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Cleantechs et microtechniques : un vaste champ d’opportunités (avec la réflexion stratégique menée par un industriel pour se diversifier vers les cleantechs)
 

Cleantechs et microtechniques : un vaste champ d’opportunités (avec la réflexion stratégique menée par un industriel pour se diversifier vers les cleantechs)

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Auteur : Patrick ROTH, directeur du Cluster de la Précision (Bienne) et CEO du Competence Center for Medical Technology (Berne), Suisse, Cluster de la Précision ...

Auteur : Patrick ROTH, directeur du Cluster de la Précision (Bienne) et CEO du Competence Center for Medical Technology (Berne), Suisse, Cluster de la Précision
Réalisé lors du 4ème Atelier Microtechniques & Innovation de Minnovarc, les 11 et 12 octobre 2012, Ste-Croix, Suisse
Plus d'infos sur www.minnovarc.eu

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    Cleantechs et microtechniques : un vaste champ d’opportunités (avec la réflexion stratégique menée par un industriel pour se diversifier vers les cleantechs) Cleantechs et microtechniques : un vaste champ d’opportunités (avec la réflexion stratégique menée par un industriel pour se diversifier vers les cleantechs) Presentation Transcript

    • Qu’est-ce que les cleantechs?A quoi peuvent-elles servir du point de vue de l’industrie microtechnique? Pierre Rossel Chef de projet Minnovarc pour la Suisse Patrick Roth Dir. Cluster de la précision
    • Les cleantechs et les mictrotechniques: défi et opportunités1. Une pression «cleantechs» sur l’ensemble de l’économie2. Les cleantechs, une opportunité pour les microtechniques3. Une boussole pour mieux s’y retrouver4. Le cas des technologies de captage et de récupération d’énergie5. Des problèmes encore à surmonter6. Les marchés
    • 1. Une pression «cleantechs» sur l’ensemble de l’économie
    • Les cleantechs = Une pression de plus en plus forte (tendanceémergente à lourde)/1 Pas de définition canonique ou consensuelle, mille définitions! Dans cette situation, le secteur des microtechniques doit se forger sa propre perspective de travail, utile à ses entreprises
    • Les cleantechs = Une pression de plus en plus forte (tendance émergente à lourde)/2 Cadre de référence large à une évolution souhaitable pour toute la société, soutenue par des technologies et processus aux caractéristiques «clean» (à voir ce que cela peut vouloir dire plus loin) et devant impacter de très nombreux domaines* Plusieurs de ces domaines impliquent des options souhaitables et donc positive pour des produits et services nouveaux impliquant les MT, et aussi le cas pour ce qui est de l’évolution des processus industriels* On le voit bien dans le scénario de sortie du nucléaire prévue pour 2050 proposé par leConseil fédéral en Suisse; doivent co-évoluer: la construction (approches passive et active),l’automobile, les appareils électriques, l’éclairage (attention!), la réglementation vis-à-vis desénergies renouvelables, mais aussi l’industrie, qui consomme plus de 60 % de l’électricité
    • Flou = danger? Plutôt une nouveauté à apprivoiserSi le concept paraît encore flou, c’est aussi parce que ce domaineindustriel est encore très en amont de ses possibilités d’expansion,contrairement aux medtechs, déjà très structurées voire souventverrouillées sur des rapports de force ou une mainmise importante desgrandes entreprises du domaineSaut dans l’inconnu? ==> Il s’agit de mieux comprendre le marché qui esten train de se former (tendances, risques, leurres et trompe l’œil,premières leçons, niches et options prometteuses), un effort est nécessaire
    • 2. Les cleantechs, une opportunité pour les microtechniques
    • Les MT dans une logique cleantechsA la fois secteur industriel qui devra continuer d’évoluer au plan de sesprocessus, sous la pression de nouvelles réglementations, à la foissecteur industriel capable de mettre au point des produits et services àmême de rendre un grand nombre d’activités plus « clean»:On distinguera donc entre les démarches:- adaptatives (pour s’aligner sur des contraintes réglementaires) et- proactives (en vue d’un gain).Notons que dans certains cas, des démarches proactives, innovantes,peuvent résoudre des problèmes d’adaptation réglementaires.
    • Un changement de paradigmeOn se focalisera ici sur les démarches proactives, les démarchesadaptatives (écologie industrielle) étant pour une autre foisUn message fort à faire circuler:Les cleantechs représentent une opportunité, une chance de réelretour sur investissement, offrant aux microtechniques un rôle influentdans l’évolution souhaitée vers un monde plus «clean» et donc uneoption très ouverte de diversifications industrielles possibles Domaine d’activité produits et services à haut potentiel!
    • 3. Une boussole pour mieux s’y retrouver ! http://daniel.lemee.free.fr/Dico/boussole.htm
    • Classer, cartographier pour s’y retrouver et prioriserRéglementerRéparer, dépolluerPrévenir MT = effets directs pour un résultat plus «clean»,Substituer*Travailler sur les facteurs * mais aussi un rôle indirect (enOptimiser*** rendant possibles certaines évolutions, ré-organisations,Modifier les comportements, former au innovations sociales ouchangement, communiquer institutionnelles)Organiser différemment****Ouvrir, structurer des marchésMitiger le potentiel de risqueAméliorer, prendre soin des facteurs hydriquesCombiner des options * = détails dans les slides qui suivent
    • Substitutions Pour des énergies plus renouvelables* Pour des substitutions favorables de procédés ou de composants, Vers des résultats plus durables (fiabilité) Vers des produits plus faciles à démanteler, voire à recycler* Plus renouvelable (pour l’instant: industrie = 65 % de la consommation électrique du pays) et aussi produite de façon plus décentralisée, car il peut y avoir des gains indirects si par exemple l’indépendance énergétique augmente
    • Travailler sur les facteursAller vers du: Normalement., à un titre ou à un autre, toutes ces qualités émergentes devraientplus petit pouvoir se traduire par des gainsplus léger monétisablesplus rapideplus simpleplus résistantplus fiableplus durableplus compactplus modulaireplus réparable
    • OptimiserChamp très large, qui vont du lissage et partage des ressources commedans les smart grids, à minimiser les pertes et rebuts, ainsi que la matièrepremière ou le nombre de cycles ou étapes nécessaires pour réaliser desproduits ou des services, en passant par un usage plus parcimonieux del’eau, de l’énergie et des moyens logistiques et communicationnels
    • (S’)organiser différemmentIl se peut que les processus, les échanges internes à l’entreprisesdoivent être repensés et reconfigurées (écologie industrielle)pour déboucher sur des combinaisons ou séquences plus «clean»Il peut aussi être nécessaire d’innover socialement ou de soutenirde tels processus par des instruments ou équipements faisantappel aux MTIl y a aussi de nouveaux modèles d’affaire à mettre au point, denouveaux partenariats avec la recherche ou de type publics-privésavec les gestionnaires d’infrastructuresLa technique seule ne peut pas toujours suffire à résoudre des problèmesou à ouvrir de nouveaux marchés
    • 4. «Energy harvesting»: la tendance au micro- ou macro-captage d’énergie Image:BiztechAfrica
    • Les différentes options technologiques de captageet de récupération d’énergie Collecte d’énergie existante («harvesting») Récupération (d’énergie de toute façon dépensée et jusqu’ici perdue-dissipée) Génération d’énergie localement et chemin faisant Co- ou multi-génération (cycle secondaire de production d’énergie associé à une cycle principal)Dans ces quatre cas de figure, la question du stockage de l’énergie (batteries ouautre systèmes) joue un rôle-clé, ainsi que diverses formes de mesure et télémétrie Dans tous les cas de figure évoqués ici, les MT permettent ces processus ou jouent un rôle essentiel, faisant la différence. On est donc en présence de gains d’énergie, le plus souvent monétisables, dans des modèles d’affaire directs ou indirects, privés ou publics-privés
    • Une logique à matérialiser, une grand nombre de possibilitésDe façon générale (en faisant appel à desthéorie), tout ce qui: principes technologiques également en nombres• vibre réduits; exemples d’effets:• chauffe ou induit un différentiel thermique peut être capté via des - piézoélectrique• rayonne et/ou aboutir à composants - thermoélectrique magnétiquement une captation MT, micro- - photovoltaïque (diff.• coule (fluides gazeux convertissable en systèmes ou principes) ou liquides) énergie stockable interfaces de - opto-acoustique• tape (chocs (batteries, super- base - RF mécaniques) condensateurs, (devices), - radioactif• concentre (optique) etc.) et utilisable - électrostatique• résonne - biomécanique• se déforme - pyroélectrique Facilité et coûts inégaux, risques possibles liés aux matériaux utilisés: ce sont des ! technologies en plein développement, tant pour la conversion que le stockage
    • Micro- et macro-captagePour le micro-captage d’énergie, les situations «chemin faisant» ou il s’agit degagner en autonomie (pour recharger ou même pouvoir se passer de batteries),sont souvent synonymes de problèmes à résoudrePour le macro-captage, le volume et la possibilité de réinjecter de l’énergie ainsigagnée dans le réseau sont des objectifs plus importantsDe façon générale, les avancées dans le «energy harvesting» ne sont pasdissociables des avancées dans les questions de stockage, sous ses divers esformes
    • Pour assumer optimalement tous les termes de cette logique, les MTsont notamment très utiles: • pour couvrir un espace ou un réseau de capteurs et le gérer comme un ensemble cohérent • Pour développer/améliorer les instruments de mesure • pour mesurer des flux, détecter des seuils, identifier des anomalies et transmettre ces informations • pour mettre au point de processus de productions, des installations de qualité • Pour accroître l’efficience énergétique des appareils et instruments
    • Francesco Cottone (2011). NiPS Energy Harvesting Summer School, ESIEE Paris – University of Paris Est , August 1-5, 2011,http://www.nipslab.org/files/file/nips%20summer%20school%202011/Cottone%20Introduction%20to%20vibration%20harvesting.pdf
    • 5. Des problèmes encore à surmonter
    • Nous n’en sommes qu’au débutModèles Les modèles d’affaire et les chaînes de valeur ne sont pas encore àd’affaire maturitéPartenariats On est encore très en amont et différents apprentissage etinnovants différentes formes de partenariats publics-privés (et pas seulement le subventionnement direct) devront être expérimentés, des innovations sociales et/ou organisationnelles avoir lieuAttention aux Les industries les plus prometteuses ne sont pas encore clairementleurres identifiées (attention aux espoirs-leurres comme dans le solaire ou la voiture électrique et peut-être, en partie, les smart grids, tout comme certaines énergies faussement séduisantes (biocarburants, hydrogène?)Malgré tout une Mais les MT ont l’opportunité d’être des acteurs participant à laopportunité pour construction de celles-ci dans un rôle positif, essentiel et doncles MT plutôt favorable
    • Pour se faire une idée du stade encore jeune de ce domainehttp://cleantechnica.com/2009/01/07/cleantech-investment-slowdown-predicted-in-2009/ http://www.cnbc.com/id/36119389/Venture_Capital_Deals_in_Clean_ Tech_Hit_Record_In_First_Quarter
    • Très concrètement et immédiatementPenser diversification à partir de ce qu’on sait déjà faire:des marchés qu’on connaît, des réseaux de collaborations et desinnovations accessibles pour apprendre et s’ouvrir, augmenter sesoptions, se préparer, anticiper des changements de réglementations,des pressions clean sur des marchés existants qui devront évoluer,penser projets et partenariats
    • Les marchés/1: les transports et la mobilitéTransports = Plus de 35 % de la consommation énergétique:. MT pour: une avionique plus légère, des options de energy harvesting pour les bateaux, renforcer les solutions de mobilité doucemais surtout (car plus de la moitié de la mobilité est faite trajets «urbains» demoins de 15 kms); les MT, de toutes sortes de manières peuvent contribuer à:- rendre plus efficient et «clean» les véhicules à moteur, à toutes les étapes de leur cycle de vie- faciliter les schémas de mobilité plus performant (co-voiturage, systèmes automatiques, semi-automatiques ou partiellement automatiques, énergie décentralisée et biberonnage, transport camions sur train, etc.)- aider à optimiser la mobilité individuelle ainsi que la mobilité industrielle, sans effet de rebond vers le haut et incitations nouvelles- faciliter les taxations et mesures incitatives et porteuses d’apprentissage, voire de changements de comportement- faire évoluer les villes vers des équilibres intelligents
    • Un exemple, lestationnement intelligentMix de TICs et demicrotechniques/(Issy lesMoulineaux (solutionSmartgrains, connecté à latechnologie ParkSense)
    • Les marchés/2: le chaud et le froidSous nos latitudes, le chauffage = 2ème poste dans la consommation énergétiqueaprès les transportsGrâce aux TIC et aux MT = plus d’optimisation, plus de récupération et co-génération, plus de télémétrie et monitoring efficace des solutions à basseconsommation dans la consommation directe, mais aussi la construction «clean»Mais: les trois quarts de la population du globe vivent dans des zones urbaines oùle problème No 1 est le refroidissement, ici encore les MT peuvent jouer un rôlefort (les systèmes de refroidissement sont de plus en plus sophistiqués (monitoring,télémétrie) et complexes, avec des boucles de récupérationDans les pays du nord comme du sud, la chaîne du froid alimentaire est aussi unenjeu «clean», où les MT ont leur place
    • Les marchés/3: une productivité industrielle plus «clean»Dans les pays de l’OCDE, approx. 60 % de la consommation d’électricité estindustrielle, et si l’in ajoute prend en compte l’agriculture il en va de même del’eauMême si la migration vers des procédés plus «clean» ne pourra se faire du jourau lendemain, il s’agit d’une pression lente inexorable et là encore, les MT ontun rôle clé, pour:- mesurer,- mitiger, combiner, ou optimiser,- récupérer des énergies le long des processus productifs, ou associés aux services de leur environnement
    • Les marchés/4: l’enjeu émergent = les technologies de l’information et de la communication (TICs)Autrefois une espoir de voir les impacts de la mobilité se réduire, aujourd’hui, plus de15 % de la facture énergétique dans les pays de l’OCDE, et cette statistique augmentetrès vite (surtout avec la tendance dominante chez les fabricants de l’obsolescenceprogrammée des matériels) et la soif d’images mobiles de l’ensemble de la population Ici les MT ont le double rôle de bon et de méchant: - Elles peuvent faciliter des gains dans les équipements, des reports de consommation favorables dans les activités des consommateurs ou de l’industrie, des optimisations et des récupération d’énergie dans le développement des data-centers - Mais elles contribuent aussi au développement de ces technologies, à leur diffusion massive (pervasiveness), à l’accroissement des aides de vie et des nouvelles dépendances qui vont avec; paradoxalement, ce rôle moins positif peut aussi être source d’innovation et de solutions (mais c’est ce qu’on appelle l’effet de rebond: les solutions qui incitent à plus de consommation)
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