le siège », résume le directeur de l’usine, JeanClaude Maesano. « De plus, Engie nous a fourni une solution clés en main, en prenant à sa charge l’installation de la cuve et l’acheminement du GNL jusqu’aux chaudières ».

Pour faciliter la livraison et assurer la sécurité, la nouvelle

ccChryso en bref

L’entreprise conçoit et fabrique des adjuvants et additifs pour matériaux de construction (béton, ciment, plâtre).

Effectif 1 100 personnes Production L’usine de Sermaises produit plus de 100 000 tonnes d’adjuvant par an.

Chiffre d’affaires près de 104 millions d’euros en 2015.

Site de Sermaises Plus grosse usine de Chryso en France, ce site construit dans le Loiret en 1969, emploie 200 personnes.

D. R.

Implanté à côté de la citerne cryogénique, le système de vaporisation est l’accessoire obligatoire à la gazéification du gaz naturel liquéfié.

40

N°992ccNOVEMBRE 2016

cuve est implantée à l’autre bout du site, à 400 mètres des procédés. Des conduites permettent d’acheminer le GNL jusqu’aux chaudières à gaz fraîchement installées. « Nous pouvions conserver les chaudières au fioul existantes et ne changer que le brûleur, mais nous avons préféré opter pour des chaudières plus adaptées, offrant un meilleur rendement », précise Jean-Claude Maesano. De son côté, Engie dialogue en amont avec les inspecteurs de la direction régionale et interdépartementale de l’énergie et de l’environnement (Dreal), peu familiers des technologies GNL, pour anticiper toute demande réglementaire sur ce site classé Seveso seuil bas. L’installation entre finalement en opération mi-2015. Le basculement est quasi-instantané depuis l’ultime chaudière au fioul, sans interruption de la production.

Un avantage : les procédés de synthèse tournent en continu, sept jours sur sept. cc

le résultat

Un bilan carbone amélioré Le recul sur cette première année au GNL est très positif.

Les émissions mesurées sont conformes aux prévisions. « Les taux de poussières sont divisés par 4, les émissions soufrées nulles, et celles de NOx et de monoxyde de carbone très basses », se félicite le directeur. Le bilan carbone (CO2) de la combustion est également réduit par rapport au fioul. Avantage collatéral : le remplissage de la cuve, dotée d’un détecteur de niveau « intelligent », est effectué automatiquement par Engie. À la clé, une meilleure sécurité d’approvisionnement.

Seul bémol, la réduction des coûts énergétiques n’est pas aussi forte que prévue. En cause, la baisse récente et spectaculaire des cours du pétrole, qui rend le retour sur investissement du gaz moins immédiat. Une meilleure efficacité de combustion et un prix bas du GNL permettent tout de même à l’industriel d’afficher une facture énergétique en baisse de 10 % à 15 % (contre les 25 % à 30 % prévus initialement). Ce qui n’est pas un luxe pour ces procédés énergivores. cm cchugo Leroux redaction@industrie-technologies.com D.R.

Le chimiste Chryso a choisi le gaz naturel liquéfié pour alimenter ses procédés à haute température en remplacement du fioul. À la clé, une réduction de ses émissions polluantes en ligne avec sa démarche environnementale, et une facture énergétique plus légère.

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26/10/16 10:12

ProDUITS

ImpressIon 3D Les technologies se diversifient

Longtemps cantonnée à la fabrication de prototypes, la fabrication additive permet désormais de fabriquer des pièces en série.

Nombreuses, les technologies évoluent rapidement, portées à la fois par les acteurs traditionnels du secteur et par de nouveaux entrants.

C

sible, entre autres, par le fait qu’on sait désormais travailler des poudres métalliques, et plus seulement des résines plastiques. L’exemple de cet injecteur, imprimé par Initial, une filiale du groupe Gorgé, n’est à ce titre pas anodin. En effet, on ne peut pas manipuler le métal comme l’on manipule les résines plastiques. Point de fusion plus élevé, temps de refroidissement nécessaire entre deux couches, les contraintes physiques orientent les méthodes de fabrication. Les machines disponibles sur le marché mettent en œuvre différentes technologies.

Le frittage se fait sur un lit de poudre métallique fixe ou mobile. Un faisceau d’énergie est déplacé sur les positions désirées. Ce faisceau peut être un laser amplifié par des fibres de verre, d’une précision de 2 micromètres, ou un faisceau d’électrons produit par un simple filament de tungstène, cinq fois moins précis. Ce faisceau

d’électrons doit aussi travailler sous dépression mais, dans les deux cas, la machine fonctionne dans une atmosphère inerte pour éviter les réactions entre le métal en pleine transformation et l’oxygène. cc Imprimer

en continu sans être limité par la taille

La start-up française Beam propose pour sa part des machines reposant sur une technologie alternative, la fusion laser. Elle fonctionne également grâce à de la poudre métallique transformée par un faisceau d’énergie, mais cette poudre est directement pulvérisée devant le laser. La technique perd en précision, mais y gagne plusieurs avantages. Éliminer le support permet de s’affranchir de la taille maximum d’impression et la poudre pulvérisée autorise une impression en continu. Autre point important, cette technique permet de faire des réparations sur pièce.

D.R.

ouche après couche, un objet émerge de son lit de poudre.

Un faisceau laser se déplace méthodiquement, laissant dans son sillage des agglomérats de poudre. En refroidissant, ces agglomérats deviennent structures et de ces structures émerge un objet unique : un injecteur pour l’aéronautique. Malgré ses chambres d’injection, un enchaînement complexe de creux et de parois, l’objet est construit en une seule pièce, sans aucune soudure. En passant à l’impression 3D, l’injecteur s’est détaché de ce qui faisait l’une de ses faiblesses: les jonctions entre les différentes parties assemblées. Une amélioration accessible depuis peu grâce à la fabrication additive métallique.

Longtemps cantonnée à la fabrication de prototypes, l’impression 3D est désormais de plus en plus utilisée pour fabriquer des pièces de série. Une évolution rendue pos-

TroIS CrITÈrES PoUr CHoISIr SoN IMPrIMANTE

LA POLYVALENCE

LA VITESSE

c Pouvoir jouer avec des centaines

c Dotée d’une tête d’impression MovingLight et d’un plateau

de matériaux différents. C’est l’intérêt principal de la gamme de machines Connex 3, de Stratasys, qui permet d’utiliser des matériaux allant des résines thermorésistantes aux plastiques transparents ou fl exibles comme flexibles du caoutchouc. L’imprimante atteint une précision de 16 µm sur un plateau de 330 x 1 170 x 640 mm.

42

N°992ccNOVEMBRE 2016

de 400 x 330 x 400 mm, l’imprimante ProMaker L5 000 de Prodways atteint une précision de 40 µm. L’intérêt est bien évidemment la vitesse de fabrication, mais l’imprimante se démarque également par son coût d’entretien. Face au prix d’une LED, aucun laser ne tient en effet la comparaison.

L’imprimante qui voit grand

c Cette moto conçue par APWorks, une filiale d’Airbus, est réalisée par une

imprimante 3D, la Light Rider. La forme aérée de son armature est calculée pour être la plus légère possible, tout en respectant les contraintes de résistance.

Résultat: une moto de 6 kg en Scalmalloy, un mélange d’aluminium-magnésiumscandium. Petit bémol pour les bikers, cette moto alimentée par un moteur électrique de 6 kW ne peut pas dépasser les 80 km/h.

Les autres constructeurs rivalisent d’imagination pour faire évoluer les technologies, et prendre leur place sur le marché en pleine effervescence de la fabrication additive. «Il est intéressant de noter que toutes les nouvelles techniques que l’on voit apparaître dans le domaine sont généralement des améliorations de la technologie de stéréolithographie», s’amuse Alexandre Martel, cofondateur du site spécialisé 3Dnatives. «Cette technologie est récente, à peine une trentaine d’années. Les innovations

sont fortes mais s’écartent peu du principe initial. C’est l’amélioration continue des techniques et la quantité de solutions offertes par une technologie jeune qui permet la profusion de machines que l’on connaît.»

Du côté des résines plastiques, Stratasys et 3D Systems ont développé deux technologies concurrentes, mais similaires : le Polyjet, dont le dernier modèle est la machine Objet 500, et le Multijet. Dans les deux cas, la multiplication des buses d’impression permet d’imprimer des objets mul-

timatériaux, hors métaux. Dans les locaux d’Initial, on trouve le modèle de Stratasys parmi la trentaine de machines utilisées.

«On l’utilise principalement pour faire des objets dont la dureté varie», précise Yvon Gallet, le président d’Initial. «Un manche de tournevis, par exemple, doit être rigide en son centre et mou sur la poignée, pour améliorer l’adhérence de l’utilisateur.

Mais ces deux technologies peuvent également être utilisées pour faire des objets polychromes.» cc La

vitesse d’impression prime sur les autres qualités

LE COÛT

D.R.

c Conçue pour des applications

industrielles, la ProX DMP 320 de 3D Systems se distingue par le fait qu’elle utilise peu d’argon (pour rendre la chambre d’impression inerte), ce qui permet de limiter les coûts.

Elle permet d’imprimer sur un volume de 275 x 275 x 420 mm, avec une précision de 50 µm et en manipulant une dizaine de métaux différents.

Toutefois, la multiplication des matières pour une même machine n’est pas forcément adaptée à tous les besoins industriels. «On peut tout faire, mais il faut plusieurs types d’équipements», martèle Yvon Gallet. «La polyvalence, c’est la possibilité de tout faire mal. Pour l’industrie, il vaut mieux utiliser la machine la plus performante de chaque technologie. Et de fait, les machines sont de plus en plus spécialisées.» Pour chaque technique, que ce soit l’impression par extrusion de filament

NOVEMBRE 2016ccN°992

43

ProDUITS

ImpressIon 3D Article (Fused Deposition Modeling, FDM), par Polyjet, par stĂŠrĂŠolithographie ou par liage de poudre, les technologies dâ&#x20AC;&#x2122;impression 3D de rĂŠsines se recentrent sur leurs qualitĂŠs : la diminution du nombre de pièces, le gain de poids et lâ&#x20AC;&#x2122;optimisation topologique. Lâ&#x20AC;&#x2122;un des critères qui tend Ă prendre une importance croissante, câ&#x20AC;&#x2122;est la vitesse.

Câ&#x20AC;&#x2122;est ĂŠgalement sur ce point que les techniques diffèrent. Prodways propose la technologie Moving Light, inventĂŠe par AndrĂŠLuc Allanic, qui utilise des LED Ă la place des faisceaux. Câ&#x20AC;&#x2122;est en fait de la stĂŠrĂŠolithographie : des rĂŠsines photosensibles rĂŠagissent aux ultraviolets projetĂŠs par des LED. Lâ&#x20AC;&#x2122;intĂŠrĂŞt de lâ&#x20AC;&#x2122;invention est quâ&#x20AC;&#x2122;une lampe projette de multiples faisceaux lorsquâ&#x20AC;&#x2122;un laser nâ&#x20AC;&#x2122;en projette quâ&#x20AC;&#x2122;un. Cela permet de travailler jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 20 fois plus vite.

Plus rapide encore, la technologie Clip de Carbon 3D attire les convoitises, notam-

ment de Google, de Ford ou dâ&#x20AC;&#x2122;Autodesk.

Capable dâ&#x20AC;&#x2122;imprimer 25 Ă 100 fois plus rapidement que nâ&#x20AC;&#x2122;importe quelle autre mĂŠthode, elle est aussi un dĂŠrivĂŠ de la stĂŠrĂŠolithographie.

Quelques clics pour imprimer de petites sĂŠries Sculpteo imprime des prototypes et de petites sĂŠries sur sa gamme dâ&#x20AC;&#x2122;imprimantes 3D. Lâ&#x20AC;&#x2122;opĂŠration sâ&#x20AC;&#x2122;effectue en ligne en seulement quelques clics pour le client.

Sculpteo

industrie-techno.com

cc De

nombreux acteurs sur le marchĂŠ mondial

La clĂŠ du succès tient ici dans le contrĂ´le de lâ&#x20AC;&#x2122;oxygène. DĂŠlimitĂŠ dans certaines zones, il oblige la rĂŠsine Ă se solidifier au bon endroit. Mais si la technologie est rapide, les machines, elles, pourraient tarder Ă arriver sur le marchĂŠ. ÂŤ Cela a lâ&#x20AC;&#x2122;air prĂŞt mais il va falloir des annĂŠes de retour dâ&#x20AC;&#x2122;expĂŠrience avant de pouvoir pleinement lâ&#x20AC;&#x2122;utiliser Âť, tempère Alexandre Martel, de 3D Natives.

Lâ&#x20AC;&#x2122;engouement pour Carbon 3D de sociĂŠtĂŠs qui ne sont pas des acteurs traditionnels de la fabrication additive est tout de mĂŞme

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ProDUITS

ccYvon Gallet PrĂŠsident dâ&#x20AC;&#x2122;initial

ÂŤ avec lâ&#x20AC;&#x2122;impression 3D, câ&#x20AC;&#x2122;est la topologie des objets elle-mĂŞme qui est Ă repenser Âť ÂŤ La première fois que notre client est venu pour rĂŠaliser un injecteur de moteur de fusĂŠe, il nous a prĂŠsentĂŠ les diffĂŠrentes pièces Ă imprimer.

Nous lui avons alors proposĂŠ de faire cet objet en un seul bloc. Câ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtait ĂŠvidemment plus intĂŠressant mais lorsque lâ&#x20AC;&#x2122;on retire des contraintes, on dĂŠcouvre ĂŠnormĂŠment de possibilitĂŠs. Tout est Ă repenser et pas seulement dans la pièce elle-mĂŞme: on peut aller beaucoup plus loin ! OĂš doit se tenir cet injecteur?

Dans un moteur. Et si le moteur lui-mĂŞme est imprimĂŠ en 3D, peut-on changer la forme de lâ&#x20AC;&#x2122;injecteur?

Le placer ailleurs ? Avec lâ&#x20AC;&#x2122;impression 3D, câ&#x20AC;&#x2122;est la topologie des objets elle-mĂŞme qui est Ă repenser. Âť

rĂŠvĂŠlateur. En mai dernier, AndrĂŠ-Luc Allanic nous avait confiĂŠ: ÂŤnous nous prĂŠparons Ă lâ&#x20AC;&#x2122;arrivĂŠe de Google, dâ&#x20AC;&#x2122;Apple et autres.Âť HP a dĂŠjĂ prĂŠsentĂŠ son imprimante 3D: la HP JetFusion. Selon le constructeur, elle est très rapide. Mais les retours du terrain sont encore peu nombreux. La machine travaille par frittage et liage de poudre: une colle et un agent sont utilisĂŠs en mĂŞme temps que la rĂŠsine pour former le produit.

Parmi les nouveaux constructeurs dâ&#x20AC;&#x2122;imprimante 3D, il faut aussi noter la crĂŠation, fin 2015, de Fives Michelin Additive Solutions (FMAS). ÂŤNous ambitionnons de devenir lâ&#x20AC;&#x2122;un des leaders mondiaux des machines pour la fabrication additiveÂť, lance Vincent Ferreiro, responsable de la stratĂŠgie de partenariat MatĂŠriaux et ProcĂŠdĂŠs chez Michelin. Un premier objectif de 200 machines par an est fixĂŠ. ÂŤFMAS arrive peut-ĂŞtre un peu tardÂť, note Alexandre Martel. ÂŤCependant, câ&#x20AC;&#x2122;est un vĂŠritable projet industriel, Ă lâ&#x20AC;&#x2122;inverse des sociĂŠtĂŠs qui dĂŠposent des brevets uniquement pour rĂŠcupĂŠrer de lâ&#x20AC;&#x2122;argent si la technique est utilisĂŠe.Âť cm

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ccBaptiste Cessieux redaction@industrie-technologies.com

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Âź DSSHO

notre sélection de produits

classés en 5 secteurs de référence cc Composants méCaniques cc mécanique

électrotechnique cc PAGE 48

accouplements à disques, sans lubrification

électronique cc PAGE 50 équipement de production cc PAGE 52 bâtiment travaux publics cc PAGE 54

Avec une couple pouvant atteindre 178 kNm, les accouplements à disques KD sont disponibles selon 3 versions: KD21 et KD2 pour des applications lourdes et moyennes et KD10. D’une capacité élevée, ce dernier est conçu pour fonctionner à la place des accouplements à engrenages monoblocs standard.

La fabrication standard des KD21 et KD2 répond à la classe 9 AGMA, celle des K10, à la classe 8 AGMA. Ces accouplements sont constitués de deux moyeux et d’un bloc de disques en acier inoxydable laminé. Chaque bloc accepte jusqu’à 0,5° de désalignement angulaire et supporte des pointes de démarrage deux fois plus élevées que le couple nominal.

Fournisseur sKF France

Colonne télescopique motorisée

Vous trouverez en page 52 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

46

La version télescopique de la colonne Multilift II, est aussi bien adaptée au réglage synchrone dans le domaine de la construction de machines, qu’au réglage en hauteur des tables de travail.

D’ailleurs elle répond à la norme relative à l’ergonomie de ces dernières, la DIN EN 527-1:2011. Pour une cote de montage de 560 mm et une course de 650 mm, elle supporte jusqu’à 3000 N. La solution Plug & Work est destinée à l’équipement d’un poste de travail. Initialisée à l’usine, elle comporte deux colonnes télescopiques Multilift II, un dispositif de commande, des profilés de recouvrement, ainsi qu’une télécommande.

Fournisseur phoenix mecano

N°992ccNOVEMBRE 2016

Cage de roulement avec revêtement dLC

La cage de roulement en acier massif revêtu DLC (diamond-likecarbon) résiste à des conditions d’exploitation difficiles (fortes accélérations radiales et forces centrifuges élevées). Le revêtement, avec son coefficient de frottement très bas, la protège contre l’usure et évite le grippage. Comparée à la version en laiton, cette cage se caractérise par sa longévité élevée.

Testée sur plus de deux ans, sa durée de vie dépasse les 3000 heures, contre environ 1000 pour des cages sans revêtement. Elle est disponible suivant deux versions de guidage, par bague intérieure ou extérieure. Le revêtement DLC est proposé pour presque tous les composants du roulement.

Fournisseur nsK France

Vis à billes au standard din

Fabriquée selon la norme DIN 69051-5, cette gamme de vis à billes comporte onze modèles qui se déclinent en trente-trois types, dans des diamètres allant de 20 à 50 mm, des pas de 5 à 20 mm, pour des longueurs totales de 700 à 2 800 mm. Ces vis présentent une valeur « dn » maximale (diamètre moyen de la broche x la vitesse) de 150 000 à 160 000.

Leur classe de précision JIS Cp5 est supérieure à l’ISO P5.

Fournisseur nsK France

cc mécanique Platine de positionnement hexapode

Cette platine de positionnement est de type hexapode. Sa structure parallèle a plusieurs avantages par rapport à une structure en série: faible masse, raideur, souplesse d’utilisation des six degrés de liberté, et aussi une capacité de charge plus élevée grâce à sa répartition sur les six actionneurs. Elle vise des applications demandant à la fois une haute précision, une forte charge et de grandes courses. Conçu pour positionner des charges allant jusqu’à 400 kg avec une résolution de 50 nm seulement, cet équipement offre de grandes courses de 400 mm en XY, 300 mm en Z et 40° dans les 3 rotations Rx, Ry, Rz. Le Zonda possède de très bonnes caractéristiques de précision et de stabilité thermique grâce à l’intégration de composants en Invar. Ce métal est un alliage de fer et de nickel connu pour son très faible coefficient de dilatation thermique de 1 μm/m/°C. La résolution, la répétabilité et stabilité sont encore renforcées par des actionneurs aux articulations rigides, intégrant des codeurs absolus linéaires. L’interface logicielle est compatible Labview, Epics, Spec, Tango ou C. Fournisseur symétrie

cc dEscriPtion

référence Zonda Carctéristique Cet hexapode de

positionnement de haute précision est particulièrement adapté pour de fortes charges et de grandes courses.

cc Points forts

- Positionnement de charges allant jusqu’à 400 kg avec une résolution de 50 nm seulement.

- Compatible pour des applications sous vide ou en salles blanches.

D. R.

composants mécaniques cc PAGE 46

Produits

cc Hydraulique

Électrovannes hydrauliques antidéflagrantes

Cinq séries d’électrovannes hydrauliques de ce constructeur sont désormais disponibles dans la gamme des produits bénéficiant non seulement de la certification Atex, mais aussi de solénoïdes en conformité avec la norme IECEx. Ces solénoïdes sont certifiés pour des équipements de classe 2 G. Du point de vue technique, les nouvelles électrovannes sont quasiment inchangées. Leurs performances et leurs dimensions étant identiques aux valeurs précédentes, elles se substitueront facilement à celles utilisées dans les systèmes existants. Notons que leur double conformité intéressera plus spécialement les secteurs pétroliers, gaziers ainsi que ceux de la marine.

Fournisseur parker hannifin

cc Pneumatique Électrovanne intelligente

D.R.

Cette électrovanne est la première de son genre à intégrer les deux principaux types de systèmes PST (essai de course partielle) intelligents: le boîtier terminal des positionneurs et les mécanismes de commande des systèmes électroniques. Son mécanisme à double roue libre élimine la possibilité de surcourse, tandis que la vitesse de passage élevée (Cv jusqu’à 6,0) simplifie sa conception. Ainsi, le nombre de soupapes d’échappement rapides, de soupapes pilotes et de dispositifs amplificateurs a été réduit. Modulable en fonction des applications spécifiques, cette électrovanne accepte des durées d’ouverture de soupape de 2 à 120 s. Elle fonctionne de -40 °C à +60 °C, pour des configurations 1oo1, 1oo2, 2oo2 ou 2oo3.

Fournisseur imi precision

distributeur proportionnel à deux étages

Destiné à simplifier la commande des machines, le distributeur proportionnel AxisPro KBH comporte deux étages munis de capteurs de position, dont un étage pilote de taille 08. Ce distributeur offre un débit nominal de 375 l/min avec 10 bar de perte de charge, pour une pression nominale maximale de 350 bar, et un temps de réponse de 30 ms à une pression de pilotage de 100 bar. Pour simplifier la conception de la machine, une version munie de capteurs de pression est disponible.

L’étage pilote intègre une logique de commande de mouvement, ce qui autorise la régulation des entraînements en boucle fermée, rendant inutiles d’onéreuses cartes électroniques. Pour simplifier la commande des machines, il est possible de configurer le distributeur à l’aide du logiciel Pro-FX. L’AxisPro KBH est équipé de LED de diagnostic intégrée ainsi que d’une interface CANopen qui facilite la mise en service et le dépannage du système. Ce distributeur est destiné à des applications telles que le moulage par injection et par soufflage, le moulage sous pression et la fonderie, les équipements d’essais et de simulation, la transformation du bois, ou encore les grandes presses. Il présente un indice de protection IP 65/67.

Fournisseur eaton Fluid power

soupapes de sûreté pour air comprimé

Ces deux soupapes de sécurité à commande pneumatiques visent la protection des opérateurs contre d’éventuels incidents sur les réseaux d’air comprimé.

Le modèle SCVA est conforme à la norme DIN EN ISO 13849 et est certifié DGUV pour la catégorie 4 (niveau de performance e).

Le débit inversé très élevé de la soupape SCVA, qui peut aller jusqu’à 30 000 l/min, permet d’évacuer l’air en aval dans le délai le plus court possible et ne nécessite aucun contrôle électronique supplémentaire.

Facile à intégrer dans les machines existantes, cette soupape n’a besoin que d’une filtration de 40 microns, et bénéficie d’une bonne durée de vie, y compris dans des applications de commutation haute fréquence grâce à ses excellentes valeurs B10. La version autocontrôlée SCSQ est conçue pour fournir un redémarrage contrôlé de l’approvisionnement en air, qui peut être réglé pour correspondre au volume en aval et au débit de remplissage exigé. Semblable à la SCVA, la SCSQ est livrée complète avec un silencieux d’échappement et elle satisfait aux mêmes normes. La soupape SCSQ procure également des options d’installation flexibles, pouvant être montée comme élément du système de commande ou raccordée alternativement à des unités de traitement d’air par le biais d’adaptateurs intégrés.

filtres-régulateurslubrificateurs pour le traitement de l’air

Cette gamme modulaire de filtres, régulateurs et lubrificateurs présente un débit élevé et de larges classes de températures la destinant à un large éventail d’applications, y compris en environnements difficiles. Ces FRL entièrement modulaires sont faciles à assembler, à monter et à positionner. Les brides de raccordement permettent aux opérateurs de démonter les ensembles rapidement sans retirer la tuyauterie. La gamme de produits est proposée en trois diamètres de raccordement allant de 1/4 de pouce à 1/2 pouce (filetages NPTF, G, ou R). Les modèles de la série 652 intègrent des manomètres plats qui se lisent aisément. C’est le seul produit de ce type à offrir également ces manomètres sur ses vannes d´isolement, d´échappement rapide et de démarrage progressif. Un large choix de pressostats et de manomètres digitaux permet de contrôler la pression régulée. L’option de construction avec clapet anti-retour intégré permet un échappement très rapide dans le cas où la pression aval est supérieure à la pression amont, par exemple quand le régulateur doit être placé entre le distributeur et le vérin. Il existe également une version sans échappement, pour éviter la mise à l´atmosphère du fluide, et ainsi gagner en sécurité.

Fournisseur asco numatics

Fournisseur imi precision

NOVEMBRE 2016ccN°992

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Produits

cc électrotechnique

Variateurs de fréquence

Conçus à l’origine pour les moteurs asynchrones, ces variateurs de fréquence embarqués ou installés en armoire, contrôlent aussi les moteurs synchrones, grâce à des microcontrôleurs plus polyvalents et un nouveau micrologiciel. Les tâches d’entraînement hautement dynamiques sont exécutées sans retour de codeur, permettant le remplacement d’un moteur IE3 avec codeur par un moteur IE4 sans codeur.

Les variateurs NORD assurent les fonctions d’automate liées à l’entraînement, afin de soulager les contrôleurs externes. Ils prennent en charge les fonctions PLCopen indépendantes du fabricant pour le contrôle des mouvements, et se programment librement dans les langages «Structure Text» et «Instruction List».

Fournisseur Nord Réducteurs

Moteurs modulaires haute tension

Adaptés aux applications de compression pour gazoducs, gazomètres, unités de séparation de l’air et laminoirs, ces moteurs modulaires haute tension pour hauteur d’axe 800 mm, couvrent une plage de puissance entre 16 MW à 10 kV et 18 MW à 6 kV (50 Hz). La standardisation des processus de fabrication et d’essai réduit les délais d’exécution, facilite le stockage des pièces détachées et accroît la disponibilité.

Les moteurs Simotics HV M peuvent être équipés d’un système de surveillance d’état température et vibration. Associés aux variateurs moyenne tension Sinamics, ils constituent un système d’entraînement intégré (IDS). Le transport et l’intégration sont facilités par la carcasse en acier plus légère.

Fournisseur Siemens Industry Automation

cc Composants Et apparEillagEs

Convertisseurs à haute isolation

Ces convertisseurs sont destinés à la surveillance des moteurs haute tension qui allient un très haut niveau d’isolation et une mesure ultraprécise des thermomètres pour encoche Pt100. Le signal de ces sondes de température est transmis par le convertisseur à la commande sous la forme d’un signal standardisé de 4 à 20 mA. En cas de défaut d’isolation, la séparation galvanique très robuste qui s’opère dans le convertisseur empêche la retransmission du potentiel de la phase du moteur : l’isolation de base résiste durablement à des tensions de service de 6,6 kV CA/CC et peut être utilisée, selon le type d’alimentation, pour des moteurs jusqu’à une tension nominale de 11 kV. Les ProLine P 44000 fournissent des plages de mesure de 0 à 150 °C, 0 à 200 °C et 0 à 300 °C pour toutes les températures de moteur usuelles, et garantissent un haut niveau de précision (généralement ± 0,5 K).

Les sondes Pt100 peuvent être raccordées selon un montage à 2, 3 ou 4 fils. Les appareils sont testés à l’aide de tensions d’essai de 15 kV CA. En dépit de leur haut niveau d’isolation, ces convertisseurs présentent des boîtiers compacts de 67,5 mm de largeur. Ils supportent des températures ambiantes comprises entre –40 et +85 °C. Fournisseur Knick France

ccdescription

Référence ProLine P 44 000 Caractéristique Ces convertisseurs,

dotés d’une très grande isolation, peuvent être utilisés avec des capteurs de température dans les moteurs haute tension.

Vanne de régulation de précision

En utilisant, un moteur pas à pas étalonné individuellement en usine, au lieu d’un moteur à courant continu, cette électrovanne procure de meilleures performances de régulation. Associée à sa carte de commande, elle répond mieux aux conditions difficiles, par exemple aux pressions supérieures à 10 bar, l’électronique augmente le courant moteur pour ajuster le couple. L’association de l’électrovanne de régulation et du moteur pas à pas du système 9668 permet aussi d’améliorer la vitesse (course totale en 5 s). De plus un contrôle plus précis est également possible par le biais d’un retour de position en 4-20 ou 0-20 mA. Fournisseur IMI Precision

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cc points forts

- Le signal d’entrée est isolé galvaniquement et converti en signal de sortie 4 à 20 mA.

IEC 60947-3 et CCC, le modèle 1500 V+DC est certifié UL. Associés au système RESYS AFD, ils constituent une solution unique et certifiée pour la protection des installations photovoltaïques.

Fournisseur Socomec

Connecteurs à raccord intégré

Un spécialiste des connecteurs et un spécialiste des raccords ont uni leurs efforts pour créer une version de connecteurs à raccord intégré, conforme aux standards 38999 SIII/EN3645. Compatible avec les accessoires répondant aux normes VG95343 ou MIL-I81765, le connecteur est disponible dans plus de 90 arrangements et l’interface arrière s’adapte aux exigences des clients. Destinée aux marchés aéronautiques et défense, cette solution intégrée est plus compacte et légère qu’un connecteur associé à un raccord standard. Elle réduit le nombre d’interfaces, offre une bonne continuité électrique et une excellente protection du signal.

Fournisseur Souriau

cc Composants

Et apparEillagEs Interrupteur sectionneur avec déclenchement à distance

Cumulant les avantages des sectionneurs et des disjoncteurs, cet interrupteur permet une coupure déclenchée à distance en 50 millisecondes. La position est indiquée par la poignée, la séparation des contacts visible au travers d’une fenêtre et un indicateur lié mécaniquement au barreau. La gamme couvre 100 à 1250 A DC, 100 à 630 A AC jusque 1500 V DC/1000 V AC. Les interrupteurs sectionneurs à déclenchement à distance INOSYS LBS ciblent la coupure d’urgence ou le sectionnement des applications sensibles. Ils fonctionnent entre - 25 et + 70 °C, sans déclassement jusqu’à +60 °C. Ils sont conformes aux normes UL98,

Détecteurs de présence

Conçus pour gérer l’éclairage, le chauffage et la climatisation en fonction de la présence, ces détecteurs peuvent commuter des lampes, en particulier des LED, deux fois plus vite que leurs prédécesseurs, en consommant moins de 0,1 W. Il existe une version pour les surfaces moyennes et une version pour les grandes hauteurs de plafond. Les détecteurs de présence Prema E ont une zone de détection carrée atteignant 400 m2. La version standard se décline en quatre modèles : un et deux canaux, esclave et version Dali compatible avec la gestion automatique des bâtiments. La version Performance est adaptée aux grands espaces avec une hauteur de plafond jusqu’à 10 mètres.

Fournisseur Theben

D.R.

cc EntraînEmEnts

Produits

DotĂŠs dâ&#x20AC;&#x2122;un pouvoir de coupure de 16 Ă 63 A, ces interrupteurs sectionneurs sont protĂŠgĂŠs par un coffret en polycarbonate renforcĂŠ de fibre de verre avec sorties de câbles M25 et M40. DotĂŠs dâ&#x20AC;&#x2122;un indice IP65, ils peuvent sâ&#x20AC;&#x2122;utiliser en intĂŠrieur et en extĂŠrieur (rĂŠsistance aux UV conformĂŠment Ă UL746C). Ils existent en versions Ă 3 et 4 pĂ´les.

Les interrupteurs sectionneurs OTU sâ&#x20AC;&#x2122;utilisant dans diverses applications oĂš les charges doivent ĂŞtre isolĂŠes du rĂŠseau. Les positions ON et OFF sont clairement indiquĂŠes sur la face avant de la poignĂŠe, quâ&#x20AC;&#x2122;il est possible de verrouiller en position OFF avec trois cadenas pour ĂŠviter toute action involontaire. Ils sont conformes aux normes IEC 60947-3 (interrupteurs-sectionneurs), et EN 60204 (sĂŠcuritĂŠ des machines).

Fournisseur ABB Produits basse tension

cc ĂŠnErgiE

D.R.

Onduleur 500 kW vĂŠritable centrale ĂŠlectrique

CaractĂŠrisĂŠ par un rendement maximum mĂŞme dans les conditions les plus difficiles et un encombrement le plus compact de sa catĂŠgorie, lâ&#x20AC;&#x2122;onduleur RPS Endurance est une vĂŠritable centrale ĂŠlectrique dotĂŠe dâ&#x20AC;&#x2122;une puissance nominale pouvant atteindre 563 kW Ă une tempĂŠrature ambiante de 50 °C. Ă&#x20AC; des tempĂŠratures ambiantes plus basses, la puissance en sortie de lâ&#x20AC;&#x2122;onduleur est automatiquement augmentĂŠe jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 15 %. Pour les stations photovoltaĂŻques de plusieurs mĂŠgawatts, deux onduleurs peuvent ĂŞtre actionnĂŠs en parallèle sur un seul enroulement de transformateur moyenne tension.

Le RPS Endurance bĂŠnĂŠficie dâ&#x20AC;&#x2122;un

système de protection et de refroidissement ambiant Ă deux ĂŠtages, qui assure une protection complète IP54 par un flux dâ&#x20AC;&#x2122;air gĂŠrĂŠ de façon intelligente. Ceci permet lâ&#x20AC;&#x2122;installation du produit dans des environnements difficiles, et mĂŞme en lâ&#x20AC;&#x2122;absence dâ&#x20AC;&#x2122;air de refroidissement propre. Grâce Ă des fonctions dâ&#x20AC;&#x2122;autoprotection et options de gestion du rĂŠseau, cet onduleur rĂŠpond aux besoins de contrĂ´le de puissance sur le marchĂŠ mondial du photovoltaĂŻque.

La station RPS ICON ND intĂŠgrant 2 x 2 onduleurs atteint une puissance de 2,25 MW. Fournisseur Bonfiglioli Transmissions

Stockage dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie photovoltaĂŻque

Sous un encombrement limitĂŠ (638 x 421 x 487 mm) et un poids de 95 kg, le module dâ&#x20AC;&#x2122;accumulateurs Lithium-Ion ESS 7.0 dispose dâ&#x20AC;&#x2122;une capacitĂŠ de 121 AH et est capable de restituer une ĂŠnergie rĂŠelle de 5,39 kWh avec une durĂŠe de vie de 5000 cycles complets de charge et dĂŠcharge. Il fonctionne sous une tension nominale de 55,5 V (41 Ă 61,5 V selon lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtat de charge). Le courant de charge maximal est de 80 A et le courant de dĂŠcharge de 300 A pendant 3 secondes.

La batterie ESS 7.0 peut ĂŞtre couplĂŠe Ă un onduleur et reliĂŠe en parallèle Ă dâ&#x20AC;&#x2122;autres modules ESS (6 au total) pour augmenter la capacitĂŠ jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 32 kWh utilisables. Le module intègre toutes les sĂŠcuritĂŠs : relais direct, fusible chimique, contrĂ´le des tensions et surtensions de chaque cellule et de la tempĂŠrature par groupe de cellules, blocage après dĂŠcharge profonde et enveloppe mĂŠtallique de confinement. Il est garanti 7 ans.

Fournisseur BMZ France

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Interrupteurssectionneurs en coffret plastique

Produits

cc ÉLECTRONIQUE

Microcontrôleur tactile

Incluant une mémoire ferroélectrique non volatile rapide (jusqu’à 16 Ko de FRAM), ce microcontrôleur tactile capacitif à 16 bit est le plus économe en énergie du marché. Il peut gérer 16 touches en mode « capacité propre » et 64 touches en mode « capacité mutuelle ». Sa haute immunité aux bruits lui confère la compatibilité avec la norme CEI 6000-4-6. Destiné aux environnements sujets à de hauts niveaux de bruit, le microcontrôleur MSP430FR2633 est le dernier-né d’une famille de contrôleurs à 16 bit à mémoire FRAM et faible consommation. L’intégration d’un circuit d’activation tactile permet de balayer jusqu’à 4 électrodes avec le processeur hors tension, consommant seulement 0,9 µA par touche en mode veille et permettant jusqu’à 15 ans de fonctionnement avec une simple pile bouton.

Fournisseur Texas Instruments

Atténuateurs RF pilotés par tension

Couvrant une plage de 1 MHz à 6 MHz, ces atténuateurs commandés VVA (Variable Voltage Attenuators) fournissent une commande analogique aux applications nécessitant une atténuation RF très précise. Dans un boîtier TQFN à seize broches de 3 x 3 mm, ils présentent moitié moins de pertes d’insertion et une performance IP3 meilleure de 30 dB que les produits concurrents en GaAs. Les atténuateurs VVA F2255 et F2258 présentent une caractéristique d’atténuation linéaire en dB sur toute la plage de tension de commande. Leur technologie en silicium offre une alternative plus robuste que l’arséniure de gallium (GaAs), avec une meilleure

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protection contre les décharges électrostatiques, une meilleure résistance à l’humidité et une moindre consommation. Ils s’alimentent sur une tension unique de 3 ou 5 V et fonctionnent sur la plage de température de - 40 à + 105 °C. Fournisseur Idt France

Microcontrôleur pour applications automobiles

Conformes aux strictes normes de sécurité automobiles, ces microcontrôleurs à 32 bit associent plusieurs cœurs à hautes performances à une mémoire flash embarquée en technologie 40 nm, une mémoire Ram de 768 Ko, huit interfaces de bus Can et un ensemble de périphériques optimisés pour l’application finale.

Un cryptage assure la sécurité. Les microcontrôleurs de la gamme SPC58NE sont disponibles en boîtiers BGA 292 et LQFP176. La gamme SPC58NE84 est conforme aux normes ISO 26262 Asil-D (niveau d’intégrité et de sécurité automobile) et Evita (E-Vehicle Safety Intrusion Protected Application) Medium Class.

Fournisseur STMicroelectronics

Processeurs de sixième génération

Permettant l’émergence de designs plus élégants, les processeurs Intel Core de sixième génération offrent une performance doublée et une autonomie triplée par rapport aux ordinateurs actuels. Avec Windows 10, ils forment un couple optimisé pour fonctionner ensemble. Proposant une large gamme de concepts, des plus petits aux stations de travail mobiles, ils mettent en œuvre la microarchitecture Skylake et la technologie de fabrication 14 nm. Cette génération inclut les modèles Intel Core m3, m5 et m7 avec un certain nom-

bre d’innovations comme le modèle mobile « K », susceptible d’être « poussé » (overclocking) et la famille de processeurs Xeon E3 pour stations de travail. Cette génération développe les capacités d’affichage sans fil, avec des possibilités de partage sur écran sans branchement de câbles.

Enfin, avec Windows 10 et les nouvelles technologies Windows Cortana ou Windows Hello, les équipements intégrant une caméra Intel RealSense (dotée de capacité de perception de la profondeur) pourront utiliser la reconnaissance faciale et offrir des connexions sécurisées sans souci de mot de passe.

Fournisseur Intel Corporation

émetteurs-récepteurs de bus CAN

Utilisant une technologie de silicium sur isolant (SOI), ces émetteurs-récepteurs de bus CAN 3,3 V s’intègrent en réduisant la masse de 18 % dans les satellites. Durcis contre les radiations, ils sont homologués QML-V et conformes à la couche physique ISO11898-2. Ils assurent un débit de 1 Mbit/s et supportent jusqu’à 120 nœuds sur le bus.

Les circuits de bus CAN ISL72026SEH, ISL72027SEH et ISL72028SEH sont testés sur tranche avec un bas débit de dose jusqu’à 75 krad. Ils s’alimentent sur 3,0 à 3,6 V, acceptent une tension de mode comment de -7 à +12 V en entrées, tolèrent 5 V sur les entrées logiques. Ils résistent aux décharges électrostatiques de 4 kV sur toutes les broches (modèle humain HBM) et aux SEL/ B (Single Event Latch-up) jusqu’à des LET de 60 MeV.cm2/mg.

Fournisseur Intersil

cc Composants Isolateur numérique industriel

Cette série d’isolateurs numériques industriels robustes allie la fiabilité du signal, la sécurité et les performances. Basée sur la technologie brevetée d’isolation numérique iCoupler, ces isolateurs assurent un haut niveau de sécurité pour les applications industrielles et médicales opérant en environnements bruyants, sévères et imprévisibles. Ils procurent l’un des niveaux de protection contre les surtensions le plus élevé aujourd’hui disponible dans l’industrie, testé à 16 kVpk, et une tenue en tension jusqu’à 5 kVrms.

Contrairement aux autres isolateurs numériques, la gamme iCoupler peut remplacer des optocoupleurs volumineux.

Sur les chaînes de production qui génèrent un fort bruit électrique, ils fournissent une immunité élevée au bruit avec leur forte isolation galvanique. Avec leurs circuits CMOS à haut débit, la technologie monolithique des transformateurs à noyau d’air, et une architecture de modulation en tout ou rien, ces isolateurs offrent l’un des plus hauts niveaux d’immunité au bruit aujourd’hui disponible, le niveau d’interférences électromagnétiques (EMI) le plus faible, et la plus grande protection contre les surtensions.

Fournisseur Analog Devices

cc description

Référence iCoupler Caractéristique Ces isolateurs

numériques améliorent la fiabilité du signal et garantissent la sécurité de fonctionnement des systèmes dans les environnements bruyants. cc points forts

- Sûreté: protection contre les surtensions 16 kVpk et 10 kV; tenue en tension 5 kVrms; tension de fonctionnement 600 Vrms - Rapidité: débit 150 Mbit/s ; temps de propagation 13 ns max ; CMTI 100 kV/µs

D.R.

cc Composants

Produits

Microcontrôleurs à fonctions analogiques

D.R.

Logés dans un boîtier QFN de 3 x 3 mm, ces microcontrôleurs à 8 bits combinent des fonctions analogiques de précision et des périphériques très intégrés. Outre un cœur 8051 à 72 MHz et jusqu’à 64 Ko de mémoire flash, ils intègrent jusqu’à 4 CAN à 12 bits, 1 CAN 14 bit à 900 Kéch/s et quatre unités logiques configurables qui peuvent remplacer la logique externe. Les microcontrôleurs de la famille EFM8LB1 Laser Bee conviennent aux équipements compacts à forte teneur analogique.

Fournisseur Silicon Labs

Récepteur de charge sans fil 15 W

Premier récepteur de charge sans fil de puissance 15 W du marché, conforme aux spécifications Qi du consortium WPC, ce circuit assure aux dispositifs mobiles une recharge aussi rapide, voire plus, qu’avec un chargeur à fil. Un contrôleur à interface I2C permet l’échange d’informations avec un émetteur compatible et l’affichage de l’état de charge sans-fil sur l’écran du mobile.

Fourni dans un boîtier WCSP de 2,4 x 3,67 mm de 0,5 mm d’épaisseur, le récepteur de charge sans fil 15 W TC7766WBG intègre une multitude de fonctions de protection et tous les circuits de puissance et de contrôle nécessaires à la réalisation d’un système complet de réception d’énergie sans fil. Il fournit une tension de sortie réglable de 5 à 14 V. Fournisseur Toshiba Electronics Europe

FPGA et mémoire rapide dans un seul boîtier

Combinant dans un même boîtier de la mémoire dynamique rapide et un circuit logique programmable (FPGA), les systèmes intégrés SiP (System in Package) Stratix 10 DRAM offrent une bande passante 10 fois plus élevée que les solutions à mémoire séparée actuellement disponibles. Ils exploitent une technologie de passerelle en silicium à hautes performances EMIB (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge) aux liaisons très courtes pour interconnecter les deux puces dans le boîtier. En ce

qui concerne la mémoire, la technologie HBM (High Bandwitdth Memory) de SK Hynix assure un très haut débit et une consommation moindre dans un faible encombrement. Dans la version HBM2, les puces de mémoire sont empilées verticalement et interconnectées par des traversées TSV (Through-Silicon Vias) et des broches miniatures (microbumps). Elle offre une bande passante de 256 Go/s et une consommation par bit de 66 % moindre. Les FPGA et SOC Stratix 10 commencent à être disponibles en 2016 alors que les SiP Stratix 10 DRAM ne devraient l’être qu’en 2017.

Fournisseur Altera France

Produits

cc équipement de production cc Machines

CN haut de gamme

Cette commande numérique de fraisage-tournage haut de gamme est conçue pour l’usinage intégral cinq axes à grande vitesse, sur des machines comptant jusqu’à 18 axes et 2 broches.

Elle permet de réaliser avec une qualité accrue et une grande précision, toutes les opérations d’usinage.

La TNC 640 combine les modes de fraisage et tournage dans l’ordre idéal. Elle évite de recourir à une deuxième machine. Son logiciel destiné aux opérations de fraisage-tournage propose des fonctions conviviales pour l’utilisateur, comme le cycle de taillage d’engrenages et la possibilité de traiter des fichiers CAO pour l’anticollision.

Fournisseur Heidenhain France

Banc de peinture

Sécheur de gaz en aval du compresseur

Economique et compact, le HDK-CNG est un sécheur de gaz naturel comprimé (GNC) qui s’installe en aval du compresseur.

Fonctionnant jusqu’à 280 bar, il se décline suivant 4 modèles couvrant des débits de 250 à 2 000 m3/h. Il est fourni avec des filtres coalescents à l’entrée, des filtres à particules à la sortie, ainsi qu’un séparateur d’eau sur la ligne de régénération.

Le séchage s’effectue sur un lit absorbant trois couches. Le HDKCNG est prêt à l’installation en conteneur. Il ne risque aucune perte de gaz, car la purge, qui est réduite (<5 % du débit nominal), est ramenée à l’entrée du compresseur. Ce sécheur de gaz naturel compressé est certifié PED 97/ 23 /EC et en conformité Atex EXII 3G IIB T1.

Fournisseur Parker Hannifin

cc outils outillages

Table de précision 2 axes à engrenages

À la fois économique et de grande précision, cette table deux axes à engrenages AMG-GR fournit un positionnement azimut/élévation. Elle est disponible suivant plusieurs courses standard, mais également avec des courses personnalisables. La diversité des classes de précision, des types de moteurs et des configurations de cellules en fait un outil très modulaire. Les cellules standard de l’AMG-GR ont un diamètre compris entre 100 et 300 mm. Le système est fourni avec une option de cellules centrées ou de réflexion de surface avant, dans laquelle l’avant de l’optique est situé sur les axes de rotation.

Système de fraisage à tête interchangeable

Le système de fraisage modulaire en carbure monobloc, Garant TopCut, se caractérise par la rapidité du changement d’outil. Pour cela, seules les têtes de fraisage se remplacent tandis que le porte-outils reste dans la machine. 16 types d’outils sont disponibles selon 26 variantes, dans une plage de 10 à 25 mm de diamètre. En carbure micrograin, ils sont rectifiés et revêtus pour le fraisage.

Le centrage conique du guidage des têtes d’outils garantit une précision de concentricité maximale, tandis que la disposition axiale assure la rigidité du système. La hauteur de tolérance, de moins de 20 µm au niveau de la tête de coupe, garantit une précision d’interchangeabilité élevée.

Fournisseur Hoffmann France SAS

Meuleuse avec sécurité renforcée

Fournisseur Aerotech

Fournisseur ECMA Concept

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Les unités de mesure système internAtionAL A A/m °C C cd cd/m2 F h H Hz J K kg lm lx m m2 m3 m/s m/s2 min N nm Pa

ampère ampère par mètre degré Celsius coulomb candela cd par mètre carré farad heure henry hertz joule kelvin kilogramme lumen lux mètre mètre carré mètre cube mètre par seconde m/s par seconde minute newton nanomètre pascal

s seconde ps picoseconde T tesla V volt VA voltampère W watt Wb weber Ω ohm Autres abréviations bar bar dB décibel dpi point par pouce g gramme cal calorie Go giga-octet Kbit kilobit (1 Kbit=1 024 bits) km/h kilomètre par heure Ko kilo-octet kWh kilowattheure l litre Mo méga-octet t tonne tr tour tr/min tour par minute

Cette série de meuleuses de 125 mm de diamètre, d’une puissance de 1 000 à 1 400 W, est dotée du système antidémarrage No-volt qui évite tout redémarrage intempestif après une coupure de courant. Un système de refroidissement, qui diffuse un courant d’air froid dans toute la machine, évite que l’échauffement dépasse les 15 °C. Relativement légère, cette meuleuse ne pèse que 2,2 kg.

Avec ses charbons épais, sa bobine bien étoffée et sa tête en magnésium, cette série est particulièrement robuste. Elle possède également un interrupteur à palette, dit homme mort, un système de blocage de l’arbre pour le remplacement rapide et aisé des accessoires, ainsi qu’un extracteur de poussières.

Fournisseur DeWalt

D.R.

Polyvalent et pratique, ce banc robotisé ProfilPaint de peinture ou de traitements d’éléments de grande longueur (profilés métalliques, poutres et linteaux en bois, etc.), traite l’intégralité des pièces en un seul passage. Il accepte plusieurs éléments à la fois, mesurant jusqu’à 1 100 mm de haut. Sa vitesse d’exécution atteint de 3 m2/min, avec une autonomie de traitement de 200 l.

Le ProfilPaint convient aussi bien à la peinture des éléments métalliques qu’aux différents traitements du bois : imprégnation, protection, séchage. Il s’adapte à la cadence souhaitée et optimise la consommation des produits. Il garantit un haut niveau de filtration des vapeurs et une récupération du surplus de peinture par aspiration.

Ces fraises denture compression sont destinées au détourage de résines renforcées. En carbure monobloc, en version courte ou longue, il s’agit d’outils de compression polyvalents pour les résines époxy ou polyester renforcé de fibres de verre ou de carbone.

Leur géométrie brevetée procure une coupe franche des fibres, ce qui minimise, voire supprime le délaminage.

Leur durée de vie est importante avec une qualité de surface de finition équivalente à Ra < 2.

Les diamètres vont de 6 à 12 mm, les longueurs de 57 à 83 mm et les longueurs de fraisage de 13 à 40 mm.

Fournisseur E.Leclerc

Fraises pour contournage directionnel 2D

Grâce à des logements résistants et fiables, la gamme de fraises Square T4-08 Helical bénéficie d’un système amélioré de montage de plaquettes à 4 arêtes de coupe, qui optimise la stabilité de l’outil. Le fraisage de parois nettes à 90°peut ainsi être effectué. La fraise est disponible avec des géométries de plaquettes M08 et MD08 et selon 4 nuances, MP3000, MK2050, F40M et la nouvelle MS2050.

L’outil offre des diamètres de coupe compris entre 25 et 54 mm et des profondeurs de passe allant de 22 à 64 mm. Les rayons de bec sont compris entre 0,4 et 1,6 mm. La gamme complète de fraises Square T4-08 Helical inclut désormais des canaux d’arrosage par le centre pour prolonger la durée de vie de l’outil.

D.R.

Fournisseur Seco Tools France

cc Robotique

Robot parallèle haute cadence

Ce robot à architecture parallèle vise plus particulièrement les applications à hautes cadences, notamment les applications d’emballage et de conditionnement. Le Hornet est un robot rapide, optimisé pour des courses prises-déposes distantes de moins de 1100 mm. Pour plus de rigidité sur l’axe 4, un réducteur est embarqué sur la plate-forme. Les contrôleurs sont intégrés dans la base du robot, ce qui réduit considérablement la surface au sol et limite les coûts d’intégration. La conception du Hornet 565 permet de minimiser les risques de contamination. Les matériaux utilisés sont résistants à la corrosion facilitant le lavage (indice de protection IP 65).

Cet équipement est doté d’un suivi de convoyeur hautes cadences, d’un système de guidage par vision puissant et d’un environnement logiciel intuitif spécialement développé pour le marché de l’emballage et du conditionnement. Le robot, pesant une cinquantaine de kilos peut être programmé directement à partir d’un API, limitant ainsi les coûts de formation et de déploiement grâce à l’utilisation d’un langage de programmation familier (IEC 61131-3). Sa course verticale importante lui procure un volume de travail de 0,36 m3 et son temps de cycle est de 0,32 s.

Fournisseur Adept technology

Robot 4 axes ultrarapide

Manipulant des charges nominales allant jusqu’à 0,5 kg (jusqu’à 1 kg, à vitesse et accélération réduites) le robot TP80 Fast Picker est capable de soutenir jusqu’à 185 coups/min en fonctionnement continu (cycle de 25-300-25 mm), avec une répétabilité inférieure à ±0,05 mm. Son rayon d’action de 800 mm et sa course de 100 mm lui donnent une grande enveloppe

de travail. Il est doté de 4 degrés de liberté et sa fixation murale élimine la nécessité d’installer un portique coûteux et encombrant, indispensable aux robots à structures parallèles.

Son avant-bras très fin facilite l’accès aux zones confinées. L’ensemble de câbles est logé et protégé à l’intérieur du bras. Avec soufflets optionnels, le TP80 Fast Picker bénéficie de la classe de protection IP65 (IP54 en standard).

Pesant 71 kg, alliant agilité, légèreté et rigidité, ce robot est particulièrement adapté aux applications de packaging, notamment dans le secteur alimentaire.

Contrairement aux robots à structure parallèle au design multibras, son bras ne produit pas d’interférence avec le champ de vision d’une caméra.

Fournisseur Stäubli

Robot de peinture compact

Destiné à la peinture de petites et moyennes pièces, le robot IRB5 est équipé d’un mini bol. D’une portée de 1,2 ou 1,45 m, il manipule des applicateurs pesant jusqu’à 7 kg. Il est équipé d’un système d’intégration du processus (IPS) qui comprend un changeur de teintes ainsi qu’une régulation précise de l’air et de la peinture.

Il s’installe facilement dans les petites cabines de peinture.

L’armoire de commande IRC5P fournit une interface facile à utiliser avec son pupitre de programmation. Elle inclut également RobView 5 pour les diagnostics et les rapports d’historiques de production, un système de supervision de production. Les écrans sont personnalisables.

Fournisseur ABB France - Division robotique

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Fraises denture compression

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Produits

Produits cc ConstruCtion

Cheville bi-matière multimatériaux

cc ConstruCtion

Blocs portes à hautes performances

Destinés aux environnements nécessitant un grand confort acoustique, ces blocs portes sont validés coupe-feu 1 heure (EI60).

La version simple vantail offre une performance acoustique atteignant 52 dB selon le niveau d’équipement (seuil et joint de seuil). La version double vantail dispose d’un double joint de seuil en standard et atteint 49 dB. Avec des dimensions maximales de 2 240 mm de haut sur 1 060 de large (simple vantail) et 2 120 de large (double vantail), les blocs portes Phonibloc sont constitués de vantaux de 70 mm d’épaisseur comprenant une âme composite blindée avec deux tôles d’acier de 15/10e, un cadre en bois exotique et un revêtement MDF présentant une double feuillure et des rainures pour les joints acoustiques.

Fournisseur Groupe Deya

Dalles blanches haut de gamme

Recherché en architecture d’intérieur, ce plafond acoustique haut de gamme en laine de roche se différencie par un revêtement extrêmement blanc issu de l’industrie spatiale et qui offre une finition lisse et mate unique. Il apporte une meilleure réflexion et diffusion de la lumière naturelle avec des indices allant jusqu’à 99 %. Ces dalles Blanka sont multidirectionnelles et se mettent en place dans n’importe quel sens. Elles sont faciles à nettoyer et surtout antistatiques. Garanties quinze ans, elles assurent un long cycle de vie.

Fournisseur Rockfon

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Fenêtre en aluminium à système respirant

Intégrant un store motorisé dans une lame d’air respirante protégée par un filtre en partie supérieure, entre un ouvrant simple vitrage en extérieur et un ouvrant double ou triple vitrage en intérieur, cette fenêtre affiche des valeurs Uw inférieures à 0,83 W/m2K avec une profondeur de dormant de 115 mm. L’ouverture est à la française, oscillobattante ou à soufflet.

Outre ses caractéristiques techniques avancées, la fenêtre Wicline 115AFS présente une esthétique incomparable, tout est caché et le châssis est totalement dépourvu d’aspérité. Les dimensions maximales sont de 1 700 mm (L) x 2 500 mm (H) par vantail.

Fournisseur Wicona

Fixations dans les façades avec ITE

Ces fixations sont destinées au montage à distance des charges moyennes et lourdes dans les systèmes composites d’ITE. Le montage déporté des Thermax 8 et 10 permet un ajustement de l’élément à fixer à l’emplacement souhaité, tout en évitant de marquer ou d’endommager l’isolant.

Le cône d’isolation en nylon assure une rupture de pont thermique fiable entre la pièce à fixer et la partie ancrée de la tige, et offre ainsi une fixation optimisée sur le plan énergétique. Renforcé de fibre de verre, le cône autocoupant en nylon fraise directement l’enduit dans la couche isolante et permet un montage simple et rapide, sans outils spécifiques.

Elles ciblent l‘ancrage de charges moyennes (jusqu’à 50 kg) telles que les tuyaux de descente d’eau pluviale, les luminaires, les dispositifs d’alarme, les panneaux… dans tous les matériaux courants (brique, béton, béton cellulaire, parpaing creux). Les Thermax 8 et 10 peuvent traverser des systèmes d’isolation de 45 mm à 240 mm et offrent de multiples possibilités de raccord avec des vis à bois aggloméré (4,5 - 6 mm), des vis à tôle (6,3 mm) et des vis métriques (M6/8/10). Les chevilles Thermax 12 et 16 sont conçues pour l’ancrage de charges lourdes, jusqu’à 340 kg.

Fournisseur Groupe Sebico

Revêtements d’étanchéité en version BIM

Cinq des solutions d’étanchéité du fabricant, spécialiste de la chimie appliquée au bâtiment, sont désormais disponibles en version BIM (building information model) pour s’intégrer dans les maquettes numériques de construction. Il s’agit de deux systèmes d’étanchéité de toitures et trois revêtements de sol. L’économie pourrait atteindre 20 % sur un projet de construction.

Les objets BIM concernent Sarnafil TG 66F, une membrane synthétique pour étanchéité de toiture sous lestage, Sikaplan G VG, une membrane synthétique à plusieurs couches à base de PVC, Sika ComfortFloor, composé d’un autolissant en polyuréthane souple sans solvant, ComfortFloor Pro, composé d’une résine polyuréthane sans solvant et d’un tapis en caoutchouc recyclé, et EpoxyFloor WP4S, à base de résine époxy renforcée par un tissu de verre.

Fournisseur Sika France

Cette cheville multimatériaux s’adapte au matériau de construction dans lequel elle va s’ancrer.

Elle s’expanse, se déploie ou forme un nœud en fonction du support, que ce soit un matériau plein, creux ou en plaque. Le corps gris en nylon de haute qualité se plie ou se noue de manière autonome procurant une bonne rétraction dans les matériaux creux. La partie rouge en polyéthylène (PE), avec ses ailettes d’expansion, assure une fixation solide et fiable dans les matériaux pleins, et fournit une sécurité supplémentaire.

Grâce à sa collerette étroite, la cheville DuoPower se pré-positionne facilement et ne glisse pas dans le trou de perçage.

Les ergots anti-rotation empêchent la cheville de tourner dans le trou de perçage lors de l’installation. Les extrémités sont hermétiques, pour éviter que les poussières de perçage n’entrent dans le corps de la cheville. Polyvalente et multimatériaux, cette cheville est adaptée aux vis à bois, vis à bois agglomérés et vis à double filet.

Elle vise les plaques de plâtre, le béton, les maçonneries pleines ou creuses, la pierre naturelle, les panneaux de particules. Elle est disponible en diamètres 5, 6, 8 et 10 mm et en 25 à 50 mm de long.

Une cheville 10 x 50 atteint des valeurs de charges jusqu’à 200 daN (200 kg) dans le béton et 185 daN (185 kg) dans les briques creuses.

Fournisseur Fischer

cc description

Référence DuoPower Caractéristique Cette cheville

s’adapte quel que soit le matériau dans lequel elle va s’ancrer. cc points forts

- La cheville bimatière s’expanse, se déploie ou forme un nœud, en fonction du support dans lequel elle est inserrée.

D.R.

cc bâtiment travaux publics

Produits

Balomètre pour climatisation

cation associée permet aux utilisateurs de finaliser les rapports de mesure sur site et de les envoyer par messagerie électronique.

Adjuvants pour béton

D.R.

Fournisseur Testo

Léger et précis, ce balomètre simplifie le réglage du débit volumétrique sur les entrées et sorties d’air de grandes tailles. Les poignées ergonomiques et l’écran inclinable facilitent grandement l’utilisation au quotidien. Des logements pour baleines en forme d’entonnoir accélèrent le montage.

Le trépied mobile assure un travail plus aisé pour les mesures sur des plafonds hauts. Le Testo 420 pèse moins de 2,9 kg et dispose d’un stabilisateur de flux d’air. Les smartphones ou tablettes peuvent être utilisés comme second écran de commande à distance via une connexion Bluethooth. L’appli-

Isolation de façade sur supports amiantés

Le recouvrement des matières amiantées est moins coûteux qu’un retrait total ou un encapsulage. La solution de recouvrement limite des points de fixation nécessitant le percement (entraxe 60 à 90 cm) et les temps d’intervention sur matériaux amiantés. De plus, une cloche d’aspiration spéciale adaptée au système de vêture/ vêtage évite de disperser des poussières d’amiante. La méthode de pose particulière de ces panneaux d’isolation thermique offre un temps de mise en œuvre plus bas que les solutions concurrentes.

Fournisseur Myral

Ces trois adjuvants béton ont été développés au regard des niveaux d’alcalinité des ciments.

Formulés à partir de la technologie Viscocrete, ils sont de type superplastifiant haut réducteur d’eau. Tempo 413 répond aux formulations de béton avec des ciments faiblement alcalins. Il présente un long maintien rhéologique (supérieur à 2 heures) sans effet retard, une réduction de la viscosité, une amélioration de la stabilité à l’état frais et une limitation de la ségrégation avec des granulats concassés, une

absence de reprise de fluidité dans le temps et une bonne qualité de parement. Il est utilisé pour les bétons de consistance S4 à bap.

Tempo 533 cible les bétons à base de ciments à teneur haute en alcalins. Il dispose des mêmes caractéristiques et permet la fabrication de bétons plastiques à autoplaçants transportés sur de longues distances, avec des classes de résistances c20/25 à c80/95. Tempo 653 est polyvalent, compatible avec tous types de ciments et granulats. Il permet de formuler des bétons compliqués en conservant un maintien d’ouvrabilité important. Il assure un remplissage des coffrages aisé même avec un fort ferraillage et une montée en résistance importante.

Fournisseur Sika France

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ESPACE INDUSTRIE

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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

La matière mise en lumière La simulation de l’optique physique

N°992NOVEMBRE2016

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

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

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

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

Fonction / Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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cahier technique La projection dynamique par gaz froid, ou « cold spray » ccréalisé par

ccMichel Jeandin

Directeur De recherche à MiNeS PariStech

TW/LTD

Fondateur et responsable du Centre de compétence en procédés de projection (C2P), créé en 1994, sous l’égide de Mines ParisTech, le CEA/DAM et l’université d’Evry-Val-d’Essonne, il est le fondateur et l’animateur du Club cold spray. Ce dernier, créé en 2006, regroupe les principaux acteurs du cold spray, tant en France qu’à l’étranger. Michel Jeandin a écrit plus de 370 articles scientifiques, pour moitié environ dans des revues internationales avec comité de lecture, la plupart dans le domaine des traitements de surfaces et des revêtements.

Il a déposé quinze brevets et une marque. Il a contribué au développement du cold spray en France, notamment par la dizaine de thèses qu’il a déjà dirigées sur le sujet, en partenariat étroit avec l’industrie.

a projection dynamique par gaz froid, dite plus communément «cold spray», s’impose, depuis le début des années 2000, comme le chef de file des procédés d’élaboration de revêtements à partir de poudre qui se distinguent par leur pureté (absence d’oxydation) et leur grande densité, qui plus est sans altération des principales caractéristiques métallurgiques de la poudre initiale. Par ailleurs, en comparaison avec d’autres procédés comme la projection plasma, le coût d’investissement est réduit, pour un rendement élevé (couramment au-delà de 80%). L’engouement pour le cold spray est d’autant plus justifié que ses derniers développements le placent aussi dans le concert actuel des procédés de fabrication additive pour la réalisation directe de pièces. cm

L

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57

cahier technique

Fig. 2

Les différentes technologies de dépôt « à chaud »

F. RObERT

De la particule de poudre à la pièce industrielle La projection dynamique par gaz froid (cold spray) s’utilise, de plus en plus, dans de nombreux secteurs de l’industrie. Le procédé s’apprécie surtout pour sa capacité à déposer des poudres, le plus souvent métalliques, à haute vitesse (largement supersonique, en général), pour former des revêtements.

e cold spray, comme bon nombre d’innovations, est né par hasard. Son principe a été découvert incidemment, au milieu des années 1980, par Anatoli Papyrin, qui menait des études sur les écoulements supersoniques de gaz sur maquettes en soufflerie, par la mécanique des fluides.

Il a observé que les particules utilisées comme traceurs dans l’écoulement pouvaient venir adhérer sur les maquettes, dans certaines conditions de vitesse. L’idée d’exploiter ce phénomène en vue de la réalisation de revêtements était née. Pour l’anecdote, ces essais furent menés par Anatoli Papyrin dans un institut de mécanique, l’ Institute of theoretical and applied mechanics (Itam), de l’Académie des sciences russe, à Novosibirsk, en Sibérie, dans le cadre d’études stratégiques dictées par la guerre froide. Le froid a donc présidé, à double titre, à la naissance d’un procédé qui l’a logiquement gardé comme caractéristique première.

L

Parmi les différents procédés d’élaboration de revêtements à partir de poudre, le cold spray se distingue par le fait que les particules sont maintenues à l’état solide pendant leur projection.

Leur densification, à l’impact sur le substrat, résulte de leur vitesse élevée. Chauffer le gaz de projection permet d’en diminuer la viscosité pour pouvoir en augmenter la vitesse, à la différence de ce que l’on rencontre dans les autres procédés de projection thermique dits « à chaud » comme la projection plasma ou celles à la flamme (y compris HVOF : « High Velocity OxyFuel »).

Le cold spray s’inscrit dans la lignée des procédés de métallurgie des poudres par « compaction dynamique » qui comptaient parmi les plus évolués dans les années 1980. Ceux-ci, à l’époque, employaient le plus souvent des explosifs pour conférer une très haute vitesse à la poudre en vue de sa densification et intéressaient, en priorité, des applications militaires.

Aujourd’hui les applications du cold spray vont du classique dépôt de cuivre à la fabrication additive de composants hybrides et/ou pièces de forme. Il est utilisé pour apporter à une pièce ou un produit, des propriétés électriques et magnétiques, des propriétés antimicrobiennes et bactéricides, des propriétés mécaniques, anti-usure et anticorrosion, pour la métallisation de polymères, le rechargement et la réparation et, aussi, la fabrication additive. Les matériaux de dépôt et de substrat auxquels il peut s’appliquer ne cessent de se diversifier (Fig. 1).

Fig. 1

Une adaptation progressive à différents systèmes «dépôt-substrat »

F. RObERT

Évolution temporelle, en escalier, du cold spray en fonction des matériaux de dépôt et de substrat en jeu.

L’intensité de la couleur au sein de chaque marche traduit le degré de développement du procédé s’y rapportant.

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Le cOLd sPray

Fig. 3

Le principe du cold spray

cc Ce qu’il faut retenir

cLes avantages du cold spray reposent sur son haut rendement et la qualité des dépôts obtenus (quasi denses, non transformés, exempts d’oxydation et de pollution). cLe cold spray s’applique d’autant mieux que le matériau projeté est déformable. Les métaux les plus déformables, c’est-à-dire, les cubiques à faces centrées, sont ainsi les plus adaptés, devant les hexagonaux compacts et les cubiques centrés.

F. RObERT

cLa vitesse de projection des particules croît quand la densité du gaz de projection décroît (du plus lourd au plus léger: air, argon, azote, hélium).

La poudre de projection, issue d’un distributeur de poudre (parfois dit « poudrier ») est transportée par un gaz porteur (le plus souvent celui de projection via une dérivation) jusqu’à une tuyère de type convergent-divergent dite tuyère de Laval.

Celle-ci accélère le gaz de projection, préalablement chauffé et comprimé, jusqu’à une vitesse supersonique.

Une fois propulsées hors de la buse, les particules, après une certaine distance de vol, entrent en collision avec le substrat qui doit être revêtu.

1. PrinciPe Un procédé de projection thermique La projection thermique recèle dans son nom même les deux caractéristiques essentielles des procédés qui la composent. D’une part, la vitesse du gaz qui projette la poudre devant constituer le dépôt et, d’autre part, la température des particules (constituant la poudre) à laquelle elles sont portées par ce même gaz. Selon les valeurs pouvant être prises par ces deux caractéristiques, les différents procédés de la famille projection thermique se classent aisément (Fig. 2). En dehors du procédé de projection, l’autre paramètre essentiel est la poudre, dont le choix du procédé dépend.

Le domaine représentatif du cold spray s’étend sur une plage de vitesses variées. La température du gaz, elle, est toujours relativement modérée. Le principe du cold spray repose, en effet, sur le maintien des particules entièrement à l’état solide pendant leur projection ; leur densification, à l’impact sur le substrat, résultant de leur vitesse très élevée (pouvant être largement supersonique).

Concrètement, la poudre de projection est transportée par un gaz porteur (air ou un gaz neutre pour éviter l’oxydation), préalablement chauffé et comprimé, jusqu’à une vitesse supersonique. Le revêtement résulte de l’empilement des particules qui se déforment plastiquement à l’impact, chacune d’entre elles formant alors un « splat », aussi appelé écrasis ou lamelle (Fig. 3).

Compte tenu de son principe, le cold spray s’applique d’autant mieux que le matériau projeté est déformable :

c’est-à-dire, pour les métalliques, préférentiellement (car les plus déformables) les matériaux cubiques à faces centrées tels que l’aluminium, le cuivre, l’argent et l’or, puis les hexagonaux compacts comme le zinc ou le cobalt et les cubiques centrés comme le cobalt, le tungstène ou les réfractaires.

Bien utilisé, le procédé cold spray présente de nombreux avantages : c Densité de dépôt proche de celle du massif correspondant c Rendement « matière » très élevé, classiquement au-delà de 85 % c Oxydation et, plus généralement, contamination du dépôt limitées voire inexistantes c Chauffage du substrat réduit c Pas de transformations de phases (pas de fusion et conservation des propriétés des poudres de départ, y compris les nanométriques c Fortes épaisseurs de dépôts possibles (plusieurs millimètres) c Adhérence des dépôts élevée (au moins comparable à celle obtenue en plasma ou flamme rapide) et forte cohésion entre particules au sein du dépôt c Contraintes résiduelles de compression, c Large gamme de matériaux envisageable c Procédé sans préparation préalable systématique du substrat c Pas de masquage des pièces à revêtir.

2. technOLOGie Haute pression et basse pression Le terme cold spray est générique. Il existe deux grands types de cold spray : celui dit à haute pression et celui dit à basse pression, selon que la pression du gaz se situe au-dessus ou au-dessous de 3,4 MPa. Plus précisément, on distingue les procédés par le mode d’injection de la poudre dans la buse : en amont du NOVEMBRE 2016ccN°992

59

cahier technique

Fig. 4

F. RObERT

Deux technologies

On utilise un système à injection de poudre en aval pour le cold spray à basse pression (a) et à injection de poudre en amont pour le cold spray à haute pression (b). Plus compacts, les systèmes à basse pression sont plus légers, moins onéreux et plus souples d’utilisation.

convergent de la tuyère pour le procédé à basse pression et en aval pour celui à haute pression (Fig. 4).

Aujourd’hui, en 2016, le cold spray basse (et moyenne) pression couvre une gamme de pression s’étendant de 0,4 à 3,4 MPa pour une température de gaz préchauffé atteignant 550 °C maximum. Le cold spray haute pression s’entend (jusqu’à 90 dB en sortie de buse !) pour une pression jusqu’à 7 MPa et une température de 1 100 °C. Les principaux atouts des systèmes à basse pression sont d’être plus légers, moins onéreux et plus souples d’utilisation, jusqu’à permettre des opérations manuelles, pour travaux sur site en particulier. Les installations à haute pression sont beaucoup plus imposantes, même s’il existe quelques équipements qui sont également destinés à être manœuvrés manuellement.

Le choix du type d’installation dépend évidemment du travail de dépôt à effectuer, en tenant compte, en premier lieu, de la nature du matériau à déposer qui impose une vitesse de projection minimum donc un choix adapté du couple de paramètres (pression, température) relatifs au gaz.

Les principaux fabricants d’installations cold spray sont : CenterLine (Windsor) Ltd. (Canada) et Dycomet Europe BV (Pays-Bas, à partir de matériel développé par Dymet Corp.(Russie)) pour le cold spray basse pression et Impact Innovations GmbH (Allemagne), Plasma Giken Co. (Japon), et VRC Metals Systems (États-Unis) pour le cold spray haute pression. Les deux variantes du procédé cold spray ont pénétré le milieu industriel.

On citera les deux premiers sites industriels français équipés respectivement de ces techniques : Dassault Aviation/Argenteuil en basse pression CenterLine et Mallard/Saint-Antoine-la-Forêt (photos page suivante) en haute pression Impact Innovations.

Dans le procédé à haute pression, certaines variantes peuvent exister sous des noms particuliers : le « Kinetic spray process » où le gaz de projection est de l’air au lieu de l’azote ou de l’hélium, et le « Pulsed gas dynamic spraying process (PGDS) », où des ondes de compression sont générées dans le gaz de projection. En dehors des deux grandes catégories de cold spray, c’est-à-dire haute et basse pressions, on pourra mentionner le cold spray dit sous vide (« Vacuum cold spray »). Il s’apparente à un dépôt d’aérosol utilisant une chambre aérosol sous vide pour le dépôt de matériaux particuliers, comme l’oxyde de titane, qui ne peuvent être déposés par les techniques de cold spray traditionnelles. De même, pour élargir le champ d’applications du procédé cold spray, des dispositifs hybrides existent, assez marginalement cependant. Le cold spray s’y trouve aidé par un laser « Laser-assisted cold spray », pour traiter la surface du substrat et/ou consolider le dépôt pendant la projection, ou par un champ électrostatique (« Electrostatic force-assisted cold spray ») pour accélérer encore les particules.

Fig. 5

Simulation de l’impact d’une particule b

c

L’impact d’une particule réelle irrégulière est simulé ici en 3D par élément finis, en prenant en compte les principaux paramètres de projection et caractéristiques des particules : vitesse, température, forme et incidence, entre autres.

Ces trois vues de dessus représentent la particule juste avant l’impact (a), en fin d’impact (b) et avec vue en coupe (c) correspondante.

(Source Mines ParisTech) D.R.

a

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Le cOLd sPray

Le cold spay en site industriel Dassault Aviation à Argenteuil dispose d’une installation cold spray basse pression.

SOURCES DASSAULT AVIATIOn ET MALLARD SA.

3. POudre La noblesse de la particule Plus encore que dans les autres procédés de projection thermique, la poudre qui conduira, au final, au revêtement, joue, en cold spray, un rôle majeur du fait des caractéristiques propres à ce mode de dépôt : basse température et vitesse de projection très élevée. Du fait de la basse température, la microstructure de la particule imposera une certaine hérédité métallurgique au dépôt, tandis que la forme et la taille de la particule (résumées sous le terme de morphologie) influenceront fortement la vitesse de projection donc les conditions de formation du dépôt et, en conséquence, ses propriétés.

Selon une loi de base de la métallurgie, la loi de HallPetch, la déformabilité d’un matériau est liée à la taille des grains. Deux poudres, de même nature et de même granulométrie mais présentant des particules de tailles de grains significativement différentes, conduiront à des dépôts aux microstructures et propriétés différentes du fait des différents mécanismes de densification associés.

Outre la structure granulaire, la « propreté » métallurgique de la particule intervient. Elle résulte notamment du degré de pureté de la poudre projetée, notamment via son oxydation. L’oxygène peut durcir la particule par diffusion solide, ou participer à l’oxydation de sa surface sur une épaisseur faible, mais suffisante pour modifier les mécanismes de densification à l’impact.

Compte tenu du principe du procédé fondé sur le transport à haute vitesse de particules dans un gaz, la morphologie des particules représente un paramètre crucial, vu son influence sur leur aérodynamique. Jusqu’à il y a quelques années, la doxa signifiait que, pour la réalisation de bons dépôts cold spray, il convenait d’utiliser des poudres fines et sphériques (d’un diamètre inférieur à 20 µm). Il est aujourd’hui reconnu que la règle est loin d’être établie, et qu’il n’en existe probablement pas, la meilleure morphologie des particules dépendant de la nature de la poudre via ses propriétés métallurgiques et physiques. Dans nombre de cas, le recours à des poudres de forme dite irrégulière, éventuellement sous forme d’agglomérats de particules plus ou moins fines (y compris nanométriques), est souvent préconisé.

Le développement de poudres adaptées au procédé cold spray reste en ligne de mire des études actuelles de développement industriel du cold spray. Caractériser la morphologie des particules pour pouvoir en étudier l’aérodynamique et les répercussions sur les dépôts cold spray constitue la première étape de ces études. Les caractérisations les plus en pointe reposent sur l’analyse de l’ensemble des particules individualisées dans le lot de poudre, grâce notamment à des techniques d’analyse tridimensionnelle comme la microtomographie X.

Le site de Mallard SA/ Saint-Antoine-la-Forêt s’est doté d’un équipement cold spray haute pression. (en zoom, le pistolet de projection de l’installation)

4. densiFicatiOn des dÉPÔts L’impact des impacts Le cold spray pourra conduire à un dépôt si et seulement si les particules projetées peuvent adhérer au substrat et adhérer entre elles pendant leur accumulation avec densification. Cette condition a amené à définir la notion de vitesse critique (Fig. 6) devenue depuis une antienne dans le domaine. Cette notion traduit le comportement à l’impact de la particule projetée avec sa part mécanique, via la déformation plastique et sa part métallurgique, via les transformations métallurgiques à l’interface particule-substrat. Notons que le substrat est ici pris dans son sens général, et peut donc représenter une particule déjà déposée. Améliorer le comportement à l’impact des particules pour pouvoir respecter les conditions de vitesse critique passe par des modifications mécaniques et/ou métallurgiques du système « matériaux » à l’impact.

Le comportement mécanique à l’impact est en effet régi par la déformation plastique du système particulesubstrat. Sa simulation numérique, en même temps qu’elle renseigne sur la phénoménologie du processus d’impact, sert de base à la modélisation de l’empilement conduisant au dépôt (Fig. 5).

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gamme de matériaux qui sera exploitée. L’aluminium, le cuivre et les aciers sont employés dans grand nombre de pièces mécaniques et les superalliages pour les composants aéronautiques et de turbine terrestre. Les alliages nickel-titane sont préférés pour les pièces à mémoire de forme. Pour l’obtention des propriétés anti-usure, le cold spray permet de réaliser du composite (aluminium, magnésium ou argent renforcés par des céramiques, par exemple, pour l’aéronautique ou l’automobile). L’une des « phases » du composite peut alors être de la porosité résiduelle, volontairement laissée dans ce cas, pour la rétention de lubrifiant (pièces mécaniques) ou encore pour faciliter l’accrochage des tissus (prothèses). Le caractère anticorrosion sera favorisé par la haute densification des dépôts cold spray (notamment zinc et ses alliages, aluminium et ses alliages, tantale, nickel-aluminium, pour des applications dans la marine, la papeterie, ou des pièces d’étanchéité, entre autres). c Métallisation de polymères Les applications concernent l’allégement des structures, particulièrement recherché dans l’aéronautique et l’automobile. c Réparation Le rechargement et la réparation sont parmi les applications les plus porteuses du moment (dans l’aéronautique, en particulier, pour des carters sur moteur d’hélicoptère ou des pièces de train d’atterrissage d’avion, par exemple), y compris avec usage de dispositifs de projection portatifs (sur piste d’aéroport). c Fabrication additive L’expression « fabrication additive » s’entend ici dans le sens restreint de fabrication directe de pièce.

Les limitations les plus gênantes aujourd’hui restent encore liées à la relative méconnaissance des caractéristiques dynamiques des matériaux. Celles-ci se traduisent par des coefficients à intégrer dans les lois de comportement utilisées. Pour y pallier, certains développements, en France, fondés sur le principe du choc laser, sont en cours.

Le caractère fortement dynamique de l’impact, en cold spray, peut avoir différentes répercussions, selon la nature des matériaux au contact et les conditions d’impact (principalement, vitesse et température de la particule et du substrat).

L’adhérence peut être favorisée par grenaillage. Industriellement, un moyen élégant consiste à l’appliquer pendant la projection elle-même grâce à la présence de particules céramiques qui auront été mélangées à la poudre initiale avant projection. Le procédé est courant dans le cas de la projection d’aluminium à basse pression, mélangé, dans ce cas, à de l’alumine. Outre l’effet de martelage/grenaillage, les particules céramiques sont supposées assurer aussi une fonction de décapage du substrat en cours de projection, et empêcher aussi le colmatage de la buse. Dans des développements plus récents, au stade du laboratoire encore, un effet de grenaillage additionnel a aussi pu être obtenu par grenaillage externe à l’aide de microbilles d’acier, appliqué concurremment avec le cold spray.

5. PrOPriÉtÉs des dÉPÔts Des caractéristiques adaptées à chaque application

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Fig. 6

Principe de la vitesse critique

Le rendement de projection évolue en fonction de la vitesse des particules à l’impact. La vitesse des particules projetées étant d’autant plus grande que la particule est fine, la vitesse critique est prise pour les particules les plus grossières de la poudre projetée.

D.R.

F. RObERT

Suivant les besoins, le procédé cold spray permet d’ajouter des propriétés à un matériau ou une pièce. c Propriétés électriques et magnétiques Les jeux de barres (barres omnibus), sous la forme de barres plates ou tubes, bruts ou revêtus, en cuivre ou aluminium, ont constitué des applications privilégiées du cold spray, dès ses débuts. Une multitude d’autres applications électriques (et thermiques associées), magnétiques appelant des dépôts de cuivre, aluminium ou à base d’argent sur différents composants existent aussi : cordons chauffants sur vitre, électrodes, contacteurs, capteurs, radiateurs, ou casseroles et poêles, entre autres. c Propriétés antimicrobiennes et bactéricides Les propriétés, en la matière, du cuivre et de composites à matrice ductile (ZnO-Ti, HA-Ag/PEEK) ont incité à les déposer par cold spray pour le revêtement de matériels hospitaliers ou de composants alimentaires. c Propriétésmécaniques, anti-usure et anticorrosion Pour aboutir aux propriétés mécaniques souhaitées, c’est la possibilité d’emploi du cold spray à une large

Trois applications industrielles du cold spray ObZ innovation a réalisé un dépôt de cuivre électrique sur le rotor d’un moteur hybride.

Dépot en cours

Impact Innovations a revêtu de titane cet arbre en alumine (diamètre intérieur : 60 mm)

Buse

GE Global Research utilise cette technologie pour la fabrication additive (ici un pignon hélicoïdal).

D. R.

6. PersPectiVes à partir du métal L’essence du cold spray repose sur la déformation des particules projetées. Historiquement, le procédé a majoritairement été appliqué aux matériaux métalliques, tant pour le dépôt que pour le substrat, mais il s’applique de plus en plus à d’autres classes de matériaux: polymères et céramiques. Ces derniers peuvent intervenir en mélange avec du métal mais aussi seuls, pour le dépôt comme pour le substrat. Chaque cas est une étape dans l’évolution du cold spray, très marquée dans les dernières années (Fig. 1).

Les matériaux métalliques conserveront, cependant, toujours la prééminence. Pour eux, les perspectives se concentrent désormais sur l’essor du procédé pour la fabrication additive de pièces, qui n’en est encore qu’au stade embryonnaire, en particulier, industriellement parlant. Ainsi que le montrent les plus récentes analyses bibliométriques du cold spray, les progrès sont à attendre d’efforts en R&D dans le domaine des poudres, y compris les poudres nanométriques, pour exploiter au mieux le caractère «froid» et dynamique du procédé qui en conserve les caractéristiques. Les progrès dans les équipements devraient viser à en réduire les dimensions. Un corollaire sera le développement probable de systèmes portables, mieux adaptés à la demande industrielle. Enfin, le cold spray, comme un grand nombre d’autres procédés, n’échappe pas à la tendance à l’hybridation des systèmes, notamment via une combinaison in situ avec d’autres procédés, comme le traitement par laser ou le grenaillage. cm NOVEMBRE 2016ccN°992

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POUR ALLER PLUS LOIN Deux ouvrages récents (publiés en 2014 et 2015) se disputent, actuellement, le titre d’ouvrage de référence dans le domaine du cold spray. Le premier, Thermal Spray Fundamentals, de Pierre L. Fauchais, Joachim V.R. Heberlein et Maher I. Boulos, a le mérite de situer le cold spray (un chapître entier lui est consacré) dans le contexte général de la projection thermique. Le second, Modern Cold Spray, édité aussi par Springer, sous la direction de Julio Villafuerte, passe en revue tous les aspects tant scientifiques que technologiques du cold spray. Le chapitre 4 décrit sur 124 pages la microstructure et les propriétés des revêtements obtenus par cold spray.

Pour se faire une idée de la genèse et de l’histoire technologique du procédé, on peut aussi lire l’ouvrage fondateur Cold Spray Technology écrit par son inventeur, Anatoli Papyrin, ainsi que l’article «Review on cold spray process and technology: intellectual property» dans la revue Journal of Thermal Spray Technology. cm

Événements Rencontres entre ingénieurs et chercheurs

Le grand rassemblement annuel sur la projection thermique, l’ITSC (International Thermal Spray Conference), qui se tient cycliquement en Europe, aux États-Unis et en Asie, offre une part de plus en plus large au cold spray, jusqu’à plus de 20 % des communications en 2016. En plus d’ITSC, deux conférences bisannuelles, portent exclusivement sur le cold spray : « l’European Cold Spray Symposium » (Eucoss) en Europe et la « North American Cold Spray Conference » en Amérique du Nord.

Créé en 2006, le Club Cold Spray (www.mat.ensmp.fr/clubcoldspray), qui réunit les principaux acteurs du cold spray, français et étrangers, tant industriels qu’universitaire se réunit 2 à 3 fois par an. cm

En ligne Les explications de Mallard

Le site du fabricant Mallard (http://www.mallard-sa.fr) fourmille de photos, d’explications et de vidéos. cm

Vidéo

Le cold spray permet la réalisation de pièces près des cotes, avec une mise au mille considérablement améliorée (jusqu’à 30 % d’amélioration) par rapport à l’usinage classique.

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c

RENDEMENT

Rapport entre la masse de poudre injectée dans l’installation et la masse de matière déposée sur la pièce-substrat.

« SPLAT », OU ÉCRASIS, OU LAMELLE c

Particule écrasée sous l’effet de la déformation plastique à l’impact. c

VITESSE CRITIQUE

c

BUSE DE LAVAL

Seuil de vitesse des particules en deçà duquel le dépôt ne peut adhérer au substrat, ni se construire.

Tube en forme de tuyère (convergent-divergent) utilisé pour accélérer des gaz chauds.

CISAILLEMENT ADIABATIQUE c

Mécanisme de déformation intense des métaux, intervenant notamment à l’impact de particules cold spray, associé à un dégagement intense de chaleur sur une courte durée, et de manière localisée. c

KINETIC SPRAY PROCESS

Variante du cold spray haute pression où le gaz de projection est de l’air au lieu d’azote ou d’hélium.

PULSED GAS DYNAMIC SPRAYING PROCESS (PGDS) c

Variante du cold spray haute pression où des ondes de compression sont générées dans le gaz de projection. cVACUUM

Fabrication additive par cold spray

cold spray

Vocabulaire professionnel

industrie-techno.com

COLD SPRAY

Version du cold spray qui s’apparente au dépôt d’aérosol utilisant une chambre aérosol sous vide pour le dépôt de matériaux particuliers comme l’oxyde de titane.

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LA MÉCANIQUE DES

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c L’OUTIL TECHNO Un assemblage

de dispositifs mécaniques, pneumatiques, électriques et électroniques pilotés par des algorithmes. c LA DÉMARCHE Concevoir des automates qui donnent à voir leur machinerie. c L’ACTU L’exposition des œuvres de Gilbert Peyre jusqu’au 26 février 2017 à la Halle Saint-Pierre, à Paris.

Automatismes Quand les machines prennent vie Après un passage par le monde industriel, Gilbert Peyre s’est fait connaître en créant des sculptures animées, farfelues et poétiques, qui mettent en œuvre diverses technologies que l’artiste a appris à maîtriser en autodidacte. Il les expose en ce moment à Paris. l se définit lui-même comme un «électromécanomaniaque».

Autodidacte bricoleur, Gilbert Peyre a développé au fil des ans de vraies compétences en ingénierie. Ses créations sont des machines animées qui donnent largement à voir leur mécanique, «la plus belle partie de l’objet» selon l’artiste. À la Halle Saint-Pierre, à Paris, il expose jusqu’au 26 février ses œuvres-machines. Poétiques ou drolatiques, elles marient le vivant –os, pelages–, les objets inanimés –poupées, valises, armoires– et la technologie –mécanique, pneumatique, électricité, électronique, programmation informatique. Tour à tour serrurier puis soudeur, celui qui s’est initié à l’électromécanique prend soin de montrer, dans toutes ses œuvres, les rouages mis à nu. cm

Vidéo

I

Regarder se mouvoir les sculptures de Gilbert Peyre sur notre site Internet. Électromécanomaniaque

Retrouvez chaque semaine notre rubrique « La mécanique des rêves » sur notre site web

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