Workshop Biomimicry: Introduction - CFI
-
Upload
karim-network -
Category
Technology
-
view
294 -
download
1
description
Transcript of Workshop Biomimicry: Introduction - CFI
2
LECENTREFRANCILIENDEL’INNOVATION
Accompagnerledéveloppementéconomiquedesentreprisesfranciliennes
en les aidant à structurer des projets d’innovaDon à forte valeur ajoutée
économique,socialeetenvironnementale.
• L’«Accompagnementcollec1f»
• Le«Diagnos1c&Orienta1on»• L’«Accompagnementindividueletsur‐mesure»
3
LECENTREFRANCILIENDEL’INNOVATION
• Appliquerunedémarchededéveloppementdurable
• Fairebénéficierdesavancéesdelarechercheacadémique
• Renforcerlescompétencesencapitalhumain/partenaires&réseaux
• Mobiliserlesfinancementspublics(selonéligibilité)etprivés
• Promouvoirl’offredesentreprisesinnovantes
• FavoriserlacoopéraDonetledéveloppementàl’internaDonal
4
• DévelopperleséchangesentrePMEsetrechercheacadémique• Développerunréseaudesou1entransna1onalàl’innova1onresponsableenEuropedu
NordOuest
PROJETEUROPÉENKARIM
5
L’INNOVATIONRESPONSABLEDANSLEPROJETEUROPÉENKARIM
• DéfiniDon,cadre,étudesdecas
• FormaDon,sensibilisaDondel’écosystèmedel’innovaDon(accompagnateurs/PME/étudiants…)
• AccompagnementdesPMEs
• StructuraDond’unréseau
6
ZOOMSURL’OFFREINNOVATIONRESPONSABLEDUCENTRE
1. DiagnosDc:Uneanalysemul1critères(environnementaux,sociaux,économiques,managériaux…)quireposesurunques1onnement.
2. Livrable:• Uneiden1fica1ondesenjeux,despointsfortsetdesaxesd’améliora1on,• Desorienta1ons/informa1ons‐>centresdecompétences,centresderessources,financements,ou1ls,réseaux,forma1ons…
• Despréconisa1ons.
• L’offred’accompagnementàl’InnovaDonResponsable:
• AteliersInnovaDonResponsable:
Rencontresrégulièrestraitantdesujetsrela1fsàl’Innova1onResponsable:
Ou1ls,méthodes,enjeuxmarchés,enjeuxsectoriels…
7
BIOMIMÉTISMELEVIERDEL’INNOVATIONRESPONSABLE
8
RÉALITÉSBIOLOGIQUES
9
L’HOMME,UNEESPÈCEPARMID’AUTRESETRÈSJEUNE
10
Ressources
Assainissement
Support
SERVICESRENDUSPARLESECOSYSTÈMES
11
SOURCED’INSPIRATION
• Accelérerl’innnova1on• Intégrerladurabilité
11
Produire de l’énergie
Bouger/Adhérer
Synthétiser/décomposer
Gérer l’information
Echanger/collaborer
Résister aux agressions
Recycler/Purifier
Distribuer/stocker
R&D Températures et pressions modérées
Coopération
Chimie catalytique et enzymatique
Matériaux biocompatible et bio-degradable
Zero déchets
Ressources locales et abondantes
Résilience
Adaptation Matériaux performants
Energie solaire
3.8 Milliards d’années, 10 Millions d ’espèces
12
DÉFINITION
Bio=VieandMimesis=Imiter
12
Durabilité Bio-inspiration Biomimétisme
La Biomimetique, Bionique,
Biognosie
Design biologique…
Biomimicry,J.Benyus,1997
13
EXEMPLES
• Design
FreiOco
Whalepower
San1agoCalatrava
FESTO
Qualcomm
14
EXEMPLES
• Santé• Conserva1ondeprincipesac1fsàT°
ambiante• Filtra1on• Systèmesan1‐bactériens• …
• OpDmisaDondessystèmescomplexes=biologiecomputaDonelle
o Algorithmesgéné1quesetévolu1onnisteso Automatescellulaireso Systèmesémergents–insectessociauxo Réseauxneuronauxo Systèmesan1‐viraux‐systèmeimmunitaireo SystèmesdeLindenmayer–plantes,bactérieso Protocolesréseaux↔propaga1ons
épidémiqueso Capteurs
15
MATÉRIAUXETBIOMIMÉTISME
o ÉpongedeverreeuplectellaMicrostructureshiérarchisées
o Structureosseuse
MulDfoncDonnels(structure,couleur,(im)perméabilité,protecDon…)
BushmasterPascal M.Roudier
16
MATÉRIAUXETBIOMIMÉTISME
Composites,interfaces,structureslamellaires
Coquille d’ormeau : Concré1onsd’aragonite assemblées à l’aided’un «mor1er » de polymères –expliquelarésistanceàlafracture
Hybridescristallin‐amorphe
Alternance phasescristalline –amorpheexplique larésistance/ élas1citéremarquable dumatériau
17
MATÉRIAUXETBIOMIMÉTISME
StockageCO2
RéacDfsàl’environnement
AchimMenges
18
MatériauxarDficiels Matériauxbiologiques
Poudres,moulages,solu1ons Accré1onadapta1ve/Auto‐assemblage
Obsolescence Croissance/répara1on.Duréedevieadaptéeaubesoin
Produc1onbaséesurlesénergiesfossiles Energiesolaire/ressourcesabondantes
Nombreuxélémentsatomiquesu1lisés Spectrerestreintd’éléments
HautesT,P T,Pmodérées
Difficilesàrecycler Biocompa1bleseten1èrementrecyclables
350polymères 2famillesdepolymères
MATÉRIAUXETBIOMIMÉTISME
19
CHIMIE
ChimieduVivant
o 4élémentsabondants(C,O,H,N)pour95%detouslesmatériauxissusduvivant.o Energiesolaireo T,Pmodéréso Solu1onaqueuseo Recyclagemétaboliqueo Catalyseo Enzymesréac1onscomplexesetcibléeso Moléculesbiodégradableso Moléculesbiocompa1bleso Pasdetoxicitéàlongterme
20
CHIMIE
ChimieVerte
o Préven1ono Economied’atomeso Substancesfaiblementounontoxiqueso Procédésàfaiblesimpactso Solvantsnonnocifso Efficacitéénergé1queo Ma1èrespremièresrenouvelableso Limiterlesétapesdesynthèseo Catalyseo Produitsconçuspourêtredégradéso Contrôlepollu1onentempsréelo Préven1ondesaccidents
AnastasetWarner,1998
Exemples:
Catalyseécologique,CNRS‐CEFE,Pr.ClaudeGrison
Collesinspiréesdesmoules
21
o Photosynthèsear1ficielle
o CaptageduCO2atmosphériquepourlasynthèsedecarburantso Op1misa1ondelaconsomma1onselonsaison,condi1onslocalesetmomentdelajournée:Smartgrids
o Sourcesdiversifiéespours’adapterauxcondi1onschangeantes–décentralisa1onénergé1que
Suncataly1x,CEA
ÉNERGIE
22
SYSTÈMESHUMAINS–MAJORITAIREMENTLINÉAIRES‐RÉSISTANTSAUCHANGEMENT
Air
Sol
Eau
Ecosystèmes
Matière, énergie Produits
Déchets
Air
Sol
Eau
Ecosystèmes
Matière, énergie
Combus1blesfossilesExtrac1fsRessourcesplanétaires
Déconnectésetmonofonc1onnelsCentralisésetmonoculturelsMaximisa1ond’unobjec1fT,Pélevés
GénérateursdedéchetsToxicitéàlongtermefréquente
23
ÉCOSYSTEMESNATURELS–COMPLEXES,&CYCLIQUES,ENNON‐ÉQUILIBREDYNAMIQUE
Décomposeurs
Energie solaire
Consommateurs (herbivores, carnivores, omnivores)
Eléments nutritifs
(N,P, S, minéraux…)
Producteurs
(végétaux)
Matière organique
RessourceslocalesRégénéra1fs
Interconnectés,symbio1quesDistribués,diversifiés,redondantsOp1misésglobalementT,Pmodérées
ZérodéchetsNontoxicitéàlongterme
24
ÉCOLOGIEINDUSTRIELLE/ÉCONOMIECIRCULAIRE
Energiesrenouvelables
Producteurs
ConsommateursDécomposeurs
Nutriments
Produits
25
INNOVATIONSORGANISATIONNELLES
25
• Gouvernance, management, business-modèles,
Coopétition, collaboration, symbioses Intelligence des essaims Auto-(dés)organisation Equilibres non dynamiques Nouveaux modèles hierarchiques Emergence d’idées Résilience basée sur la redondance et la diversité
TheNatureofbusiness,G.Hutchins,2012
26
BIOMIMÉTISMEETDURABILITÉ
Gradient de durabilité
Degré d’intégration du biomimétisme
FORMES PROCÉDÉS INTERACTIONS
Amélioration d’une étape du cycle de vie
Amélioration du cycle de vie complet
Changement du mode de production
DurandH.,GDD,2012
27
STRATÉGIESDUVIVANT=PRINCIPESDEDURABILITÉ
22Octobre2012 27
Optimiser et non maximiser
Développer l’interdépendance
Résilience
Réactif aux conditions locales
Conception saine
Se nourrir d’information
Monde Technologique
Monde Vivant
Energie Matière Information
28
COMMENT?
• Biologistes à la table à dessin • Bases de données fonctionnelles, comme AskNature • TRIZ, BioTRIZ, théorie C-K • Innovation ouverte • …
Biologie Solution (modèle)
Technologie, Société
Problème (Besoin)
?
29
DESTÉMOIGNAGES
Biologie Solution (modèle)
• PMEs
EELEnergy Polypop Inddigo A.I.M.
• GrandsGroupes
Renault Suez‐Environnement
30
SEFORMER,EXPERIMENTER
30
Hôtel de Recherche Centre de Formation
31
UNCONTEXTEFRANÇAISFAVORABLE
31
• Laboratoires de Recherche
• Fonds de Dotation- Biomimethic
• Rapport du CGDD – octobre 2012
• Norme ISO TC266 Biomimetics
14%
14%
31%
17%
10%
4% 10%
Biocatalyse, biomimétisme en Chimie
Photocatalyse et photosynthèse artificielle
Physique, biophysique et Science des matériaux
robotique, systèmes complexes, traitement de l'information
Biomécanique
Sociologie/Ethologie
Ecologie industrielle et territoriale
32
PARTICIPERAURESEAUKARIM
Pour: Unsou1entransna1onaletunevisibilitéaccrueenEurope Par1ciperau1erréseaud’innova1onresponsableenEuropeduNord‐Ouest
Resterconnecté:
hcps://www.youtube.com/KARIMNetworkEurope
hcp://www.linkedin.com/groups/KARIM‐4017343
@karim_network
hcp://www.karimnetwork.euhcp://www.innova1on‐idf.org
NB:Nousn’u1lisonspasd’informa1onsnomina1ves.Lesinforma1onsfourniesnousaidentàmesurernosimpactsetrendrecompteàlacommissioneuropéenne.
33
RESSOURCES
08Octobre2012 33
• Biomimé1sme–JanineBenyus• L’économieBleue–GunterPauli• Biomimé1smeetmatériaux‐OFTA• IndustryofNature–ElodieTernaux‐MateriO• TheNatureofBusiness–GilesHutchins• BiomimicryinArchitecture–MichaelPawlyn• Bioinspira1onandBiomimicryinChemistry–GerhardSwiegers
• ZygoteQuarterly
• RapportduCGDDencours• Guided’écologieindustrielled’Orée• Compé11vitédurabledesentreprises–OréeDGCIS
35
PROMOTEBIOMIMICRYASATOOLFORRIINKARIM
35
• LocalParisRegionArealevel Traininginnova1onactorsintheParisArea:SMEs,PRICEadvisors,innova1onagencies Mappingthecompetencesandgatheringcasestudies
Leverages : Disruptive innovation AND sustainability integration
Obstacles : Transdisciplinarity Needs : Trainings, Pluridisciplinar profiles, Experimentation platforms, Methodologies/tools, Club of SMEs ?
36
Haeckel,1866
37
L’Originedesespèces,C.Darwin,1906
38
39