Issuu on Google+

L’homme comme vecteur d’énergie Mémoire Tome 1 Pauline Romeo Master design global Ecoles de Condé 2010 - 2012

1


2


Ă  mon oncle.

3


Sommaire

AVANT-PROPOS INTRODUCTION

6 8

PARTIE I : RéFLEXION / RECHERCHES

11

1. L’HOMME COMME VECTEUR D’ÉNERGIE 1.1. L’objet 1.1.1. Définition 1.1.2. Objet signe, objet symbole 1.2. L’énergie 1.2.1. Définition 1.2.2. Dépense et économie d’énergie 1.2.3. Limites et contraintes 1.2.4. Valeur réelle et valeur d’estime

12 14 14 15 16 16 18 19 20

2. OBJECTIF DE PRODUCTION D’ÉNERGIE 2.1. Pousser 2.2. Tirer 2.3. Secouer 2.4. Tourner 2.5. Compresser

22 24 26 28 30 32

3. ÉNERGIE COMME CONSÉQUENCE 3.1. Marcher, courir 3.2. Se balancer 3.3. S’asseoir 3.4. Respirer 3.5. Parler / crier

34 36 38 40 42 44

⇒ Bilan des recherches

46

4


PARTIE II : DéVELOPPEMENT

49

1. L’éNERGIE HUMAINE COMME PROPOSITION DE RéPONSE AUX ENJEUX éNERGéTIQUES 50 1.1. Sensibilisation du public 52 1.2. Principes techniques de récupération d’énergie humaine 54 2. LA MéTROPOLE COMME TERRITOIRE D’INTERVENTION 60 2.1. La métropole, définition 63 2.2. Paris, ville lumière 64 2.3. Interaction avec l’environnement urbain 66 2.4. Le potentiel énergétique humain comme manière de répondre à des besoins 82 2.5. Installations urbaines 98 2.5.1 Intentions de communication 99 2.5.2 Postures urbaines 102 2.5.3 Sons citadins 108 2.5.4 Lumières sur la ville 114 ⇒ Bilan du développement

118

> Projet final

120

BIBLIOGRAPHIE/FILMOGRAPHIE/REFERENCES ANNEXES REMERCIEMENTS

123 131 136

5


AVant-propos Au moment décisif de choisir le sujet de mon mémoire, je m’interroge sur l’essence même de ma spécialité à savoir le design de produits : quel est son origine et comment a-t-il fini par rentrer dans nos vies ? C’est la capacité d’adaptation de l’homme qui a contribué à son évolution et l’une des manifestations notables de cette évolution n’est autre que la création d’outils. Grâce à l’outil, l’homme palie à sa faiblesse physique et repousse les limites que la nature lui a imposées. Il utilise et transforme ainsi son environnement à ses propres fins. Comment cet outil fonctionne-t-il ? Quelle est l’interaction entre l’homme et l’objet ? Pour fonctionner, l’objet a soit besoin de l’action humaine soit d’une source d’énergie externe telle que l’énergie animale. On distingue deux types de participation humaine : - Volontaire : nos actions sont menées dans le but de faire fonctionner l’objet ; - Involontaire : certaines de nos actions participent au fonctionnement de l’objet sans que celles-ci lui soit initialement dédiées. Je mène ma réflexion autour de deux constats majeurs : d’une part, l’augmentation exponentielle de la population mondiale et donc des besoins énergétiques ; d’autre part, la raréfaction des ressources dont nous dépendons pour créer cette énergie indispensable à notre survie. Ne pourrait-on établir un lien entre ces deux phénomènes ? De là ma réflexion sur le potentiel énergétique humain comme moteur de l’objet.

6


Je souhaiterais exploiter l’énergie qu’il dégage dans ses actions quotidiennes : marcher, ouvrir une porte, s’asseoir qui sont autant de gestes anodins dont on ne tire pas profit. L’enjeu majeur est de récupérer l’effort physique que l’on fournit déjà - et en excès - en le transformant en énergie. Le but est également : - De sensibiliser la population aux dépenses énergétiques, en lui montrant qu’elles résultent d’un effort et ainsi la rendre consciente de la valeur de l’énergie. - De proposer une complémentarité aux énergies fossiles et nucléaires mais non un substitut, car nous le verrons, le rendement de l’énergie dégagée par l’homme reste encore assez faible. - De déculpabiliser la population quant à ses dépenses énergétiques et éviter le discours coercitif. Dans mes propositions, l’énergie consommée est produite partiellement ou en totalité par l’homme. Notre contribution y est nécessaire, qu’elle soit volontaire ou involontaire. N’étant pas ingénieur, mon but n’est pas de créer un nouveau type de récupération d’énergie mais d’en employer un qui existe déjà (tel que la piézoélectricité, la dynamo, la kinésie...) en l’appliquant au milieu urbain. Je me place dans une optique pédagogique, prospective et expérimentale. Mon but est davantage de sensibiliser la population que de créer une véritable alternative aux sources d’énergie actuelles. Nous pouvons toutefois imaginer et espérer qu’à terme, si les dispositifs se multiplient, les services rendus seront eux aussi plus étendus.

7


Introduction L’énergie, nécessaire au fonctionnement des objets, est devenue une denrée essentielle à nos sociétés modernes. Une forte dépendance s’est installée alors qu’elle se raréfie. Des recherches sur l’interaction entre l’homme et l’objet permettent d’identifier différents mouvements que l’on est améné à exercer et ainsi détecter des scénarios d’usage. L’intervention de l’homme sur l’objet est abordée selon deux angles, tout d’abord sur les gestes dont le but est la production d’énergie, puis sur les actions anodines dont l’énergie est une conséquence. Nous observons que les actions humaines au quotidien sont nombreuses et variées. Or, il existe des principes techniques susceptibles de récupérer cette énergie « perdue ». J’établi ainsi un lien entre la raréfaction des ressources et la proposition d’une énergie gratuite générée par l’homme. La grande ville me semble un territoire d’intervention pertinent car la concentration de population y est maximale : schématiquemlent, plus il y a d’activité humaine, plus l’énergie générée est importante. Des lieux d’applications possibles de différents principes techniques en milieu urbain sont détectés, puis des services et des installations urbaines sont proposés. Ces axes d’études me permettent d’orienter mon projet final. Il s’agit d’un objet manifeste dont le but sera de sensibiliser la population aux questions environnementales en rendant visible l’énergie humaine du quotidien.

8


9


10


PARTIE 1

RéFLEXION / RECHERCHES

11


1. L’ h om m e c o m m e v e c t e u r d ’é n e r g i e La forte croissance démographique mondiale et le développement de pays émergents ont pour conséquence une explosion de la demande énergétique : depuis les temps préhistoriques, notre population a été multipliée par un facteur 1000, mais la consommation unitaire d’énergie par individu a elle été multipliée par un facteur 10 à 20. [article L’homme et l’énergie, des

amants terribles de J.-M Jancovici] On constate une nette tendance à la réorientation vers les énergies renouvelables depuis la fin du XXe siècle en réponse notamment à un début de raréfaction des ressources (le pétrole principalement) , aux impacts climatiques et sanitaires négatifs des énergies carbonées, à la dangerosité, au coût du nucléaire et à la difficulté de traiter ses déchets. Nous allons voir que l’homme est une source d’énergie sous-utilisée dont on peut tirer profit de différentes façons.

12


Photo de James Steidl, James Group Studios

13


1.1 L’ OBJET 1.1.1 Définition De manière générale, le mot objet (du latin objectum, chose placée devant) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par les relations externes qu’il entretient avec son environnement, et il peut évoluer dans le temps. (Site Techno-science)

Objects Tokyo, Hennie Haworth (2010)

14


Rôle et intérêt des objets par rapport à l’homme : - L’homme délègue des tâches à l’objet ou à la machine qu’il paye au prix d’efforts physique et intellectuel ; - L’objet nous permet de dépasser nos seules capacités physiques ; - L’objet peut intervenir dans des milieux hostiles (dans l’espace par exemple). Outre la matérialité des objets, ceux-ci sont porteurs d’une dimension plus symbolique.

1.1.2 Objet signe, objet symbole D’après Marc Auge, anthropologue, des générations d’objets se succèdent et le design industriel devient le “miroir du siècle”. J. Baudrillard et C. Schöch s’accordent à dire qu’au-delà de leur simple fonction matérielle, les objets ont également un fonction sociale qui permettrait la différenciation et la hiérarchie entre les individus. Pour Jean Baudrillard, qui a développé le concept de l’objet-signe, les individus n’achètent pas des biens de consommation pour leur fonction et leur utilité, mais pour ce qu’ils représentent aux yeux des autres. C. Schöch complète ce point de vue : « Les objets confèrent (...) un pouvoir à l’homme, pouvoir sur les autres, pouvoir de distinction, pouvoir de transformer le monde. » (Le siècle des objets, 2006) . S. Tisseron introduit la notion affective : « Tous les objets sont à la fois des supports de relation et de communication, des poteaux indicateurs de nos rêves, avoués ou secrets, et des outils pour nous assimiler le monde » (Comment l’esprit vient aux objets, 1999). Quant à la notion de symbole, elle n’ apparaît selon Roland Barthes qu’à condition que le sujet n’établisse une relation spécifique, particulière à un objet, et attribue à celui-ci un sens dans un autre système que celui qui lui est attribué initialement.

15


1.2 L’énergie

1.2.1 Définition n.f. Ce mot provient du grec energia, qui signifie «force en action». Il désigne tout ce qui permet d’effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement. L’énergie renouvelable quant à elle est une source d’énergie se renouvelant assez rapidement pour être considérée comme inépuisable à l’échelle de temps humaine. (Site Techno-sicence) Dès le début de l’histoire humaine, les éléments naturels ont été (et sont encore) une source d’énergie dont on a su tirer profit : ces derniers peuvent être transformés en énergie mécanique, électrique ou encore thermique. Il s’agit de formes d’énergies dites « primaires », c’est-à-dire disponibles dans la nature avant toute transformation (énergie hydraulique, marémotrice, éolienne, chimique...) . On distingue deux types majeurs d’énergies : - ce qui produit de l’énergie et la restitue immédiatement, que je qualifierais d’énergie directe : c’est le cas pour les outils manuels tels que le marteau. - l’accumulation d’énergie ou énergie indirecte : l’homme a mis en œuvre un stratagème permettant de générer puis stocker l’énergie pour une utilisation ultérieure. Dans ce cas de figure, l’énergie crée ne sert généralement pas l’objet qui a servi à la produire. L’éolienne peut être citée en exemple.

16


En résumé : Les enjeux • Changements climatiques • Gaz à effet de serre • Disponibilité • Production vs consommation

Sources d’énergie • Non-renouvelable • Carburants fossiles • Renouvelables • Solaire • Actif • Passif • Éolien • Hydro • Nucléaire

Formes d’énergie • Mécanique • Cinétique • Potentielle • Électrique • Chimique • Nucléaire • Thermique • Mécanique • Cinétique • Potentielle • Électrique • Chimique • Nucléaire • Thermique

Consommation • Résidentiel • Commercial / Industriel • Transport

Frise chronologique des principales sources d’énergie

17


1.2.2 Dépense et économie d’énergie Comme tous les êtres vivants (présents à la surface de la planète), l’homme ne pourrait pas vivre sans énergie. Schématiquement, les plantes ont besoin de l’énergie du soleil pour croître et subsister et tous les animaux ont besoin d’énergie pour se mouvoir ou se développer. Jusqu’à la domestication du feu il y a environ 500.000 ans, la seule énergie disponible pour notre espèce a été celle de notre propre corps. Peu à peu, l’homme a inventé des systèmes pour dépasser ses seules capacités physiques. L’explosion de la croissance de la population mondiale dans le courant du siècle dernier, le développement industriel, l’apparition de pays émergents et l’accélération de l’urbanisation ont pour conséquence une demande d’énergie en forte expansion (cf. fig. 1 et 2 en annexe) : cette dernière aura probablement triplé entre 1970 et 2030. (Site ifpenergiesnouvelles). Nous disposons chacun, en permanence, d’une puissance moyenne de l’ordre de 2,5 kilowatt. Il existe de grandes disparités quant à la consommation d’énergie : un habitant du continent africain consomme, en moyenne, treize fois moins d’énergie qu’un Européen et vingt-six fois moins qu’un Américain. (Site alternatives.areva). Malgré cela, certaines personnes prennent le parti de consommer à l’excès, de gâcher volontairement des denrées rares. Ce peut être par esprit contestataire comme les Zazous, (courant de mode français dans les années 40) qui portaient par exemple des vêtements trop longs à une période où le tissu était rationné. La demande en énergie est donc en pleine explosion. Corrélativement, nous assistons à l’épuisement de nos ressources et ce processus ne fait que s’accélerer...

18


1.2.3 Limites et contraintes La prise de conscience de la raréfaction de l’énergie est assez récente. Or, il est urgent de proposer des solutions complémentaires. Durant des milliers d’années, la puissance cumulée de l’humanité ne présentait assurément pas une menace pour l’environnement. Quelques milliers d’années plus tard, la récente catastrophe de Fukushima nous rappelle de façon brutale les risques liés à la technologie nucléaire. L’exemple nucléaire est le premier évoqué lorsque l’on parle de « risque technologique » car même si les accidents restent rares, les dégâts sont d’une ampleur considérable. Notre capacité d’adaptation nous permet cependant de réduire les risques liés à l’énergie. L’histoire abonde d’exemples de technologies que nous avons soit abandonnées, soit améliorées : un exemple avec le train, dont il fallait régler le problème de résistance des rails et d’explosion des chaudières, ou encore avec nos voitures modernes qui clament haut et fort leur faible émission de CO² et en font un véritable argument marketing. Même les énergies dites renouvelables, souvent assimilées aux énergies sûres et propres, ne sont justement pas nécessairement exemptes de déchêts : par exemple, la collecte et la combustion de la biomasse peut produire des nuisances (réduction de biodiversité par exemple) et des polluants. Une énergie propre produit en réalité peu de polluant, et si tel est le cas, ces polluants disparaissent rapidement sans conséquences pour l’environnement. Il n’y a donc en réalité que des sources d’énergie plus ou moins nuisibles suivant les circonstances. Nous acceptons cependant ces côtés négatifs car ces énergies, si polluantes ou risquées soient-elles, nous rendent de précieux services. Nous avons opté pour le choix de la dynamique du progrès.

19


1.2.4 Valeur réelle et valeur d’estime L’énergie est devenue un enjeu écologique et vital. Nous avons une grande dépendance face à l’énergie, dont les coûts augmentent en flèche à mesure que les ressources se raréfient (cf. fig 3 en annexe).

« Le prix de l’essence atteint des sommets, celui du gaz augmente cinq fois plus vite que l’inflation, la commission de régulation de l’énergie prévoit une augmentation du prix de l’électricité de 30% d’ici 2016. » (Article de M.-A. Charguéraud, paru dans Le Cercle Les Echos, 25.01.2012) Au XXIe siècle, nous cherchons à diversifier les productions d’énergie. Même les énergies renouvelables ont un coût : les frais liés à la création et l’installation des panneaux solaires par exemple ne sont en général amortis qu’après une dizaine d’années. On peut seulement ensuite espérer générer d’éventuels profits. Si l’énergie a une valeur pécuniaire, elle a également une valeur d’estime. Les hommes ont très tôt voué un culte aux éléments naturels, notamment à l’astre solaire, qui prend une apparence anthropomorphe chez les égyptiens avec Râ, Apollon chez les grecs ou encore Inti chez les Incas. De nos jours encore, les éléments évoquent la force et la vitalité. Les gens apprécient par exemple l’exposition au soleil malgré les risques encourus connus.

De gauche à droite : Râ, Appollon et Inti

20


Notion de travail et d’effort Pierre Larousse, dans son Grand Dictionnaire universel du XIXe siècle, suggère que le grec energeia vient de ergon, qui veut dire « travail », « oeuvre », et s’oppose à « inertie », « indolence » et « mollesse ». Le travail (du latin populaire tripaliare, signifiant « tourmenter, torturer avec le trepalium ») est un effort individuel ou collectif, physique ou intellectuel, conscient, délibéré, créatif, professionnel ou non. L’énergie n’est jamais gratuite, au sens propre comme au sens figuré. Elle s’est pourtant banalisée. A travers mon projet, je souhaite rendre lisible l’invisible, c’està-dire montrer que nos actions quotidiennes engendrent de l’énergie et que celle-ci est obtenue au prix d’efforts conscients ou non. On ne doit pas gâcher une occasion de récupérer l’énergie.

Bain de soleil au Jardin du Luxembourg, Paris

21


2.

Objectif de production d’énergie

Certains objets ont besoin d’une intervention de l’homme pour leur fonctionnement . De quelle façon notre corps lui transmet-il un mouvement ? Quelles en sont les conséquences ?

22


23


2.1 Pousser Exercer sur quelque chose, une force, une pression qui le déplace dans le même sens. (Dictionnaire Larousse) Au quotidien, l’action de pousser peut servir à de multiples occasions : ouvrir une porte, pousser un bouton, un interrupteur... à Acornhoek, dans la partie orientale semi-aride de l’Afrique du Sud, The Case Foundation a allié un moyen efficace et amusant pour faciliter l’accès à l’eau : un tourniquet pour enfant entraîne une pompe qui va chercher le précieux liquide à quarante mètres sous terre pour remplir une citerne de 2 500 litres.

1

2 1. Distributeur de savon, Kottke 2. Play Pump, The Case Foundation

24


Expérimentations plastiques sur l’action de pousser : déformation de la matière sur laquelle on exerce cette pression.

25


2.2 Tirer Action d’une force agissant sur un corps suivant son axe et tendant à l’allonger. (Dictionnaire Larousse) Nous sommes fréquemment amenés à tirer sur un objet au quotidien : pour ouvrir par exemple les portes de voiture, de réfrigérateur, de la maison, un tiroir, Sur le rameur Stamina 35, le mouvement répété de traction entraîne les pales d’un ventilateur, permettant ainsi de rafraîchir une petite pièce.

1 1. Rameur ventilateur - Stamina 35

26


Expérimentations plastiques de l’action de tirer : la matière vient s’allonger à mesure qu’on tire dessus.

27


2.3 Secouer Agiter fortement dans un mouvement alternatif de va-et-vient . (Dicitionnaire Sensagent) Ce mouvement, assez rare au quotidien, est effectué lorsqu’on souhaite mélanger des ingrédients en cuisine, pour enlever les dernière gouttes sur un parapluie, retirer les miettes de la nappe... A l’instar du rameur/ventilateur Stamina 35, le designer Kyung Guk a également eu l’idée de faire rimer sport et création d’énergie. Sa corde à sauter E-Rope contient des générateurs (situés dans les poignées) qui permettent de recharger des batteries au format piles AA. Sauter à la corde pendant 20 min permettrait de recharger les piles à 100%.

1

Les étudiants de Donghua ont quant à eux conçu une télécommande en forme de baguette qui fonctionne par agitation. Différents mouvements permettent de contrôler le volume, changer de chaînes ou mettre sous tension/hors tension le téléviseur. 2 1. Corde à sauter E-rope 2. Télécomande Conductor TV Remote

28


Expérimentations plastiques de matière «secouée» :

29


2.4 Tourner - Imprimer à quelque chose un mouvement de rotation autour de son axe ; - Changer quelque chose d’orientation par un déplacement circulaire ; - Mettre quelque chose à l’envers, le retourner ; (Dictionnaire Larousse en ligne) à quelle occasion exerçons-nous cette action ? Cet acte est assez fréquent au quotidien : tourner une poignée de porte, ouvrir un bocal, une bouteille, actionner le gaz de la plaque de cuisson, monter ou diminuer le volume de la radio... Adlens a mis au point la paire de lunettes universelle, dont on peut tourner la molette pour régler la convergence des verres grâce à un liquide présent dans les verres. A une plus grande échelle, le groupe Manifesto a conçu un parking à vélo vertical dont le mécanisme rotatif permet au cycliste de hisser son engin et de le récupérer facilement par la suite. En cas de panne électrique, un vélo d’exercice est relié au système pour assurer le service.

1

2

1. Paire de lunettes réglables – Adlens 2. Parking à velo vertical à manivelle - MANIFESTO Architecture

30


ExpÊrimentations plastiques sur la torsion de matière

31


2.5 Compresser (Du bas latin compressare, comprimer à plusieurs reprises) Serrer, presser quelque chose, quelqu’un dans un espace plus ou moins étroit. (Dictionnaire Larousse) . Les objets suivant nécessitent une compression pour fonctionner : - le sécateur, - le presse agrume, - la pompe à essence, - le casse-noix... Le mouvement de compression peut également créer de l’énergie : par exemple, quelques pressions de la main sur la gâchette suffisent pour recharger la torche Led Dynamo. La lampe peut stocker l’énergie pour une utilisation ultérieure.

1 1.Torche Led Dynamo

32


ExpĂŠrimentations plastiques sur la compression

33


3.

é n erg i e c o m m e c o n s é q u e n c e

Au quotidien, nous sommes fréquemment amenés à effectuer certains actes pour faire fonctionner des objets. Nous réalisons également de nombreuses autres actions quotidiennes anodines indépendemment des objets, qui sont autant d’actes « perdus » dont nous pourrions tirer profit.

34


35


3.1 Marcher, courir La marche est une succession de mouvements cycliques répétitifs avec des déplacements s’effectuant dans les 3 plans de l’espace, avec une consommation énergétique minimum. (Lettre d’information de l’Observatoire du mouvement n°11, avril 2004) . Courir signifie se déplacer rapidement, en s’appuyant alternativement sur une jambe puis sur l’autre ou sur une patte puis sur l’autre (Dictionnaire Larousse)

1

2

Nous sommes en permanence amenés à marcher voir à courir (pour rattraper le bus, le métro...) pour nous déplacer. La montre Kinétic contient un générateur miniature alimenté par les mouvements du quotidien tels que la marche et permet à la montre de fonctionner sans piles. Le projet Humo est une veste qui recueille l’énergie cinétique produite par le balancement des bras : en moyenne 1/2 watt d’énergie à partir d’un bras oscillant lors d’une marche normale. L’usager est ainsi toujours visible.

3

4 1. Locomotion de l’homme, Etienne-Jules Marey (1883) 2. Motion study of an athlete running., Eadweard Muybridge (1887) 3. Montre Kinetic, Seiko (1999) 4. Humo - dynamo humaine, Nick Reddall (2009)

36


ExpĂŠrimentations sur le mouvement de marche et de course avec superposition des cycles.

37


3.2 Se balancer Faire osciller quelque chose, une partie du corps, quelqu’un, en leur imprimant un mouvement qui les porte alternativement de part et d’autre d’une position d’équilibre. (Dictionnaire Larousse) Ce mouvement implique une notion de cycle, de répétition. Nous sommes amenés à nous balancer : sur la chaise de notre bureau, sur une balançoire pour les enfants... Cette action reste assez peu fréquente au quotidien. L’Empower rocking chair comporte un mécanisme à bascule. Il transforme l’énergie cinétique générée en électricité, utilisable immédiatement ou ultérieurement. 1 Le rocking chair de Murakami quant à lui propose d’utiliser l’énergie cinétique de la bascule du rocking-chair pour alimenter la lampe.

2 1. Empower rocking chair de Ryan Klinger (2010) 2. Rocking Chair, Murakami (2009)

38


ExpĂŠrimentations plastiques sur le balancement

39


3.3 S’asseoir S’asseoir est un mouvement que nous réalisons à de multiples reprises au quotidien. Il s’agit de passer de la station debout à la station assise. Les deux états sont matérialisés sur la maquette Stand up, Sit Down. Dans leur chaise Cloning, les 5.5 designers ont retranscrit formellement la pression exercée sur un chaise pour créer l’assise et le dossier. Chaque personne ayant un poids, une posture et une morphologie différents, la chaise est unique.

1

2 1. Maquette Stand Up, Sit Down - Star Dog Studio 2. Chaise Cloning, 5.5 Designers

40


Expérimentations plastiques de superpositition des postures assises montrant leur variété et l’étendue de leur occupation dans l’espace.

41


3.4 Respirer Chaque cycle respiratoire est constitué d’une inspiration et d’une expiration. - lors de l’inspiration, le diaphragme se contracte et s’abaisse, les muscles intercostaux se contractent, soulevant les côtes et le sternum, la cage thoracique et les poumons, étant solidaires, leur volume augmente aussi ; - lors de l’expiration, le diaphragme et les muscles intercostaux se relâchent. La récupération d’énergie peut être soit mécanique, comme avec cette puce constituée de caoutchouc et nanorubans céramiques : lorsque la puce est en flexion, elle génère de l’énergie électrique. Le mouvement naturel des poumons créerait une pression suffisante pour alimenter un stimulateur cardiaque en continu et éviterait la chirurgie. Elle peut également être thermique : Un dispositif installé dans la gare de Stockholm vise à capter une partie de ce surplus d’énergie, où un échangeur de chaleur absorbant l’air chaud des 250.000 voyageurs quotidiens et l’utilise pour fournir jusqu’à 15% des besoins en chauffage d’un immeuble voisin.

1

2

1. Puce génératrice d’électricité , ingénieurs de l’Université de Princeton. 2. Gare de Stockholm, Suède.

42


Matérialisation des particules d’air inspirées puis expirées :

43


3.5 Parler / crier La voie comporte essentiellement du son et du bruit. D’un point de vue physique, c’est une onde transmise dont l’origine est la variation de pression d’air par l’ouverture et la fermeture des cordes vocales. L’intensité de la voix varie de 30 à 120 décibels : - 40 à 50 dB pour une voie basse : - 55 à 65 pour une conversation normale ; - 90 à 110 dB pour les cris [Document INRS pour le Médecin du Travail n°98, 2004]. Dans le dessin animé Monstres & Cie, les cris des enfants (effrayés par les monstres) produisent l’énergie qui sert à alimenter Monstropolis. Cette idée de transformer le bruit en énergie est loin d’être utopique : le designer Hung-Uei Jou a conçu Green Noise, qui transforme les bruits de notre environnement en énergie éléctrique. François Brument a mis en place un système permettant de créer son propre vase gràce à une analyse sonore. Un vase en 3D est modélisé et diffère selon l’intensité de la voix ou du souffle.

1

2

3 1. Monstres & Cie, Pixar 2. Green Noise, Hung-Uei Jou 3. Série « Vases 44# » , François Brument

44


Expérimentations sur le cri et sur différentes expressions graphiques d’intensité sonore :

45


Bilan des recherches

Les ressources dont nous diposons servant à créer de l’énergie sont devenus rares et donc chers. Nous avons vu dans cette première partie la diversité des actions portées par l’homme sur l’objet. Ces actions mécaniques peuvent faire l’objet d’une transformation en énergie grâce à des principes techniques tels que la dynamo ou la piezzoélectricité. Je tente d’établir un lien entre les besoins énergétiques de l’homme, proportionnels à sa croissance démographique constante et la raréfaction des ressources naturelles servant d’énergie. Nous pourrions récupérer cette énergie humaine, inépuisable et gratuite. Elle reste à l’heure actuelle encore assez inexploitée. L’enjeu majeur serait de sensibiliser le public sur ses dépenses énergétiques. Dans la partie qui va suivre, je développe des projets d’exploitation d’énergie perdue pour sensibiliser la population aux enjeux environnementaux. J’ai choisi la grande ville comme lieu d’application car c’est dans cet endroit que mon intervention prend son sens.

46


47


48


PARTIE 2

DéVELOPPEMENT 49


1.

L’ é nerg i e h u m a i n e co mme élé m ent d e r e s s o u r c e én e r g é t i q u e

Aujourd’hui plus que jamais, nous nous intéressons aux principes techniques permettant de transformer l’action humaine en énergie. Quels sont-ils? Comment fonctionnent-ils et quel est le potentiel énergétique qu’offre l’humain?

50


Piste de danse piezoélectrique du club WATT à Rotterdam

51


Le mouvement humain dans l’art et le design

52


De gauche à droite et de haut en bas : - Bodycloud, Raphael Perret Projet visant à matérialiser les mouvements humains sous forme de sculptures 3D. - La tactique du bégaiement, Rodolphe Dogniaux R. Dogniaux traite de l’habitat en relation avec les mouvements du quotidien : le mobilier y est fragmenté, décomposé puis reconstruit selon un système défini. - Nu descendant l’escalier - Marcel Duchamp (1912) Le peintre matérialise les formes d’un corps humain qui semblent ici être regardées à travers un prisme décomposant le mouvement de descente d’un escalier, juxtaposant des éléments représentant les différentes phases de ce mouvement. - Etudes de mouvement, Eadweard Muybridge (vers 1887) Muybridge photographie successivement différentes phases du mouvement. - Meshy , Golan Levin (1998) Meshy est un programme qui permet à l’utilisateur de s’amuser, de créer de façon dynamique et en temps réel sa propre expérience, composition ou œuvre d’art. - Kuma-Kuna , Maria Blaisse (1996) Elle a créé une série de costumes en mousse élastique et étudié leurs effets sur le mouvement humain. - LAPP, Jan Wollert et Jorg Miedza (2007) Ces images ont été réalisées en utilisant la technique Light Art Performance Photography (LAPP), qui se fait en faisant des expositions plus longues et en capturant des lumières en mouvement - Forms, Quayola & Memo Atken (2012) L’animation analyse et explore les relations entre le corps humain, ses mouvements et les trajectoires qu’il définit à travers le temps et l’espace. - After Disappearance, Nell Breyer (2010) Une exploration du mouvement humain à travers la diffusion en direct et installation vidéo.

53


1.1 Sensibilisation du public Au vu de la raréfaction des ressources, il devient nécessaire de communiquer sur les enjeux énergétiques. Il existe divers moyens de sensibiliser la population à un problème (écologique ou autre). Par exemple, pour sensibiliser les gens à la vitesse, l’Institut de Recherche Industrielle Hokkaido du Japon a eu l’idée originale de crée une route musicale en y installant des reliefs : il n’y a que lorsqu’on est à la vitesse autorisée que la musique est audible, autrement le son est incohérent. En réduisant la vitesse, on réduit le risque d’accident mais aussi l’émission de gaz à effet de serre.

Le ton employé n’est donc pas forcément coercitif. Il peut être ludique tel que nous venons de le voir ou éducatif comme les exemples qui vont suivre (exposition So Watt ! de 2008) qui sont de vrais outils expérimentaux pour vérifier la consommation des divers appareils électriques de la maison et ainsi rendre visible l’énergie dépensée.

54


1 L’horloge «Watt’Time» permet de suivre en temps réel la consommation électrique du foyer et la multiprise «Power-aware Cord» révèle la consommation d’énergie des appareils par une lumière bleue dont l’intensité est liée au nombre de watts dépensés. 2 1. Horloge Watt’Time, François Brument et Sonia Laugier (2008) 2. Câble Power-aware Cord, Static ! (2005)

55


1.2

Principes techniques de récupération d’énergie humaine

A l’instar des éléments naturels (eau, vent, feu...) , le corps humain, par ses caractéristiques physiques et physiologiques, offre diverses possibilités de transformation en énergie que je synthétise dans le tableau suivant (liste non exhaustive) :

Victor Papanek disait « le design est devenu l’outil le plus puissant avec lequel l’homme forme ses outils et son environnement ». Selon lui, le design doit être au service de l’homme mais aussi de son environnement, en incluant une dimension éthique. Tim Brown, PDG d’ IDEO, agence d’innovation et de design, complète ce point de vue : « Le design doit devenir un système participatif.» Au vu du potentiel énergétique qu’offre l’homme, il est intéressant de récupérer cette énergie, affranchissant l’objet d’une partie ou de toute source d’énergie extérieure (énergie nucléaire, fossile, etc) . Je m’attarderai sur deux principes techniques qui se prêtent le plus à l’action humaine et qui offrent une rentabilité optimale en terme d’énergie à savoir la dynamo et la piezoélectricité.

56


? Savez-vous que nous générons en moyenne : - 60 watts en étant juste couché sur le canapé, - 70 watts en marchant : à chaque pas, chaque pied produit de 5 à 8 watts par écrasement du sol, - 100 watts en courant pour prendre le train aux heures de pointe, - 1000 watts pendant un effort intense.

Or, nous consommons : - 1 million d’habitants => 1 gigawatt, soit 1 kWh / habitant

équivalences Pour fournir une puissance électrique de 1 gigawatt, il faut : - 300 km² pour l’hydraulique, - 80 km² pour l’éolien, - 40 km² de capteurs et fermes solaires, - 2 km² pour le thermique classique (combustible fossile carboné : charbon, pétrole, gaz), - 0,7 km² pour le thermique nucléaire.

57


DYNAMO

n.f Nom donné par abréviation à la Exemples d’application machine dynamo-électrique, qui transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. (Dictionnaire Petit Larousse 1906)

1

2

3 1. Lampe dynamo de vélo 2. Lampe LED dynamo à manivelle 3. Safe radio à dynamo en bambou, Lexon

58


Piezoélectricité

aujourd’hui dans l’industrie) , les polymères, intéressants car flexibles n.f et ofrant la possibilité de les fabriquer La piézoélectricité (du grec piézein sur de grandes surfaces à des coûts presser, appuyer) est un phénomène modérés. propre à certains types de cristaux (le quartz est le plus connu) ou de céramiques anisotropes. Il apparaît Exemples d’application à la surface de ces corps, quand on les soumet à des pressions, des charges électriques (effet « direct »).

1

Inversement, l’application d’une tension, électrique sur ces mêmes surfaces donne lieu à une modification des dimensions des cristaux (effet « inverse ») (Encyclopédie Universalis) Les matériaux piézoélectriques sont très nombreux. On peut notamment citer le quartz (dans les systèmes d’horloge) , les céramiques synthétiques, (largement utilisées

2

3

1. Briquet à allumage piezoélectrique 2. Dalles piezoélectriques - gare de Tokyo 3. Discothèque de Rotterdam alimentée par les pas des danseurs

59


2.

La métropole comme territoire d’interve n t i o n

La métropole, par sa concentration de population, sa visibilité et sa symbolique, me semble le lieu plus cohérent pour y implanter mon projet. Je détecte dans cette partie les différents éléments urbains où un principe technique de récupération d’énergie humaine peut s’appliquer.

60


Basilique du Sacré-Cœur de Montmartre, Paris

61


2.1 La métropole, définition Qu’est ce qu’une MéTROPOLE?

n.f. (bas latin metropolis, du grec mêtropolis, de mêtêr, mère, et polis, ville). Une métropole est la ville la plus importante d’une région, d’un pays. Chez les Grecs, il s’agissait de la cité mère. (Dicitionnaire Larousse)

« Avec l’industrialisation (et la machine-outil) , la généralisation des transports mécaniques (dont le train), les migrations généralisées entre villes et campagnes mais aussi intercontinentales, et le déploiement des nouvelles technologies de la communication (télégraphe, téléphone) , la modernité subordonne toutes les villes à ses valeurs. Et parmi celles-ci, l’énergie occupe une place de choix.(...). La modernité sous-entend le mouvement, le flux, le changement. En ce sens, elle ne renierait pas l’énergie. Au contraire, la modernité réclame de l’énergie, pour tenir à la fois l’éphémère et l’éternel » .

La première ville était la caverne. L’homme comprit vite que pour survivre, il est dans son intérêt de se rassembler en communauté : pour se protéger de la nature hostile, pour rentabiliser le feu, échanger, marchander... C’est aussi l’idée antique de l’agora, mot grec signifiant assemblée des citoyens, puis place publique. Aristote qualifiait l’homme « d’animal politique » or étymologiquement, le mot politique vient du grec polis qui signifie « cité » . Thierry Paquot , auteur de l’essai « Un philosophe en ville » , préfère employer le terme d’ « urbanisation des meurs » qu’ « urbanisation statistique » où l’on se base exclusivement sur des chiffres. Il parle de l’ « urbain de l’être » car selon lui, l’âme est devenu intrinsèquement urbain.

Thierry Paquot, essai Un philosophe en ville

62


Dans ce lieu se concentrent la plupart des activités humaines : habitat, commerce, industrie, éducation, politique, culture. Mais la ville n’est cependant pas qu’un rassemblement d’hommes et de femmes guidés par des soucis essentiellement fonctionnels. La ville regroupe sur un territoire donné, des personnes et leurs activités avec le but commun de vivre ensemble. Mon projet aura pour enjeu de capitaliser la dépense d’énergie pour sensibiliser le public sur ses dépenses énergétiques au travers d’objet(s) manifeste(s) sur un territoire fortement urbanisé.

2.2 Paris, ville lumière Pourquoi le choix du milieu urbain ? Pourquoi Paris ? D’un point de vue général, j’ai choisi la métrople comme domaine d’application pour les raisons suivantes : - la concentration de population y est plus forte qu’en milieu rural, les points de rencontre y sont donc aussi plus nombreux. Nous touchons ainsi davantage de personnes. - de plus, le milieu urbain offre une activité humaine suffisante pour pouvoir générer une énergie exploitable par la suite. La ville est (je cite à nouveau T. Paquot) « un multiplicateur d’actions, de projets, d’entreprises ». - La ville est paradoxalement le lieu d’économie d’énergie par excellence : en regroupant les services, les énergies sont rentabilisées. Pour les raisons énoncées ci-dessus, mais également parce qu’elle est visible, au sens propre comme au sens figuré, la ville de Paris s’impose à mes yeux comme un choix évident. C’est là que mon intervention prend son sens.

63


Tout d’abord, c’est la capitale la plus visitée au monde. D’un point de vue emblématique, Paris est la « ville lumière » : ce fut la première commune qui utilisa les lampadaires dans ses rues : l’installation de réverbères à gaz (dont l’usage en tant qu’éclairage public date du début du XIXe siècle, bien avant l’introduction de l’électricité) a permis d’éclairer les rues alors peu sûres et a eu pour effet de créer une véritable vie nocturne urbaine. Paris a également un rayonnement intellectuel, elle a été très réceptive aux idées des Lumières. C’est également le lieu de la prise de la Bastille : la ville est associée à la Révolution française, c’est le lieu de tous les changements.

1. Vue aérienne de Paris, « Ville Lumière »

64


65

1


2.3 Interaction avec l’environnement urbain Les différentes inventions humaines ont profondément modifié les comportements urbains. J’identifie des éléments urbains - mobilier, infrastrucure, ... - propices à l’implantation de principes techniques de récupération d’énergie humaine en soulignant les zones d’interaction telles que les zones de contact.

66


Quelques exemples de mobilier urbain 67


2.3.1 Les portes manuelles (de métro, de magasins...) Le fait d’ouvrir une porte comporte plusieurs mouvements : - s’il y a une poignée, on effectue un mouvement de rotation ou de pression pour libérer le pêne ; - ensuite, un mouvement de translation en effectuant une pression sur la porte permet de pousser celle-ci et libérer le passage. Ces mouvements pourraient générer une source non négligeable d’énergie, au vue des nombreux édifices que peut comporter une ville. La porte « Revolution » transforme l’énergie cinétique. Un système mécanique / électrique exploite l’énergie humaine et redistribue de l’électricité à sa sortie.

1 1. Revolution Door par Fluxxlab (2008)

68


Zones de contact avec l’utilisateur et action réalisée :

Zones de pression sur l’objet :

69


2.3.2 Les portillons d’accès du métro Il existe 300 stations de métro à Paris, chaque station comprenant des portillons d’accès. Ces portillons d’accès peuvent revêtir de multiples formes, plus ou moins hauts, tournants ou pliants. Je m’intéresse aux tourniquets tripodes manuels, dont on est obligé de pousser la barrière pour passer. Ils sont constitués d’un mécanisme comprenant un moyeu et trois bras en acier. En une journée, le nombre de contacts avec les bras du touniquet est considérable : 47 personnes prennent le métro chaque seconde à Paris et en Ile de France ; cela représente 1,479 milliards de voyages par an. (Site Planetoscope) Green Pass est un tourniquet fonctionnant sans courant qui produit sa propre énergie à chaque action et passage d’une personne. Une énergie qui permet de valider les cartes d’abonnement, de reconnaître les pièces et les billets, puis de compter le nombre de personnes qui empruntent ce tourniquet. 1 1. Green Pass, université de Guangdong en Chine (2010)

70


71


2.3.3 Les escaliers La plupart des stations de métro parisiens comportent des escaliers. Monter ou descendre les marches nécessite une flexion puis une extension de la jambe, qui supporte à tour de rôle tout le poids du corps.

1

Pour sensibiliser et inciter les usagers à l’exercice physique du métro de Stockholm, Volkswagen a installé des marches musicales tel un piano géant.

2

3 1. Ascending stairs, Muybridge (1884-85) 2. Nu descendant l’escalier - Marcel Duchamp (1912) 3. Piano Stairs - Stockholm - Initiative de Volkswagen (2009)

72


Analyse du rythme de descente d’escalier d’après la photographie Ascending stairs de Muybridge (page de droite) : On observe une alternance des points d’appuis : jambe gauche / jambe droite / jambe gauche etc.

Marches reprenant l’alternance des points d’appuis :

73


2.3.4 Les bancs publics En s’asseyant sur un banc, on exerce une pression car pratiquement tout le poids du corps repose sur celui-ci. Partant du principe qu’un banc reste parfois inutilisé, le designer Relja Perunovic a conçu ce mobiler deux en un : il remplit sa fonction principale, à savoir proposer une solution pour s’asseoir, se reposer quelques minutes, manger rapidement, etc. Mais il sert également de support de communication : lorsque personne ne l’utilise, il se relève, à l’instar d’un strapontin, pour laisser place à un écran d’information au verso. Le temps passé assis peut être l’occasion de créer un petit événement qui aura pour but de faire passer un message.

1 1. Billboard Bench - Relja Perunovic (2011)

74


Diverses postures sur un banc :

75


2.3.5 La route / le trottoir Le passage des voitures engendre pression et vibration importantes. Ces infrastructures peuvent être un bon support pour des dispositifs piezoélectriques.

Un dispositif piezoélectrique disposé dans la zone précédant le passage piéton (zone d’attente) pourrait récupérer la pression exercée par les passants et la transformer en énergie.

Selon la société Innowattech, qui mène la même étude, 1 kilomètre de route produirait 400 kilowatts d’électricité. Le temps d’attente des piétons sur le trottoir peut être prétexte à un temps d’observation. Li Ming Hing a conçu un feu piéton animé qui transforme l’attente du feu vert en une expérience amusante. Les piétons sont alors plus enclins à attendre la fin de l’animation pour traverser.

1

Des études ont démontré que les conducteurs qui font vrombir leur moteurs avant même que le feu ne passe au vert dans l’espoir de gagner quelques centièmes de seconde, émettent beaucoup plus de CO² que les conducteurs plus patients qui attendent que le feu passe au vert. Pour les piétons, le respect des feux augmenterait leur sécurité.

2 1. Feu piéton animé, Li Ming Hing 2. Feu de signalisation à décompte, Eko

76


77


2.3.6 Dans le bus / le métro Une soixantaine de lignes de bus de la RATP circulent dans Paris (environ 2300 km), ainsi qu’aux alentours de 290 lignes pour la banlieue et 31 lignes pour le bus de nuit. (www.symbioz.net) Le plancher des bus ou métro est un endroit propice à la piezoélectricité par les vibrations et mouvements provoqués par le déplacement de l’engin et la perpétuelle circulation des passagers. On peut également intervenir sur les poignées et barres servant à s’accrocher : la traction que nous exerçons sur les poignées lors du transport engendre une distorsion. Cette dernière, équipée d’un dispositif pezoélectrique, libère de l’énergie transformable en électricité. On peut imaginer un réseau électrique reliant toutes les poignées du bus.

78


Poignées reliées en réseau, pour la centralisation d’énergie :

Autre type de poignée :

79


2.3.7 Les Abribus Il existe près de 12 000 points d’arrêts Les zones de contact sont avec environ 4300 autobus pour Paris principalement l’assise et le sol. et sa banlieue (www.symbioz.net). Il arrive parfois que les voyageurs s’appuient sur les parois verticlales. Abribus est le nom commercial d’un type d’aubettes ou d’abris Des matériaux piezoélectriques de bus proposé à partir de 1964 disposés sur ces endroits clés par l’entreprise JCDecaux aux pourraient alimenter le panneau collectivités territoriales en France. publicitaire et l’éclairage de l’abribus , le rendant totalement autonome d’un L’histoire des abribus est intéressante point de vue énergétique. car son créateur, JC Decaux, a eu la brillante idée de proposer ce mobilier gratuitement, seule la publicité diffusée étant une source de revenus. Ce mobilier présente un double intérêt : c’est à la fois un lieu d’attente où les gens peuvent s’asseoir sur l’assise intégrée et un support de communication (le panneau publicitaire) que comprend la structure. Durant l’attente, les voyageurs piétinent, s’impatientent voire s’ennuient. Ils sont peut-être à ce moment là particulièrement réceptifs à un message, qui pourrait les distraire ou les informer.

80


Zones de contact avec le mobilier : - l’assise, - les vitres - le panneau publicitaire

81


2.4 Le potentiel énergétique humain comme manière

de répondre à des besoins

Dans cet axe, j’identifie des besoins en milieu urbain (ci-contre quelques exemples) et développe des propositions auxquelles l’énergie humaine est succeptible de répondre.

82


83


2.4.1 S’éclairer Des dipositifs piezoélectriques diposés sur une allée passante pourraient générer assez d’énergie pour alimenter une source lumineuse : Au bout de 10 pas, l’énergie produite est suffisante pour allumer une ampoule de 50W. Le mouvement et la pression exercés sur celles-ci alimenteraient le dispositif lumineux placé au centre.

84


85


2.4.2 Recharger ses batteries Nous pouvons imaginer une greffe de marches (dont le giron serait une surface piezoélectrique) sur une place publique. Ces « fausses marches » offriraient un double apport en énergie : - par la pression exercée en s’asseyant sur les marches - par les vibrations et pressions générés lors de la montée et descente des marches. Une borne de recharge pour petits appareils électriques tel qu’un téléphone, engagerait les passants à emprunter ce passsage. Les marches ont l’avantage d’offrir une surface sur laquelle la pression est supérieure à celle exercée sur un sol plan, car le poids du corps ne repose que sur une jambe et la montée des marches va à l’encontre de la gravité.

86


87


2.4.3 S’orienter Il est fréquent de chercher sa route à la sortie d’une station de train. Une borne d’information pourrait indiquer le trajet depuis la gare, tel un P.I.L.I. (Plan Indicateur Lumineux d’Itinéraires) comme il en exisitait il y a quelques décennies dans les stations de métro parisien. La pression exercée sur le bouton piezoélectrique est transformée en électricité qui vient allumer les LED du trajet recherché.

1

2 1. Plan indicateur lumineux d’itinéraires (crée vers 1937) 2. PILI de Philippe Favier - Centenaire du métro de Paris (2000)

88


La pression sur le bouton piezoélectrique génère un courant électrique illuminant les LED du parcours.

89


2.4.4 écouter de la musique écouter les nouveautés musicales, un bulletin météo, les actualités ou la radio locale sont autant de services que propose cette installation. Les dalles piezoélectriques qui alimentent l’objet sont en forme d’ondes sonores pour des raisons tant métaphoriques que pratiques : la forme des dalles renvoit à la fonction de l’objet et elles se situent sur les axes menant aux écouteurs. Elles sont espacées de l’équivalent d’un pas pour bénéficier de chaque pression liée à la marche.

1 1. Onde de choc - Image du site Cafés-numériques

90


91


2.4.5 Ouvrir une porte Il existe différentes configurations Ouverture à 180°: de portes (liste non exhaustive) : - portes battantes simples, - portes battantes doubles, - portes coulissantes, - portes tambour... Je propose ici un passage ponctué de portes à aubes pivotantes qui tournent sur un axe central. L’énergie mécanique est récupérée par un système dynamo et à l’instar du câble Power-aware Cord (cf. page 55), l’énergie générée est visible en temps réel. Les points de pivots sont reliés entre eux afin de centraliser et concentrer l’énergie. Ouverture à 360° :

92


93


2.4.6 Jouer Le jeu est pour les enfants un moyen pédagogique reconnu : toute situation de jeu permet d’apprendre à vivre ensemble. A l’école comme à la ville, les aires de jeu sont des lieux de rencontres tous âges confondus. Ces espaces permettent aux enfants de dépenser leur énergie. Le jeu peut être collectif (faire la course, se cacher...) ou individuel. Les skateparks, lieux destinés à la pratique du skateboard, sont à mettre en lien avec les aires de jeu pour enfants car ils sont eux-aussi des espaces de forte dépense physique.

1

1. Giraffe Street Lamp, Design Chen Wei & Lu Yanxin (2012)

94


Le mouvement d’oscillation du cheval à bascule entraîne une dynamo, ellemême alimentant des spots LED inclus dans le sol qui s’illuminent les uns après les autres en fonction du nombre de mouvements exercés. Celui qui a allumé le dernier spot, situé au milieu de l’espace de jeu, gagne la partie.

95


2.4.7 Avertir Avertir, c’est informer, prévenir d’un danger, d’une difficulté. En ville le danger est omniprésent, surtout en ce qui concerne la circulation routière. Il existe certes des feux et des signalisations visant à informer le conducteur ou le piéton d’un danger (voir quelques exemples ci-contre), cependant on peut imaginer l’utilité d’un renforcement de signal à proximité d’endroits particulièrement à risque, tels que les écoles, les zones de chantier ou voies de bus... Cette signalétique pourrait prévenir tant les automobilistes que les piétons, augmentant ainsi la sécurité de tous. Je propose ici une signalétique interactive alimentée par les passants eux-mêmes. Une animation se produirait uniquement en présence de voiture ou piéton pour avertir du danger.

96


97


2.5 Installations urbaines Certains endroits de la ville sont des lieux de passage intense : devant la gare, au supermarché, à la mairie... Ce parcours qu’empruntent les gens parfois quotidiennement pourrait donner lieu à une installation, un évènement où l’action humaine est mise en avant.

1. Parvis de la gare Montparnasse, Paris

1

98


2.5.1 Intentions de communication Encore une fois, l’enjeu est ici de (dé)montrer au public l’énergie qu’il dégage. Proposition d’actions le long du parcours : « Ici, rechargez votre téléphone. L’énergie, c’est VOUS. »

Selon Michel Pastoureau, c’est la couleur de l’infini, du lointain et du rêve car associée au ciel, à l’azur, à Dieu (manteau de la vierge) au romantisme (être «fleur bleue») et à la paix (drapeaux des grands organismes internationaux : ONU, Unesco, Europe). On appelle « énergie bleue » l’énergie nucléaire de fusion. Il existe également une couleur appelée bleu électrique.

« Ici, faites-vous masser. L’énergie, c’est VOUS. » « Ici, illuminiez votre gare. L’énergie, c’est VOUS. »

Bon nombre de fournisseurs d’énergie (électricité, éolienne, hydraulique, gaz...) ont d’ailleurs un logo de cette couleur :

« Ici, réchauffez votre gare. L’énergie c’est VOUS. »

Identité graphique La couleur bleue est omniprésente dans ma mise en page et mes propositions. Cette couleur a été choisie pour son évocation de la notion d’énergie. Elle représente deux des principaux éléments : l’eau et l’air, dont on transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. C’est aussi la couleur de immatériel, de l’impalpable, au même titre que l’énergie.

99


Ci-dessous des intentions d’affiches qui schématisent des éléments immédiatement compréhensibles par le public : - une phrase d’accroche résumant l’action produite (illuminer, réchauffer, etc.) . - un logo identifiant un geste/ une action portée par l’homme (marcher, ouvrir une porte...), - une flèche signifiant la transformation de cette action, - un second logo montrant l’application de cette récupération d’énergie. - Un slogan permettant de créer un lien entre les différents supports de communication en leur donnant une unité.

100


On pourrait également associer un compteur de puissance :

- Par watts générés :

- Par surface (chauffée, éclairée...) :

101


2.5.2 Postures urbaines a. Enrubanné La structure est recouverte de matériaux piezoélectriques produisant un son lorsqu’on la touche. La configuration remplit plusieurs fonctions, symboliques ou réelles : fonction d’assise, de porte, de mur, de tablette, etc.

1 1. Exposition au MAC VAL de Vitry-sur-Seine (94)

102


103


b. Cubique La structure est inspirée du tableau de Mondrian, dont j’aurais extrudé les formes. Les personnes s’approprient l’installation grâce aux différentes configurations de marches piezoélectriques. Selon les différentes zones, les personnes peuvent adopter la position assise, assise-debout, couchée... Ils peuvent également se servir de certaines marches comme tablette, réhausse-pieds, etc.

1

Feuille1

2

3

1. Bancs « assis-debout » de la gare Saint-Pierre-des-Corps 2. Tableau 1 avec noir, rouge, jaune et bleu, Piet Mondrian (1921) 3. Expérimentations formelles d’après le tableau de Mondrian

104


Hauteur de marche constante :

Hauteur variable :

105


c. Rubix cube Ceci est une variante de la proposition précédente (« b. Cubique »), Je propose ici un espace plus compact dont la forme globale évoque un Rubik’s Cube Mirror Blocks éclaté. 1

1. Rubik’s Cube - Mirror Blocks

106


Variante :

107


2.5.3 Sons citadins a. Mur accoustique Ces panneaux , inspirés de murs accoustiques, sont orientés en biais de façon à augmenter la surface d’absorption. Les endroits particulièrement bruyants (tels que dans les gares ou à proximité de routes) se prêteraient à ce type d’installation : les vibrations des ondes sonores viennent alimenter de petites LED qui s’allument dans les zones où l’impact sonore est la plus forte.

1

1. Panneau accoustique COL’SOUND pack st605

108


Impact d’ondes sonores sur les panneaux :

109


b. Égaliseur à échelle humaine Deux scientifiques coréens ont eu l’idée de récupérer les sons émis faisant vibrer une plaque ultrasensible à base de paladium, sur laquelle ils ont accroché des nanofils d’oxyde de zinc. Quand une onde sonore de 100 dB vient frapper la plaque, les nanofils vibrent et produisent 5 nanowatts; (article «Récupérer l’énergie du quotidien», Science et vie, mars 2011). La forme d’équalizer renvoie à l’idée de variation d’intensité du son, qu’il s’agit ici de transformer en énergie. 1

1. Différents types d’égaliseurs

110


111


c. Passage interactif La structure « tunnel » immerge le passant dans une ambiance, à l’instar du projet scénographique de la fête du lac d’Annecy. Le pas des personnes génèrerait une animation murale signifiant l’énergie générée à l’instant T, proportionnelle à la puissance du bruit produit lors de leur passage. L’égaliseur renvoit à l’idée que c’est le son qui est à la source de l’animation.

1 1. Projet scénographique de la fête du lac d’Annecy, architecte G. Girod (2010)

112


113


2.5.4 Lumières sur la ville a. Point de rencontre Ce banc serait placé stratégiquement sur une place fréquentée. La zone d’assise est recouverte de matériaux piezoélectriques. Pour augmenter la vibration et la déformation du matériau lorsque l’on s’asseoit, l’assise est en porteà-faux :

Le système lumineux, disposé au centre de l’objet, s’illumine proportionnellement à la pression exercée par les usagers : plus il y a de personnes assises, plus l’intensité lumineuse est grande. La lumière attire les passants et l’objet devient un point de rassemblement.

1 1. Round bench à Hambourg (2003)

114


115


b. Particules de lumière Je m’appuie ici sur l’observation des photons (particule de lumière), qui s’amalgament en un nuage de points. Leur structure semble aléatoire et compacte. En regroupant des particules de lumière géantes, la structure devient un véritable îlot urbain de lumière.

1 1. Photons observés au microscope

116


117


⇒ Bilan Le constat que la raréfaction des ressources naturelles, leur coût croissant et les risques liés à nos systèmes techniques actuels nous engagent à trouver une source d’énergie complémentaire sinon alternative à celles actuellement en place.

d u d é v e lo p p e me n t Au lieu d’un système technique classique, je propose des dispositifs indépendants énergétiquement parlant.

Il s’agirait d’une énergie « locale » , au rendement certes relativement faible mais ayant un impact théoriquement plus limité sur notre Nous avons constaté en parallèle environnement. la diversité de l’action humaine sur les objets au quotidien, dont on Outre les frais de production, distingue 2 types : d’installation et d’entretien des - participation volontaire : on agit dispositifs, cette énergie humaine sciemment sur l’objet pour le faire serait entièrement gratuite, fonctionner, inépuisable et permettrait - participation involontaire : nos certainement de dégager des actions participent de près ou de profits sur le long terme en réalisant loin au fonctionnement de l’objet. une économie d’échelle. L’activité humaine quotidienne s’avére suffisante pour se présenter comme une nouvelle ressource énergétique potentielle. Les trois enjeux majeurs de cette énergie générée par l’homme sont : - l’économie d’énergie, - la réduction des émissions et des déchets et donc l’impact sur l’environnement, - la diminution de la facture énergétique.

118


En résumé Pourquoi ? Pour sensibiliser la population aux enjeux énergétiques

Pour qui ? Tout public

Où ? Dans la métropole parisienne

Comment ? Par le biais d’un objet manifeste

119


J’ai détecté et choisi un système de récupération d’énergie qu’est la piézoélectricité car d’une part, c’est un procédé déjà expérimenté qui peut s’appliquer à de nombreuses situations urbaines, et d’autre part, car les autres systèmes (éoliennes, panneaux solaires...) sont déjà bien connus du public. La nouveauté offre plus d’attrait. Je propose de prendre connaissance de ce nouveau type de système.

>

Pr o j e t f i n a l

Comment réveiller le sentiment citadin à travers un objet manifeste ? C’est à travers le Tome 2 que j’expose ma proposition. Le même objet sera implanté dans différents lieux, ce qui aura pour conséquence une perception différente selon le public visé.

L’enjeu de ce projet est donc de présenter aux citadins un objet événementiel mais pas Je souhaite donner une valeur nécessairement éphémère. perçue à l’énergie, en faisant participer le citadin à sa propre Le but n’est pas de proposer une production d’énergie. solution définitive mais d’ouvrir le champ à une application concrète et généralisée par la suite.

120


121


122


BIBLIOGRAPHIE FILMOGRAPHIE RéFERENCES 123


>> Ouvrages

- Un philosophe en ville, Thierry Paquot – Editions Infolio (2011) L’auteur aborde notamment dans son ouvrage la question de la responsabilité de l’homme vis à vis de sa demeure (en l’occurrence ici, la ville). - Yes is more, Bjarke Ingels Group – Editions Tachen (2010) Ce livre est un manifeste du cabinet d’architecture Bjarke Ingels Group (BIG), basé à Copenhague. Certains projets traitent de l’urbanisme et proposent des édifices utilisant des énergies renouvelables. Un de leur projet propose également une architecture basée sur l’échange énergétique : pour le projet Little Denmark, la chaleur dégagée par les frigos d’un supermarché vient alimenter une piscine municipale entière en haut chaude. - Court traité du design, Stéphane Vial – Editions PUF (2010) S. Vial traite ici du design contemporain. Il en décrypte tous les enjeux (le capitalisme, la technique, le numérique ou la création au sens large). Cet ouvrage questionne entre autre la place du designer dans notre société. S. Vial prend la parti de dire qu’un designer agit sur son environnement et a donc sa part de responsabilité : « L’idée, c’est qu’au terme du processus de design, on ne doit plus seulement trouver la consommation (passive) mais la participation (active). C’est le moment de l’implémentation. Le design doit devenir un système participatif. » - Le Meilleur des mondes, Aldous Uxley - (1932 ) Dans cette fiction, Huxley imagine une société qui utiliserait la génétique et le clonage pour le conditionnement et le contrôle des individus. Dans cette société future, tous les enfants sont conçus dans des éprouvettes. Ils sont génétiquement conditionnés pour appartenir à l’une des 5 catégories de

124


population. De la plus intelligente à la plus stupide. Le «meilleur des mondes» décrit aussi ce que serait la dictature parfaite: une dictature qui aurait les apparences de la démocratie, une prison sans murs dont les prisonniers ne songeraient pas à s’évader. Un système d’esclavage où, grâce la consommation et au divertissement, les esclaves «auraient l’amour de leur servitude». - La simplexité, Alain Berthoz – éditions Odile Jacob (2009) « La simplexité (..) est l’ensemble des solutions trouvées par les organismes vivants pour que, malgré la complexité des processus naturels, le cerveau puisse préparer l’acte et en projeter les conséquences. Ces solutions sont des principes simplificateurs qui permettent de traiter des informations ou des situations, en tenant compte de l’expérience passée et en anticipant l’avenir. Ce ne sont ni des caricatures, ni des raccourcis ou des résumés. Ce sont de nouvelles façons de poser les problèmes, parfois au prix de quelques détours, pour arriver à des actions plus rapides, plus élégantes, plus efficaces. » A. Berthoz Comme le démontre Alain Berthoz, faire simple n’est jamais facile ; cela demande d’inhiber, de sélectionner, de lier, d’imaginer pour pouvoir ensuite agir au mieux.

>> Filmographie

- Matrix – avec Keanu Reeves - Film des Frères Wachoski (1999. ) Dans ce film, les machines ont pris le contrôle des humains et utilisent leur corps comme source d’énergie nécessaire à leur survie. Les humains y sont manipulés et vivent dans un monde en réalité virtuel. - Monstres & cie – Disney (2002.) Monstropolis est une petite ville peuplée de monstres dont la principale source d’énergie provient des cris des enfants. Monstres & Cie est la plus grande usine de traitement de cris de la ville. Grâce au nombre

125


impressionnant de portes de placards dont dispose l’usine, une équipe de monstres d’élite pénètre dans le monde des humains pour terrifier durant la nuit les enfants et récolter leurs hurlements. - Mon oncle, film de Jacques Tati (1958) J. Tati peint dans son film les débuts de la civilisation électronique des années 50 et l’aliénation d’une famille bourgeoise éprise de modernisme. On y voit l’oncle débarquant dans sa famille dont la maison est remplie d’appareils électoménagers et autres gadgets électroniques qui le dépassent. - Playtime, film de Jacques Tati (1967) Ce film est lui-aussi une satire de la société française engagée dans la voie de la modernisation ; il n’est pas qu’une simple critique du gigantisme architectural à l’américaine. Tati souhaite humaniser le progrès qui se décline à Paris et ailleurs sur tous les tons de la grisaille géométrique et ainsi redonner à l’homme la place qui lui appartient dans la cité. - Wall-e, dessin animé des studios Pixar (2008) Lors de son périple pour récupérer le robot dont il est tombé amoureux, Wall-e découvre que les humains ont survécu dans un gigantesque vaisseau. Ils sont tous devenus obèses et complètement pris en charge par les machines, qui les habille, les portent, etc… Leur dépendance face à la technologie est totale, mais un incident va venir tout bouleverser... - Métropolis, film de Fritz Lang (1927) Metropolis est une mégapole divisée en deux : la ville haute, où vivent les familles dirigeantes, dans l’oisiveté, le luxe et le divertissement, et la ville basse, où les travailleurs font fonctionner la ville. Maria, une femme de la ville basse, essaie de promouvoir l’entente entre les classes, et emmène clandestinement des enfants d’ouvriers visiter la

126


ville haute ; le groupe se fait repousser par les forces de l’ordre, mais Freder Fredersen, le fils du dirigeant de Metropolis, tombe amoureux d’elle. En descendant dans la ville basse pour la retrouver, il voit un ouvrier épuisé défaillir à son poste de travail, le rythme imposé par les machines étant trop important, une explosion se produit ; le monstre machine dévore les ouvriers. - Les temps modernes, film avec Charlie Chaplin (1936) Charlot, lutte pour survivre dans le monde industrialisé. Le film est une satire du chômage et des conditions de vie d’une grande partie de la population occidentale lors de la Grande dépression. Conditions imposées, selon Chaplin, par les gains d’efficacité exigés par l’industrialisation des temps modernes. - Blade runner, film avec Harisson Ford (1982) Dans les dernières années du 20ème siècle, des milliers d’hommes et de femmes partent à la conquête de l’espace, fuyant les mégalopoles devenues insalubres. Sur les colonies, une nouvelle race d’esclaves voit le jour : les répliquants, des androïdes que rien ne peut distinguer de l’être humain. Les androïdes deviennent de plus en plus évolués, ils surpassent presque les humains en intelligence, et on leur refuse toujours les droits élémentaires : la liberté, le droit d’aimer, le droit de vivre. Et pour cause, les androïdes sont extrêmement dangereux, car ils sont partout : ils ont infiltrés les medias et ils ont même créé leur police parallèle. En parallèle, Deckard, un agent qui a pour mission d’exécuter les réplicants, devient de plus en plus froid et sans état d’âme. On peut alors se demander ce qui fait véritablement l’homme?

>> Articles

- L’homme est le futur du design, Maxime Chenu, article publié sur le site d’Admirable design (21 juin 2004) Maxime Chenu nous soumet une réflexion sur l’évolution du rôle de l’objet

127


(de l’outil au numérique), et de son rapport à l’homme. Dans la mesure où l’un change, n’entraîne-t-il pas l’évolution de l’autre ? Et le rôle du design dans tout cela ?

- Objectif récupérer l’énergie du quotidien - Mensuel Science & Vie (mars 2011) Cet article expose les dernières trouvailles technique de récupération d’énergie dépensée au quotidien.

>> Sites

- www.ecofriend.org/entry/10-gadgets-you-can-play-with-to-generaterenewable-energy Ce site présente différents gadgets avec lesquels on peut jouer tout en produisant de l’énergie renouvelable. - www.thehumanpoweredhome.com Cet site dresse le cherche à rendre autonome les individus, au sens propre et au figuré, en appliquant la force musculaire de manière efficace et utile. Bien que la capacité de la puissance humaine soit certes modeste et sans doute peu pratique pour résoudre les problèmes énergétiques en Amérique du Nord, dans des endroits comme l’Afrique subsaharienne, où elle apporte un village de l’eau propre, ou au Népal, où elle offre aux étudiants la lumière pour faire leurs devoirs le soir, il sert un besoin réel. - gizmodo.com/302539/design-kineticel-the-human-powered-batterycharger Le concept est de prendre quelque chose que nous faisons déjà, tels que passer l’aspirateur, et d’y associer un système piézo-électrique afin d’obtenir des batteries qui sont alimentées par le «pouvoir de l’homme.»

128


- www.psfk.com/2010/04/concept-battery-system-powered-byhuman-energy.html Ce site évoque le concept du « recyclage de l’énergie humaine » en recueillant l’énergie émise par l’activité humaine autour de la maison ou au travail pour permettre d’alimenter électriquement d’autres dispositifs. - www.thehumanpoweredhome.com/gallery?nggpage=2 Ce site est un recueil d’informations sur les dispositifs utilisant l’énergie humaine, tels que des engins à pédale, à manivelle. - www.gizmag.com/go/7731 Ce site nous fait part de récentes études sur la façon de transformer la chaleur du corps en énergie électrique. - http://www.ifpenergiesnouvelles.fr Explication du lien entre la croissance de la population mondiale et la demande de consommation énergétique. - http://www.planetoscope.com Site des statistiques mondiales écologiques en temps réel : le Planetoscope permet de mesurer les ordres de grandeurs essentiels du développement durable et de l’écologie, rapportés à la seconde.

129


130


ANNEXES 131


Fig. 1 Consommation énergétique mondiale vs réserves d’énergie disponibles (www.itercanada.com)

132


Fig. 2 Consommation d’énergie mondiale de 1970 à 2025, United States Department of Energy

133


Fig. 3 Graphique réalisé par facilasol énergies

134


Fig. 4 Schéma de principe d’équilibre des énergies, collectif d’architectes BIG (Bjarke Ingels Group)

135


REMERCIEMENTS

Un grand merci à ma mère, à Julien, à mes amies (Stéphanie, Perrine, Coralie, Valéria, Marina, Laure) et mes professeurs de Master, Hugues Weill et Lionel Hager, de m’avoir soutenue et encouragée lors de ma préparation de diplôme. Sans oublier Thierry Paquot, éminent professeur à l’Institut d’Urbanisme de Paris 12, avec qui j’ai eu le plaisir d’échanger sur la notion d’urbanisme. Pour finir, merci à Franck Siméone du service développement durable de la ville de Choisy-le-Roi et membre de l’Agenda 21 pour son aide et sa gentillesse.

136


137


138


Mémoire Tome 1