Livre 10 ans
49
pages
Français
Documents
2016
YouScribe est heureux de vous offrir cette publication
49
pages
Français
Documents
2016
YouScribe est heureux de vous offrir cette publication
Publié par
Publié le
16 novembre 2016
Nombre de lectures
8
Langue
Français
Poids de l'ouvrage
20 Mo
4 remerciements Nous souhaitons remercier l’ensemble de nos équipes, notamment nos équipes de consultants qui interviennent chaque jour auprès de nos clients. Nous souhaitons remercier nos clients qui nous font confiance, sur le long terme, pour des projets technologiques d’envergure, souvent très novateurs. sommaire Introduction Défi n°1 :Cap sur un nouvel équilibre énergétique mondial Défi n°2 :La transformation digitale est loin d’être achevée Défi n°3 :En route pour l'ère de l'Internet des objets ! Défi n°4 :Vers une médecine prédictive et individualisée Défi n°5 :L’innovation au service d'une chimie performante et fiable Défi n°6 :Les bâtiments de demain : sobres, résistants et connectés Défi n°7 :Des usines plus compétitives, propres et flexibles Défi n°8 :L’avènement de « smart cities » innovantes et participatives Défi n°9 :Vers une mobilité d’usage, plus propre et plus sûre Défi n°10 : Mieux utiliser nos ressources et valoriser nos déchets Présentation du groupe p 6 p 10 p 18 p 26 p 34 p 42 p 50 p 58 p 66 p 74 p 82 p 88 5 6 “Nous voulons réinsuffler du rêve et de la noblesse dans la technologie, et susciter des vocations parmi les nouvelles générations.” fiers d’être ingénieurs première vue, cela peut paraître paradoxal : À choisir l’un des objets les moins high-tech qui soit – le livre – pour évoquer les innovations technologiques des prochaines années. Simple contrepied esthétique?
Voir
4
remerciements
Nous souhaitons remercier l’ensemble de nos équipes, notamment nos équipes de consultants qui interviennent chaque jour auprès de nos clients. Nous souhaitons remercier nos clients qui nous font confiance, sur le long terme, pour des projets technologiques d’envergure, souvent très novateurs.
sommaire
Introduction
Défi n°1 :Cap sur un nouvel équilibre énergétique mondial
Défi n°2 :La transformation digitale est loin d’être achevée
Défi n°3 :En route pour l'ère de l'Internet des objets !
Défi n°4 :Vers une médecine prédictive et individualisée
Défi n°5 :L’innovation au service d'une chimie performante et fiable
Défi n°6 :Les bâtiments de demain : sobres, résistants et connectés
Défi n°7 :Des usines plus compétitives, propres et flexibles
Défi n°8 :L’avènement de « smart cities » innovantes et participatives
Défi n°9 :Vers une mobilité d’usage, plus propre et plus sûre
Défi n°10 :Mieux utiliser nos ressources et valoriser nos déchets
Présentation du groupe
p 6
p 10
p 18
p 26
p 34
p 42
p 50
p 58
p 66
p 74
p 82
p 88
5
6
“Nous voulons réinsuffler du rêve et de la noblesse dans la technologie, et susciter des vocations parmi les nouvelles générations.”
fiers d’être ingénieurs première vue, cela peut paraître paradoxal : Àchoisir l’un des objets les moins hightech qui soit – le livre – pour évoquer les inno vations technologiques des prochaines années. Simple contrepied esthétique ? En réalité, le livre – des premières tablettes de bois ou d’argile à l’e book – a accompagné toutes les grandes étapes de la connaissance et du progrès humain. Il est l’objet qui donne une matérialité durable à un texte, à une idée, à une découverte. C’est bien ce que nous avons souhaité faire avec cet ouvrage de prospective : rendre le futur concret. Ce pourrait d’ailleurs être le mot d’ordre d’agap2pour la prochaine décennie. Nous vivons, à l’échelle planétaire, une période de profonde mutation caractérisée par l’ampleur des défis à relever : climat, énergie, logement, alimentation, santé, transports, etc.
Arnaud GuirouvetCofondateur Directeur Général
Patrice GiudicelliCofondateur Président
Franck DeschodtCofondateur Directeur Général
7
8
Autant de chantiers où la technologie est appelée à jouer un rôle majeur dans la recherche de solutions permettant à la fois de répondre aux besoins croissants de l’humanité et à la nécessité de préserver nos ressources et notre environnement. Ce livre est pour nous l’occasion de faire un tour d’horizon des grandes tendances émergentes enmatière d’ingénierie pour répondre aux défis du siècle. Exercice passionnant, que nous sommes heureux de partager avec vous dans les pages qui suivent. Et vous constaterez que, bien souvent, du rêve à la réalité, il n’y a qu’un pas. Mais un pas de géant. Et les ingénieurs d’agap2 font partie des pionniers qui œuvrent à l’édification de ce monde nouveau: nous rappelons à cette occasion quelques projets d’envergure auxquelsagap2a contribué et contribue.
Mais ce livre est aussi un manifeste. Nous voulons à travers lui exprimer la fierté que nous ressentons d’exercer notre métier d’in génieur. Nous voulons réinsuffler du rêve et de la noblesse dans la technologie, et susciter des vocations parmi les nouvelles générations. Car – nous en sommes convaincus – la technologie, c’est le progrès, y compris le progrès social et humain. Certes, dans toute avancée,il y a une part de risque, et nous l’assumons. Mais c’est un risquequ’il faut prendre en étant confiant dans notre capacité à rectifier le tir si nécessaire. Le grand poète Hölderlin n’atil pas écrit :« Là où croît le danger croît aussi ce qui sauve »? Cette confiance dans l’avenir habite tous les ingénieurs. Et spécialement ceux d’agap2 qui participent à de multiples chantiers à travers le monde. Ce livre veut leur rendre hommage. Les ingénieurs sont partout. Sans eux, notre monde ne tournerait plus tout à fait rond. Ce serait un navire à la dérive. Trop souvent, les ingénieurs sont cantonnés à la « salle des machines », travailleurs de l'ombre, ils re gorgent d’idées pour nous aider à vivre mieux. Avecagap2, faisonsles remonter sur le pont pour les rendre visibles. Ils forgeront des solutions toujours plus adaptées aux attentes et aux contraintes de l’époque.
Et plus belles aussi. Car, ne l’oublions jamais, la technologie, c’est aussi un rapport à l’esthétique ! Ne parleton pas d’ailleursd’ouvrage d’artquand on évoque les ponts, les viaducs, etc. ? L’avionneur Marcel Dassault l’avait bien compris, lui qui aimait dire : «Un bel avion est un avion qui vole bien.» C’est ainsi qu’on redonnera envie aux meilleurs talents de notre jeunesse de devenir ingénieurs et de mettre leur intelligence et leur fougue au service de projets ambitieux. Cette fierté d’être ingénieur, nous la cultivons chezagap2. Quelle que soit notre fonction dans notre société, nous sommes avant tout des ingénieurs, passionnés de technique, toujours prêts à donner le meilleur de nousmêmes. Dix ans après la création d'agap2, nous sommes toujours habités par l’esprit de conquête, l’envie de nous surpasser, de construire le futur. Nous revendiquons notre choix de faire intervenir nos équipes chez des clients appartenant à des do maines et des secteurs d’activités très différents, de ne pas en faire des experts "monocultures" mais de leur donner les moyens de se for ger une approche transversale des problématiques. C’est cela que nos clients apprécient le plus : notre façon de transposer des solutions d’un domaine à l’autre, d’importer l’intelligence d’autres univers chez eux.À la manière des abeilles qui fécondent les cultures en butinant d’une fleur à l’autre, nos ingénieurs agissent un peu comme des « pollinisateurs technologiques », permettant ainsi à nos clients d’aller plus vite et de résoudre des problèmes techniques.
Nous sommes fiers de nos équipes !
9
DÉFI
10
É N E R G I E S
Cap sur un nouvel équilibre énergétique mondial
40 % de l’électricitésera issue des énergiesrenouvelables en 2050
Parmi les énergies renouvelables, l’éolien occupe la deuxième place,derrière l’hydraulique (78 %). Au niveau mondial, sa part dans la production électrique est d’environ 5 %. L’éolien est avec le solaire l’énergiequi a le plus progressé ces 10 dernières années (source : Observ’ER).
Comment répondre aux besoins croissants en énergie tout en luttant contre le réchauffement climatique ? Cette équation oblige tous les pays du monde à privilégier des mix énergétiques avec moins d’énergies fossiles, une énergie nucléaire plus sûre et des énergies renouvelables plus performantes, tout en optimisant la consommation globale d’énergie. Des défis de choix pour les ingénieurs du monde entier.
Nucléaire : sécurité renforcée L’énergie nucléaire s’impose comme le facteur clé de succès de la transition énergétique grâce à3 domaines innovants : l’amélioration des rendements de l’uranium, le traitement des déchets et la sécuri TM sation des sites. Les EPR (European Pressurized Reactor) sont la première étape d’un renouvelle ment profond de la filière nucléaire dans le monde.De technologie française, ces réacteurs de nouvelle génération produiront une électricité 10 % moins chère en consommant moins d’uranium que les TM réacteurs des centrales actuelles. Les EPR disposent aussi de conditions de sécurité renforcées grâce à des nouvelles architectures et de nouveaux modes de construction. 4 centrales de ce type sont actuellement en chantier dans le monde : en France, en Angleterre, en Finlande et en Chine.
11
12
Défi
É N E R G I E S
À l’horizon 2050, le projet international ITER, fondé sur la fusion de l’atome, devrait pourvoir aux besoins futurs en produisant plus d’énergie qu’il n’en consomme. Parallèle ment, le projet ASTRID, réacteur à neutrons rapides, vise des rendements inégalés en produisant, à partir d’une même quantité d’uranium et de plutonium, cent fois plus d’électricité que les réacteurs d’aujourd’hui. Pour l’heure, il s’agit encore d’un « démonstrateur technologique »: s’il fait ses preuves au terme de 15 ans d’exploitation, il pourrait engendrer dès 2040 une quatrième génération de centrales nucléaires.
Rendre les énergies renouvelables plus performantes L’éolien, le solaire, l’hydraulique, la biomasse, la géothermie représenteront le quart du mix énergétique (IAE). En 2050, 40 % de l’électricité sera issue des énergies renouve lables, notamment grâce au solaire photovoltaïque, classique et à concentration, et au solaire thermodynamique. L’enjeu est d’exploiter toutes les sources possibles d’énergies renouvelables. Les océans recouvrent 80 % de la surface du globe. Les ingénieurs travaillent donc sur l’énergie marémotrice de nouvelle génération. Le RoyaumeUni doit bâtir une première centrale dans l’estuaire du Severn : 90 turbines devraient produire de 1 800 à 2 800 MW en 2022.
tm réaCteUrs ePr
E X P E R T I S Ea g a p 2
TM DÉveloppement des centrales EPR TM agap2est assocîé au déveoppement des 4 réacteurs de type EPR dans e monde : Famanvîe en France, Hînkey en Grande-Bretagne, Okîuoto en Fînande et Taîshan en Chîne. Cette nouvee génératîon de réacteurs à eau pressurîsée doît améîorer a sûreté et a rentabîîté économîque des centraes nucéaîres. agap2s'est vu conIer a modéîsatîon d’un certaîn nombre de systèmes des réacteurs.
Répertorîer toutes es hypothèses à prendre en compte pour garantîr a sûreté et a rentabîîté des systèmes de tuyauterîe et de robînetterîe. – Cacus mécanîques (atîgue, choc mîîtaîre, tenue sîsmîque…). – Modéîsatîon et anayse du comportement de a tuyauterîe des dîférents systèmes. – Modéîsatîon sous ogîcîe Syspîpe.
Lætîtîa,expERT mÉcàNîquE, FàMàNvîE FranCe Achra,INgÉNîEuR Càcu tuYàuTERîE, okîuOTO - FInLanDe Françoîs,INgÉNîEuR QuàîTÉ, okîuOTO - FInLanDe KÉvîn,INgÉNîEuR mÉcàNîquE, sàîNT VàîER - FranCe
KaomBo
Reconversîon de plateormes ofshore e projet Kaombo aît partîe d’un pan de reconversîon de 2 pateormes pétroîères ofshore împantées au arge de ’Angoa. ’objectî est de vaorîser des gîsements de pétroe sîtués entre 1 400 et 1 950 m de proondeur. Chaque pateorme aura une capacîté de productîon de 115 000 barîs par jour.
Suîvî des FEED, évauatîon de ’ofre technîque des contracteurs en îce, études Boosted Productîon, Productîon Avaîabîîty, RAM, optîmîsatîon du HïPPS sur turret.
Rebecca,INgÉNîEuR PROcÉdÉS, aNgOà aFrIQUe
ParCs éoLIens oFFshore
Installatîon au large des côtes rançaîses EDF EN, Iîae du groupe EDF, a remporté un appe d’ofres ancé par e gouvernement rançaîs pour ’înstaatîon de 3 parcs éoîens ofshore au bord des côtes rançaîses. Un second appe d’ofres a été ancé pour 2 nouveaux parcs. Consutatîon des ournîsseurs potentîes, négocîatîon et rédactîons des contrats, respect des procédures d’achats.
Gwenaëlle,acHETEuSE, PàRîS FranCe
CentraLe BIomasse
Constructîon d’une centrale Bîomasse CBEM À Estrées-Mons dans a Somme, a CNïM a construît une centrae bîomasse pour a socîété CBEM. ’înstaatîon (72 t/h de vapeur à 92 bar, 520 °C) produît 13 MWe et aîmente en vapeur une usîne Bonduee. Achat d’équîpements îndustrîes pour a constructîon : pompes, robînetterîe, ponts rouants, înstrumentatîon.
JÉrôme,acHETEuR PROJET, sEYNESuRmER FranCe
13
14
Défi
É N E R G I E S
Les premières éoliennes flottantes, installées en eaux profondes (projet Sea Reed), fourniront 6 MW chacune. D’autres projets misent sur l’énergie thermique des mers. Utilisant la diffé rence de température entre les eaux chaudes de surface et les eaux froides des profondeurs, cette technologie assurerait l’indépendance énergétique de nombreuses îles. Près de 25 centrales françaises de ce type sont prévues d’ici à 2030. Enfin, les algues sont deve nues un objet de recherche et de convoitise pourproduire des carburants de troisième généra tion : leur atout est de fabriquer naturellement des molécules à forte teneur énergétique. Cultivés en masse, ces microorganismes pourraient produire un biocarburant performant.
Améliorer le stockage de l’énergie
Le stockage de l’énergie reste le défi majeur de la transition énergétique. 3 filières innovantes se développent: les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP), via les centrales hydroélectriques, le stockage par batteries et la filière hydrogène.
Parvenues à maturité du point de vue techno logique, les STEP impliquent de construire de nouveaux barrages. Il existe également une technologie de même type, en modèle réduit : le pompageturbinage. Le principe consiste à stocker de l’eau en hauteur avec les excédents d’énergie renouvelable et de la restituer pour alimenter des turbines électriques au mo ment des pics de consommation. Par ailleurs, les recherches sur les batteries métalair provoqueront un saut technologique dans le secteur des transports dès lors que l’on saura mieux récupérer et recycler le lithium. Déjà, la « batterie de foyer » est annoncée: elle stockera l’énergie du domicile pour l’alimenter en cas de panne de courant. Audelà, les technologies de production et de stockage de l’hydrogène sont prometteuses dans la gestion des fluctuations des nouvelles énergies. Le concept Power to Gas, basé sur le stockage du surplus d’énergie par sa transfor mation en hydrogène ou méthane de synthèse, est une solution d’avenir.
Smart grids et sobriété énergétique Mieux produire, mais aussi mieux maîtriser la consommation énergétique. C’est l’objectif des « smart grids ». Intégrant des TIC, ces réseaux électriques intelligents peuvent récupérer des données, les analyser et permettre auxacteurs de la filière (producteurs, distributeurs et consommateurs finaux) d’intervenir à tout moment sur le réseau de manière flexible et hyperdécentralisée afin d’optimiser en temps réel l’offre et la demande d’électricité.
Nataliya Hora / Shutterstock.com
produire de l’énergie propre demain ?
VERS LA FUSION NUCLÉAIRE Il existe 2 processus pour produire de l’énergie à partir du noyau des atomes. La fission, utilisée dans les centrales nucléaires et la fusion nucléaire, à l’œuvre à l’intérieur du Soleil. Et cellelà reste à maîtriser. La fusion nucléaire consiste à assembler 2 noyaux atomiques légers pour former un noyau plus lourd, réaction qui dégage une formidable quantité d’énergie. La difficulté vient du fait que la réaction ne se produit qu’à des températures frôlant les 150 millions de degrés Celcius. Comment atteindre et maîtriser de telles températures ? C’est l’enjeu du projet international ITER lancé en 1985 à Cadarache, dans le sud de la France. Il repose sur la construction d’un réacteur thermonucléaire expérimental de catégorie tokamak (disposant d’une chambre magnétique où est confiné le plasma en fusion) qui utilisera comme combustibles, du deutérium et du tritium, plutôt que de l’uranium.La construction devrait être achevée en 2020 pour30 années d’expérimentation.
TUNUR : LA LUMIÈRE VIENDRA DU DÉSERT… Construire de gigantesques centrales solaires dans les déserts du Maghreb et alimenter en électricité propre le Vieux Continent, c’est le rêve incarné par le projet TuNur. Financé par les Tunisiens, les Maltais et les Britanniques, TuNur utilise l’énergie solaire concentrée (ESC). Le principe? Des milliers de miroirs concentrent les rayons du soleil vers un récepteur installé au sommet d’une tour et chauffent des sels fondus, lesquels restituent durant la nuit la chaleur sous forme de vapeur, qui ellemême, actionne des 2 turbines. Installée sur une surface de 100 km dans le désert tunisien, la centrale devrait fournir, à partir de 2018, 2,5 GW d’électricité acheminée vers les réseaux européens grâce à des lignes haute tension et des câbles sousmarins. Elle devrait alimenter quelques 2,5 millions de foyers européens, en priorité d’Allemagne et d’Angleterre.
15
... et demain ?
oser ET SE SURPASSER !
Arnaud, Patrice et Franck (2005)
DÉFI
18
2020 Le traficsur Internet aura triplé
T I C
La transformation digitale est loin d’être achevée
Gonflé par l’augmentation de la quantité d’informations disponibles et par l’hyperconnexion, le trafic sur Internet devrait tripler d’ici à 2020.Comment éviter la saturation des réseaux ? Tel est le défi que doivent relever les ingénieurs du secteur.
Le numérique oblige tous les secteurs de l’économie à se réinventer : des transports routiers (gestion des trajets et itinéraires) à l’aéronautique (conception 3D des avions) en passant par le commerce (gestion des stocks en temps réel), l’énergie (smart grids) ou la santé (télémédecine). Cette révolution s’inscrit dans une nouvelle architecture (le « cloud » ou informatique dans les nuages). Elle se nourrit d’une nouvelle ressource : les données (Big Data). Le mouvement est engagé, mais beaucoup reste à faire !
mpossi bl e d’ i magi ner notre monde sans l’informatique et les technologies de l’information I et de la communication (TIC), devenues stratégiques car elles contribuent à l’innovation et à la productivité de tous les secteurs. L’Internet a engendré une « révolution numérique » en modifiant en profondeur les activités et les modèles économiques autant que les comportements des consommateurs et des citoyens.La transformation digitale est loin d’être achevée. Elle s’est accélérée avec le développement des smartphones, tablettes et des ordinateurs ultraportables… Elle va se poursuivre avec l’Internet des objets, la robotique, l’intelligence artificielle et la cybernétique.
19
20
Défi
T I C
Composants : puissance et miniaturisation
Les systèmes d’exploitation et les applications étant toujours plus gourmands en vitesse de calcul, les équipementiers informatiques ont besoin de processeurs toujours plus puis sants, miniaturisés et économes en énergie.Le doublement de la capacité des processeurs tous les 18 mois (Loi de Moore) devrait s’intensifier : c’est le « More Moore ». Parallèle ment, la microélectronique devra complexifier ses composants : elle s’est mise ainsi à intégrer de nouvelles fonctions (capteurs, actionneurs, circuits de radio fréquence, mémoires, empilements 3D…) pour répondre aux besoins de l’industrie, par exemple dans le domaine médical ou de l’électronique embarquée : c’est le « More than Moore ».
Cela va de pair avec l’essor des nanotechno logies et l’utilisation de matériaux novateurs comme le graphène. Constitué d’une couche unique d’atomes de carbone, ses propriétés exceptionnelles(résistance,conductivité,transparence…) pourraient provoquer à terme une révolution équivalente à celle du silicium dans l’univers de la microélectronique. Notam ment enabaissant latempératuredes micropro cesseurs, donc leur consommation d’énergie. Enfin, l’amélioration de la performance des processeurs est tirée par le développement du calcul intensif (architectures « massivement parallèles » ou « fortement distribuées »)nécessaire au traitement d’un nombre très important de données (simulation, recherche…).
Le Cloud Computing : l’architecture de référence
Le « cloud », ce « nuage », est un environne mentqui permetdestocker, departageretd’exé cuter des programmes à distance (on parle de « virtualisation ») via une connexion internet. Il offre ainsi une informatique à la demande, qui libère les entreprises de la nécessité d’investir dans des infrastructures, des logiciels coûteux et rapidement obsolètes. Cellesci peuvent dimensionner leur architecture informatique à leurs besoins avec beaucoup de souplesse et de fiabilité. En outre, le cloud est une réponse adaptée aux nouveaux usages : multiplication des terminaux mobiles, développement des process collaboratifs, nomadisme des utilisa teurs… Le cloud nécessite la construction de gigantesques centres de données fortement automatisés. Des investissements qui ne sont qu'à la portée de grandes multinationales. On
systèmes D’InFormatIon
E X P E R T I S Ea g a p 2 I T
CrÉatîon d’un outîl de gestîon des systèmes d’înormatîon Jusqu’î y a peu au Portuga, chaque mînîstère avaît son propre système d’înormatîon et géraît ses prestataîres de açon autonome, ce quî engendraît des coûts de gestîon împortants. e gouvernement a décîdé de modernîser a gouvernance de ses systèmes d’înormatîon dans e cadre des négocîatîons avec ’Unîon européenne et e FMï. Mettre en pace un outî de stratégîe et de gestîon des systèmes d’înormatîon de ’admînîstratîon pubîque permettant de réduîre es coûts de 80 %. – ïdentîîcatîon des acteurs cés de succès. – Mîse en pace d’un programme de gestîon du changement et d’améîoratîon contînue. – Déînîtîon des nîveaux d’entîtés împîquées. – Utîîsatîon des ogîcîes et méthodes COBïT 5.
Plateau Projet Nearshoreéquîpe de 20 Consultants,LîSbONNE PortUGaL
CLoUD
Mîgratîon des systèmes d’înormatîon sur le « cloud » GS1 Portuga est un organîsme de normaîsatîon des échanges commercîaux. ï rassembe producteurs de matîères premîères, marques, dîstrîbuteurs et détaîants, assocîatîons de ’îndustrîe et socîété technoogîques. Mîse en pace d’une soutîon vîa Azure (Mîcrosot) garantîssant a permanence du servîce pour es appîcatîons cîents et améîorant a perormance et a sécurîté. équîpe de 3Consultants,LîSbONNE PortUGaL
PLateForme soLIDaIre
RÉalîsatîon d’une bourse d’Échanges de compÉtences Bosa Vountarîado est un sîte înternet quî met en reatîon des personnes quî veuent s’engager comme voontaîres et des assocîatîons quî cherchent des bénévoes. Déveoppement de a pateorme înternet de ’assocîatîon dans e cadre de son programme d’actîon socîaeagap4all. équîpe de 6 consultants dont Sergîo et Francîsco,DÉvEOppEuRS, LîSbONNE PortUGaL
21
