Au sommaire de la lettre n°26 | mai-juin 2022
- Editorial -
Monsieur le Président, vous avez dit "agir", j'ajoute "ensemble"
Clarisse Angelier
Au cours de votre discours d'investiture, le 7 mai, vous avez joué sur la répétition du verbe "agir". Il faut dire que la tâche qui vous attend appelle indéniablement de nombreuses actions. Climat, énergie, réindustrialisation, attentes sociales très fortes dans un contexte d'inflation et de conflit international, votre quinquennat s'annonce intéressant, je salue votre courage.
Il va vous falloir agir et rapidement, mais on n'agit jamais seul. C'est le mot "ensemble" qu'il faut dès maintenant décliner à l'envi. Toutes les actions à mener auront à s'appuyer sur une mise à plat objective des différents contextes pour l'élaboration des voies de changement possibles. C'est par cette approche factuelle que les conditions de la concertation évolueront dans une certaine sérénité. Ensuite vient le temps du débat et de la décision politique, la vôtre et celle du parlement. Pour la première partie vous disposez d'une force de haut niveau : la communauté scientifique française.
Lors de votre premier mandat vous avez exploré la consultation des citoyens, au cours du second optez pour celle des scientifiques. La communauté académique française ne vous est pas hostile. Ces experts vous seront indispensables pour construire les meilleures réponses au besoin d'action. N'ayez crainte de vous entourer d'un conseil large et pluridisciplinaire. Dotez-vous d'une équipe qui délivre les solutions dont nous avons besoin, nous tous, ensemble. Une équipe qui passe commande aux académiques, aux experts scientifiques publics comme privés. Je suis souvent frappée du peu de conseillers qui vous entourent. Très brillants, ils couvrent un périmètre d'une grande envergure mais il ne serait pas exagéré qu'ils soient plus nombreux. Vous-même et les ministres ont besoin d'une force de réflexion et de maturation bien plus importante que celle dont ils disposent aujourd'hui. Ne misons pas sur la réduction des ressources humaines, ni ici, ni ailleurs.
Agir ensemble, c'est aussi éviter toute forme de silotage. D'aucuns pensent à réunir le ministère de la recherche et de l'innovation avec celui de l'industrie. Pour moi, c'est moins un problème de structure que la nécessité impérieuse de coopérer. Le conseil de l'innovation avait du sens, mais il a fait long feu. Pourtant, la cohérence d'action entre les axes politiques pour la recherche et ceux pour les entreprises va être cruciale. Nous devons agir ensemble, universités et organismes de recherche, entreprises et collectivités territoriales pour transformer nos pratiques, relocaliser, innover, dans un climat social apaisé.
La tâche est ardue, mais la mobilisation vous la trouverez si vous nous faites agir ensemble.
- L'entretien -
Criteo mise sur la recherche partenariale pour être à la pointe du machine learning
Propos recueillis par Matteo Tonelli
Entretien avec Liva Ralaivola, Directeur de la recherche en intelligence artificielle au Criteo AI Lab
ANRT : Qu'est-ce que c'est le Criteo AI Lab ? Comment s'inscrit-il dans la stratégie de recherche chez Criteo ?
Liva Ralaivola : Le Criteo AI Lab1 est une structure créée en 2018, qui a pour mission de doter Criteo des meilleurs outils et algorithmes d'intelligence artificielle (IA) et en particulier en machine learning (ML) pour le marketing digital, la recommandation de produits et le placement publicitaire. C'est ce laboratoire d'une centaine de collaborateurs (ingénieurs + chercheurs) qui porte l'effort de recherche de Criteo, centré sur le ML, où une équipe d'une trentaine de chercheurs mène des activités de production scientifique (communications ouvertes dans les conférences et journaux de premier plan en ML), développe des collaborations avec le milieu académique, et travaille au quotidien avec les équipes d'ingénierie de Criteo.
Chez Criteo vous accordez beaucoup d'importance à la publication scientifique et au partage de vos résultats avec la communauté des chercheurs. Que répondez-vous lorsque vos collègues du business vous interrogent sur le ROI de cette stratégie ?
Tout d'abord, je m'arrête sur la question de temporalité : la publication de travaux de recherche à haut-niveau est de manière intrinsèque un processus long et incertain. Si les résultats n'ont pas tous un impact business immédiat, ils dotent Criteo de connaissances et de savoir-faire uniques pour innover en marketing digital, où la capacité à proposer une expérience utilisateur de qualité exige des compétences pointues en machine learning. Un second avantage à être ancrés dans la communauté académique du machine learning est l'acculturation à des problématiques scientifiques qui peuvent du jour au lendemain devenir centrales pour le business. Un exemple récent est la question de la confidentialité des données dans le machine learning, devenue prééminente ces dernières 2-3 années dans l'industrie AdTech alors qu'elle est étudiée par les chercheurs du machine learning depuis au moins 15 ans. Enfin, la production scientifique est la matière première de l'une des missions des chercheurs, celle de diffuser les dernières avancées en machine learning aux équipes d'ingénieurs de Criteo, qui propose des dispositifs dédiés à la formation interne comme des sessions de cours ou l'encadrement par des chercheurs d'ingénieurs sur des projets de recherche appliquée pendant un trimestre.
Avant de rejoindre Criteo comme directeur de la recherche en IA, vous avez été directeur du Laboratoire LIF à l'Université d'Aix Marseille. Qu'est-ce qui vous a motivé à passer vers le monde de la recherche industrielle ?
Il y a plusieurs raisons. D'un point de vue personnel, après une quinzaine d'années recouvrant divers postes dans le milieu universitaire, j'étais curieux de découvrir le monde de la recherche industrielle, caractérisé par d'autres temporalités et échéances, la collaboration avec les équipes de développement et une alimentation en sujets issus de problématiques business dont on n'a pas toujours conscience à l'université. Du point de vue de l'enseignant-chercheur, une immersion dans l'industrie me semblait indispensable, pour une expérience sensible de ce monde, au-delà de la recherche, car c'est aussi pour les y préparer que nous formons des étudiants.
Pensez-vous qu'il faudrait favoriser davantage la mobilité des chercheurs entre public et privé ?
Non seulement il faudrait favoriser cette mobilité, mais aussi la démystifier : il n'y a aucune trahison d'un côté ou de l'autre lorsqu'on fait ce passage et on peut continuer à mener des travaux de recherche de qualité dans le privé. Il est important que les enseignants-chercheurs puissent passer une partie de leur carrière dans le milieu industriel pour revenir ensuite dans le milieu académique, mais je pense qu'il serait aussi intéressant que des chercheurs du milieu industriel aient l'opportunité de piges dans le monde académique, pour découvrir de l'intérieur le fonctionnement de la recherche et de la transmission des connaissances aux étudiants. On constate cependant que ce deuxième mouvement est encore plus difficile que le premier. Je pense qu'il serait bénéfique d'inventer des mesures favorisant les mouvements dans les deux sens. C'est d'ailleurs un thème, en creux, qui a été évoqué lors du colloque de l'ANRT sur la confiance du 8 mars dernier, qui était centré sur la méconnaissance réciproque entre les mondes académique et industrie, qui si elle s'amenuise, reste un frein à la transformation de la recherche en innovation. Je suis donc favorable à toute mesure, dès les études supérieures, qui favorise la porosité et la friction entre ces deux mondes.
Par ce transfert de chercheurs y a-t-il un risque d'appauvrissement de la recherche publique ?
Nous avons observé ce phénomène dans le domaine de l'intelligence artificielle, notamment à partir des années 2010 avec l'explosion des méthodes en machine learning et l'arrivée de grands acteurs industriels offrant souvent des conditions des recherche très attirantes, avec beaucoup de moyens de calculs et nombre d'ingénieurs avec qui collaborer. Nous sommes conscients de ce risque chez Criteo, c'est pourquoi nous favorisons l'intégration de chercheurs à temps partiel qui passent une partie de leur temps à Criteo et l'autre partie à l'université, afin qu'ils puissent continuer à former au plus haut niveau sur la recherche en machine learning et à être en contact avec la richesse scientifique des unités de recherche académiques, où le spectre des travaux est vaste et le plus en rupture. Nous accordons aussi beaucoup d'importance à la recherche partenariale, et au-delà des thèses de doctorat Cifre que nous co-encadrons avec nos collègues chercheurs de monde académique, Criteo a signé en octobre dernier un accord de partenariat avec l'Inria pour encadrer l'ensemble des recherches qui peuvent donner lieu à des collaborations entre les deux entités.
Parlons d'intelligence artificielle. Comment imaginez-vous l'IA dans 20 ans ? Qu'est-ce qui vous fait rêver et comment souhaitez-vous y contribuer ?
C'est très difficile de définir ce qu'est l'intelligence artificielle. Selon une approche que j'apprécie, l'intelligence artificielle serait précisément ce qui n'existe pas encore : à partir du moment où on le rend possible, l'aspect « mystérieux » accolé au mot « intelligence artificielle » disparaît et on ne parle plus d'IA, mais de calcul et d'algorithmique. J'imagine toutefois deux grandes évolutions. Dans le domaine des sciences, de nombreuses disciplines seront revisitées à l'aune des avancés en IA, de la même manière qu'au siècle dernier elles ont été bouleversées par l'arrivée de la programmation et de l'informatique classique. Dans la vie quotidienne, nous serons bientôt entourés par des milliards d'objets dotés de ce qu'on appelle IA, qui permettront des interactions plus riches de celles que nous connaissons aujourd'hui. La direction que prendra l'IA dépendra aussi du pacte social que nous devrons définir entre bénéfices de l'IA et protection des données personnelles. Il s'agit de questions qui vont solliciter la contribution d'experts dans des champs très éloignés de l'informatique et des mathématiques appliquées, notamment en sciences humaines et sociales. Pour que le débat soit sain et vertueux, il faudra une compréhension généralisée de ce que c'est l'IA et le machine learning. J'essaie à mon échelle, petite, de saisir chaque occasion pour faire de l'acculturation sur ces sujets, par la participation à des tables rondes ou à des manifestations comme la fête de la science, mais aussi par des échanges avec les pouvoirs publics.
A ce propos, en 2018 j'ai participé à un groupe de travail sur l'IA et l'éducation dans le cade de la mission France is AI : mon rêve serait de voir les méthodes de machine learning enseignées dès l'école primaire, tout comme dans les années 80 j'ai commencé à apprendre la programmation en CE2 , une expérience déterminante.
Quels sont les principaux défis à résoudre pour rendre l'IA plus soutenable ?
Aujourd'hui nous sommes obligés de constater qu'il y a un usage démesuré d'énergie dans certains modèles de machine learning, notamment par les modèles dédiés à la compréhension du langage naturel. Les sujets potentiels de recherche en IA verte et IA frugale sont nombreux et fascinants et les contraintes énergétiques actuelles sont une occasion de choix pour lancer des programmes de recherche importants dans ces domaines. A titre d'exemple, des pistes prometteuses pour réduire la consommation énergétique sont le développement de nouvelles technologies matérielles, comme des processeurs dédiés à l'IA ou des systèmes de stockage de données moins énergivore. Enfin, pour l'IA de demain, il faudra continuer de tenter de s'inspirer et de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau humain, capable de prouesses d'intelligences inégalées avec une consommation énergétique des plus modestes.
- EUROPE | Décryptage -
Pour décarboner l’industrie : faire passer à l’échelle les technologies innovantes à faible émission de carbone
Pierre Bitard
Décarboner les industries les plus intensives en énergie grâce aux avancées technologiques, telle est l'orientation des scénarios proposés par la DG R&I européenne1.
Le Pacte vert pour l'Europe doit permettre d'atteindre les objectifs climatiques de l'Union Européenne pour 2030 ("Fit for 55" ) et 2050. La réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) dans les industries à forte intensité énergétique en constitue un passage obligé.
En effet, en 2019, les industries à forte intensité énergétique représentaient 17 % des émissions totales de gaz à effet de serre de l'Union. Et, à eux seuls, trois secteurs, les produits minéraux non métalliques, les métaux de base et les produits chimiques, en constituent près des deux tiers. Du fait de cette concentration, des mesures de politique de R&I de soutien au développement et à l'adoption de technologies industrielles à faible émission de carbone auraient un impact significatif.
Cela nécessite donc le passage à l'échelle et, par conséquent, la mise sur le marché des technologies industrielles innovantes à faible émission de carbone. D'abord et de manière urgente, les technologies innovantes à faibles émissions carbone et à un stade de maturité élevé ; puis, mais sans tarder, accélérer sur celles dont le stade de maturité technologique est encore insuffisant pour une appropriation industrielle aujourd'hui.
Un manque d'investissement patent dans les technologies les plus matures et les plus urgemment nécessaires.
Les premières, à stade de maturité élevé, sont, selon plusieurs scénarios (cf. article Point de vue), à déployer absolument dès à présent pour atteindre les objectifs émissions de 2030. On trouve ici la grande majorité des filières de décarbonation envisagées. Et elles peuvent en outre être appliquées dans la plupart des industries intensives en énergie. Citons la capture et le stockage du CO2 provenant des émissions de procédés et des procédés de combustion, et les technologies de capture et de purification du CO2 pour la valorisation du CO2.
Les secondes, à plus faible degré de maturité, en passe d'atteindre les phases pilotes et de démonstration, seront des contributrices essentielles pour espérer atteindre les objectifs d'émissions de 2050. Mais il n'y pas là non plus de temps à perdre, et les efforts et expérimentations aux échelles régionales et nationales seront clés. On pense notamment à la commande publique, dans l'esprit de la lead market initiative2. Les technologies de l'électrification de la production et des procédés se trouvent aux plus bas niveaux de TRL. Ce sont pourtant celles qui sont jugées clés pour décarboner rapidement les industries les plus intensives en énergie.
Un point dur de mise en œuvre de cette stratégie est relevé par la feuille de route des technologies bas-carbone d'ERA pour les industries à forte intensité énergétique. Les experts consultés ont souligné l'écart entre les investissements actuels dans la recherche et l'innovation des secteurs à forte intensité énergétique et le montant nécessaire pour atteindre les objectifs d'émissions. Avec un « déficit d'investissement » maximal pour les installations inédites (first-of-a-kind, ou FOAK) et le déploiement ultérieur de technologies à des niveaux de maturité technologique élevés ! L'une des principales pistes d'action alors recommandée consiste en l'établissement d'« une communauté de pratique pour faciliter l'autorisation de l'installation FOAK pour les technologies industrielles à faible émission de carbone ». Cette communauté de pratique FOAK s'appuierait sur des approches similaires déjà à l'œuvre, à l'instar de ce qui existe dans le cadre de la loi européenne sur les puces (European Chips Act) ou de la communauté de pratique Hubs4Circularity.
Références :
1ERA Industrial technology roadmap in energy-intensive industries for low-carbon technologies, DG R&I, Commission Européenne, Mars 2022.
https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/c9f70ebf-b48e-11ec-9d96-01aa75ed71a1/
2A lead market initiative for Europe, COM(2007)860, 21.12.2007
https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2007:0860:FIN:en:PDF
- EUROPE | Actualités -
Comment déclarer ses coûts d’équipement dans Horizon Europe
Marion Bonlieu
Qu'est-ce qu'un coût direct éligible d'équipement et comment le déclarer dans Horizon Europe? Comme dans le précédent programme H2020, c'est l'amortissement des équipements qu'il faut faire figurer dans la déclaration des coûts. Malgré cette continuité, quelques changements non anodins sont à prendre en compte pour sécuriser ses états financiers Horizon Europe.
Les coûts directs éligibles d'équipement regroupent les dépenses liées à l'utilisation des équipements dans un projet Horizon Europe. Sauf exception prévue par le programme de travail, le prix d'achat d'un équipement n'est pas éligible.
En effet, ce n'est pas ce montant qui est encouru par les bénéficiaires pendant le projet, mais les dépenses d'immobilisation de l'équipement. Le coût à déclarer est par conséquent l'amortissement des biens tels qu'inscrits à l'actif dans la comptabilité du bénéficiaire selon ses pratiques comptables habituelles et les normes comptables internationales.
Comme tout coût direct éligible, l'amortissement comptable des machines doit être directement lié à leur utilisation pour le projet Horizon Europe. Les bénéficiaires sont donc invités à suivre l'emploi de leurs actifs.
Les coûts directs éligibles d'amortissement se calculent alors ainsi :

Figure 1 : Calcul des coûts d'équipement dans Horizon Europe
Il est essentiel de sensibiliser tous les utilisateurs de l'équipement pour suivre leur temps d'utilisation. Sans cet effort, un auditeur sera contraint d'en rejeter le coût. Cette mesure directe peut prendre la forme d'une feuille de temps, un cahier de réservation, un cahier de laboratoire… Tant que la preuve est de qualité et apporte une assurance raisonnable. Les actifs exclusivement utilisés sur un projet peuvent se satisfaire d'une déclaration d'exclusivité. Lorsque la valeur d'un équipement est trop basse, ou son volume trop important pour espérer en suivre l'usage, les bénéficiaires préféreront la plupart du temps renoncer à déclarer la dépense comme coût direct éligible.
Comprendre la convention de subvention « corporate »
La méthode de calcul figure dans le modèle de convention de subvention de la Commission européenne pour Horizon Europe (article 6.2.C.2). Ce modèle est « corporate », c'est-à-dire commun à tous les fonds gérés directement par la Commission européenne, dont des programmes qui ne concernent pas la recherche est l'innovation. C'est la raison pour laquelle 6 options sont proposées dans le texte, pour répondre à chaque spécificité des programmes de financement. Pour Horizon Europe, c'est l'option 6 qui est valable, option 6 for programmes with choice at call level. Plusieurs modalités de calcul sont ainsi proposées, selon l'appel à projet considéré.
Quatre options sont alors possibles :
Option 1 : règle de l'amortissement. Comme décrit précédemment, c'est l'amortissement des équipements qui est à déclarer. Cette option est l'option par défaut. C'est-à-dire que si rien n'est indiqué dans l'appel à projet, cette option s'applique. C'est le cas pour une très grande majorité des appels Horizon Europe.
Option 2 : coûts complets. Si elle est activée pour l'appel à projet, alors les bénéficiaires peuvent déclarer leur coût complet d'équipement.
Option 3 : règle de l'amortissement avec des coûts complets autorisés pour une liste d'équipement. Comme l'option précédente, celle-ci n'est valable que si elle est explicitement mentionnée dans l'appel à projet. Pour le programme 2021-2022, c'est le cas pour quelques appels des clusters 4 et 5 (minoritaires).
Option 4 : coûts complets avec de l'amortissement pour une liste d'équipement, applicable si mentionné dans l'appel à projet.
Les prototypes comme des équipements classiques
Une exception à l'amortissement des équipements existait dans H2020 : les bénéficiaires pouvaient déclarer, sous certaines conditions, leurs coûts complets liés aux prototypes et installations pilotes. Les annotations à la convention de subvention en décrivaient les règles dans un cas spécifique Prototype or pilot plants constructed by the beneficiary as part of the action tasks. Cette exception n'apparait plus dans Horizon Europe, les prototypes sont donc à déclarer comme les autres équipements. Un prototype ne pourra pas être remboursé en globalité en coûts complets, mais être divisé en différents composants pour sa justification financière, en listant les différents équipements qui le composent, et amortis selon les pratiques habituelles de l'entité.
Ce changement de règles de valorisation des prototypes est un point nouveau à prendre en compte lors du montage des projets Horizon Europe et la construction du budget.
Une interrogation sur le montage ou la gestion de projets Horizon Europe ? La lettre de l'ANRT vous répond !
Ecrivez-nous : bonlieu@anrt.asso.fr
- Focus -
Recherche partenariale : une affaire de confiance
Violette Nemessany
Comment construire une relation de confiance entre des partenaires, qui bien que faisant l'un et l'autre de la recherche, ne la conçoivent pas de la même façon ? Cette question a fait l'objet du colloque organisé par l'ANRT, le 8 mars 2022, à la MSH Paris Nord. Voici quelques clefs du succès.
Ce n'est un secret pour personne. La confiance est au cœur de la recherche partenariale. Elle permet de surmonter l'indétermination relative à la décision de s'engager et de mener à bien une collaboration. Reste qu'en pratique, les choses ne sont pas si simples. Car la confiance ne se décrète pas. Ce constat est partagé par l'ensemble des responsables des établissements publics de recherche, des structures socio-économiques et des dispositifs de valorisation réunis à l'occasion du colloque organisé par l'ANRT en collaboration avec son comité scientifique1 . Les échanges entre les orateurs et le public ont permis d'identifier les facteurs conditionnant l'instauration et la stabilisation de la confiance dans le cadre des partenariats de recherche publics-privés.
Les règles d'or
" La confiance passe nécessairement par la capacité d'écoute ", explique Antoine Petit, président-directeur général du CNRS. En préalable à toute relation contractuelle, il importe non seulement « de s'expliquer et de s'entendre sur un sujet d'intérêt commun » (alignement des idées). Mais il faut aussi « comprendre les raisons, les objectifs, les contraintes et les perspectives de chacun ». En clair, comme le précise Emmanuel Custodero, directeur scientifique chez Michelin, il faut « prendre le temps de se connaître et de s'apprécier ». En effet, la confiance se prouve et s'éprouve dans la durée. Elle se nourrit des expériences passées et de la qualité de la relation interpersonnelle entre les partenaires (compatibilité, respect des engagements, capacité à atteindre des objectifs fixés dans un cadre défini, réalisations et succès communs).
Une panoplie de dispositifs
Isabelle Guillaume, vice-présidente des projets stratégiques, chez Schneider Electric, en est convaincue : la confiance suppose " la proximité ". Les partenaires doivent pouvoir se rencontrer dans le cadre "de dispositifs, au sein desquels ils vont apprendre à s'ajuster les uns aux autres et acquérir des compétences ainsi que des savoir-faire qui n'auraient pu voir le jour dans d'autres conditions ". Les pôles de compétitivité constituent un bon exemple. " Ils offrent un cadre qui permet aux acteurs d'entrer en contact avec d'autres, de se rapprocher de nouvelles structures, d'initier le dialogue, de présenter un projet et de lancer des collaborations ". Mais ils ne sont pas les seuls.
La présidente de la SATT Conectus Alsace, Caroline Dreyer, est formelle : " les dispositifs de coopération entre les structures socio-économiques et la recherche publique se sont développés en France depuis une vingtaine d'années ". Parmi eux, les SATT, les IRT et les laboratoires communs font l'unanimité. En témoigne Sylvie Sap, responsable du pôle recherche et innovation à la MSHS de Poitiers : " le labCom DESTINS est né d'une première collaboration, débuté en 2017 à l'initiative de l'Université de Poitiers et de l'ancienne Région Poitou-Charantes. Ce premier succès a contribué à la création d'une relation de confiance entre la MSHS de Poitiers et l'entreprise Ellyx et a abouti à un programme de recherche commun ".
Pour approfondir
Compte-rendu du colloque " Recherche partenariale : restaurer la confiance entre les acteurs " (8 mars 2022, à la MSH Paris Nord)
1 Le colloque « Recherche Partenariale : restaurer la confiance entre les acteurs » a été organisé en partenariat avec le Réseau national des Maisons des Sciences de l'Homme ; MSH Paris Nord ; CNRS, Criteo AI Lab ; France Universités ; Servier ; Université de Pau et des Pays de l'Adour.
- Point de vue -
Scénarios ‘Net Zero’ et maturité des technologies
Pierre Bitard
Si les nouvelles technologies propres et efficaces ont un rôle à jouer dans l'atteinte de la neutralité carbone quels que soient les scénarios proposés, l'identification du besoin technologique ne suffit à résoudre les problèmes. Tout est affaire de mesure dans le choix des options, en particulier pour le séquençage de la mise en œuvre des solutions.
De nombreux pays ont pris l'engagement de mettre en œuvre une transition vers la « neutralité carbone », i.e. ramener les émissions mondiales de dioxyde de carbone à zéro, ‘en net', d'ici 2050. Les efforts entrepris s'avèrent généralement bien en deçà de ce qui est nécessaire pour atteindre cet objectif, et ainsi limiter la hausse de la température mondiale à 1,5°C. Des organisations internationales, cabinets de conseils et think-tanks ont élaboré des scénarios qui détaillent la manière de s'y prendre. Quelles que soient les combinaisons d'efforts recommandés, déterminées par l'angle spécifique adopté (en termes sectoriel ou géographique), une partie substantielle du changement visé implique des choix technologiques. Nos systèmes politiques et économiques interdépendants sont alors censés substituer, selon un certain tempo, des technologies propres et efficaces à celles mise en œuvre à ce jour.
Outre leurs qualités fondamentales de propreté et d'efficacité, les nouvelles technologies seraient idéalement abordables et favoriseraient la croissance économique et l'emploi. Une dimension cruciale du problème concerne l'estimation du degré de maturité des technologies. En effet, c'est en fonction de celui-ci que se déterminent les trajectoires d'investissement pour la mise en œuvre de la transition vers le Net-Zero. Plus la technologie climatique est mature, plus il est nécessaire d'investir massivement et rapidement pour en profiter pleinement à l'horizon intermédiaire de 2030 ; si elle l'est moins, tout doit être fait pour qu'elle soit prête et prenne le relais entre 2030 et 2050. L'atteinte de la neutralité carbone, pour la partie qui relève de solutions technologiques, dépend d'une juste appréciation du stade de développement des options techniques.
Mesure d'un tempo ou levier politique ?
L'expression maturité technologique recouvre de fait au moins deux acceptions que l'on retrouve, de manière plus ou moins explicite dans les rapports. D'une part, une nouvelle technologie peut être mature au point d'être intégrable au sein des processus industriels ; elle devient assez opérationnelle et interopérable. D'autre part, une technologie peut être mature au point d'être accessible comme produit à l'achat sur le marché. Bien que les deux dimensions ne soient pas équivalentes, elles ne sont pas souvent distinguées. Surtout, loin d'être employée comme mesure objective d'un niveau de développement technologique précis, la notion s'est transformée en instrument de prise de décision en matière d'investissements dans la RDI.
Ainsi, l'AIE1, s'intéressant en propre au secteur de l'énergie, met en exergue les batteries avancées, les électrolyseurs d'hydrogène et la capture et le stockage direct du CO2 de l'air, comme étant les plus matures. Ce signalement doit inciter les décideurs publics, et aussi privés, à investir massivement dans ces procédés. Notamment en pointant que le passage à l'échelle implique la construction des infrastructures dont ces technologies, une fois adoptées, auront besoin pour fonctionner. On pense ici aux nouveaux pipelines pour le transport des émissions de CO2 captées, du réseau d'équipements nécessaires pour déplacer l'hydrogène autour et entre les zones d'implantations industrielles.
L'usage de la notion de maturité technologique/de marché se révèle similaire dans les rapports de Material Economics2 ou de Capgemini Invent (cf. le chapitre Industry)3. CapGemini Invent propose ainsi une liste de technologies (55 au total, dont 13 pour le chapitre "Industry") qui s'inscrivent dans des trajectoires de mise à l'échelle du marché. Ces technologies climatiques sont caractérisées comme étant à fort impact : elles sont les plus susceptibles de produire des résultats transformationnels rapidement et à grande échelle. Pour décarboner la sidérurgie, sont soulignés l'hydrogène vert issu des énergies renouvelables et de l'électrolyse, et l'extraction électrolytique de minerai de fer pour les fours à arc électrique. Material Economics propose trois scénarios au sein desquels l'approche technologique dispose d'une place variable à côté d'approches non technologiques. Dans la voie du "captage du carbone", la majeure partie des 235 Mt de CO2 captées serait stockée sous terre. Indépendamment de sa maturité jugée élevée, l'acceptabilité sociale de cette voie est donc potentiellement réduite.
Ce qui devrait être considéré comme l'élément principal dans l'établissement des feuilles de route et autres scénarios Net-Zero, la maturité technologique, loin de servir de valeur de référence pour séquencer les actions, semble réduite à un rôle anecdotique. Et pourtant, il ne suffit pas de vouloir pour pouvoir.
Références
1“Net Zero by 2050 - A Roadmap for the Global Energy Sector”, Agence Internationale de l'Energie, Mai 2021. https://iea.blob.core.windows.net/assets/deebef5d-0c34-4539-9d0c-10b13d840027/NetZeroby2050-ARoadmapfortheGlobalEnergySector_CORR.pdf
2“Industrial Transformation 2050 - Pathways to Net-Zero Emissions from EU Heavy Industry”, Material Economics, 2019. https://materialeconomics.com/material-economics-industrial-transformation-2050.pdf
3“Fit for Net-Zero: 55 Tech Quests to accelerate Europe's recovery and pave the way to climate neutrality”, CapGemini Invent, Octobre 2020; https://www.capgemini.com/wp-content/uploads/2020/10/Net-zero-main-report-2020.pdf
- L'invité -
Biomimétisme, l’innovation inspirée du vivant
Cléa Beauvais & Guillian Graves, Big Bang Project | Laura Magro & Kalina Raskin, Ceebios
Au cours des millions d'années d'évolution, le vivant a développé une incroyable richesse de solutions qui inspirent aujourd'hui l'innovation dans les domaines les plus variés : la production d'énergie, les matériaux, l'architecture, l'informatique ou encore la ville durable, pour n'en citer que quelques-uns.
Petite introduction au biomimétisme : opportunités et défis d'une approche fortement interdisciplinaire.
Le biomimétisme est une démarche visant à considérer les stratégies d'adaptation du vivant à son environnement comme le fruit d'une recherche et développement de 3,8 milliards d'années, et à s'en inspirer pour innover de manière soutenable. Le caractère multidisciplinaire de la démarche, associant les sciences aux design, à l'architecture, à l'urbanisme ou encore aux arts, permet une exploration du vivant sous toutes ses formes (microorganismes, plantes, animaux, champignons) et à toutes ses échelles (nano- à macro- en passant par l'échelle écosystémique) pour y puiser des solutions applicables tant aux domaines technologiques (matériaux, procédés, produits, services, systèmes, etc.) et secteurs (énergie, aéronautique, santé, automobile, habitat, cosmétiques, etc.) qu'aux performances collectives des organisations (villes, territoires, entreprises, etc.).
Dans le domaine de l'énergie par exemple les grands axes de développement futurs misent sur l'exploitation des énergies renouvelables et en particulier l'énergie solaire, la séquestration du carbone atmosphérique, ou encore l'optimisation de la consommation énergétique en fonction des cycles journaliers ou saisonniers. Or ce sont des stratégies largement éprouvées par le vivant. L'énergie solaire est l'entrée primaire d'énergie dans quasiment toute la biomasse. Nous avons la chance d'avoir en France parmi les meilleures équipes au monde à travailler sur la photosynthèse artificielle et notamment pour produire de l'hydrogène à partir de l'eau et du soleil. Des entreprises françaises comme Eel Energy ont par ailleurs su exploiter de façon originale l'énergie des courants marins en développant des hydroliennes reprenant le mouvement ondulant d'une grande majorité d'organismes aquatiques.
Les règnes du vivant affichent une profusion de matériaux biologiques (squelettes, tissus, carapaces, mucus, etc.) majoritairement autoassemblés et souvent réparables, produits à température et pression ambiantes, par voie de chimie douce, à partir d'atomes abondants dans l'environnement immédiat (Carbone, Hydrogène, Azote, Oxygène, Phosphore, et Soufre, etc.) : aérien, aquatique ou à la surface de la croûte terrestre. Le vivant s'est ainsi adapté pour utiliser ce qui était le plus facilement accessible, et ainsi assurer la sobriété dans l'utilisation des ressources.
Misant sur l'usage de ces nouveaux matériaux comme des procédés biologiques inhérents à la structuration du vivant, les approches de conception des biens de consommation (produits et services) se renouvellent par le biomimétisme pour faire des enjeux écologiques un véritable levier d'innovation. Ainsi matériaux, procédés, formes, structures, fonctions biologiques ou encore principes d'organisation inspirent de nouveaux objets et services aux fonctionnalités nouvelles et à forte valeur ajoutée dans les usages, évolutifs, adaptables ou plus facilement revalorisables. Tous secteurs confondus, l'emballage se démarque tout particulièrement par son potentiel de réinvention par la bio-inspiration.
L'architecture est – avec les matériaux – un des domaines majeurs d'application du biomimétisme. Le secteur du bâtiment regroupe en effet différents enjeux : structures légères, résistance des matériaux, origine des matières premières, enveloppe, régulation thermique, gestion de l'eau, fonctionnement en écosystème, etc. Une nouvelle vision des projets urbains est ainsi en train de se dessiner, celle de la ville régénérative. Il s'agit de penser les villes comme des écosystèmes, assurant les mêmes fonctions et donc a minima les mêmes services écosystémiques que les écosystèmes qu'elles ont remplacés. Le cahier des charges sera ainsi sensiblement différent : la ville devra purifier l'air et l'eau, séquestrer le carbone, produire de l'énergie et des nutriments, accueillir la biodiversité ou revaloriser ses déchets.
Tant par la typologie du signal capté (acoustique, optique, chimique) que par les capteurs associés et les processus d'analyse et d'intégration de signaux, le vivant excelle dans la gestion de l'information et la communication. La majorité des appareils intelligents que nous possédons reposent en partie sur une informatique bio-inspirée. Les mathématiciens s'intéressent en effet de longue date aux automates cellulaires, aux réseaux de neurones et aux comportements collectifs des essaims de fourmis ou d'abeilles pour, par exemple, résoudre des problèmes de logistique : gestion du trafic, optimisation des trajets de collectes, etc…
Un champ d'application systémique déjà largement exploré est celui de l'agriculture. L'agriculture éco-mimétique, l'agroforesterie ou encore la permaculture sont de nouvelles approches de l'agriculture, et en particulier du maraichage, faisant converger pratiques et savoir-faire traditionnels avec les connaissances issues de l'agronomie moderne : ré-installer la vie dans les sols, diversifier les espèces végétales sur une même parcelle en associant aussi les arbres et favoriser la colonisation par d'autres espèces (insectes, oiseaux, etc.). Cette pratique éco-mimétique (biomimétisme des écosystèmes) permet une production dite écologiquement intensive.
Un nombre croissant de personnes s'intéresse au biomimétisme appliqué aux organisations humaines, pour penser de nouvelles formes de management mais se heurtent à la difficulté de trouver le bon modèle. Doit-on utiliser un modèle de primates ? un modèle de colonies d'insectes ? Les travaux académiques sont encore trop rares pour passer de la métaphore au modèle.
Le biomimétisme a connu un essor significatif ces dernières décennies à l'international, en particulier en Europe où l'Allemagne et la Suisse se positionnent en chefs de file.
Pour le moment, relativement peu de ces initiatives aboutissent à un produit mis sur le marché. La filière est en train de se structurer et de travailler à la création d'outils experts (fouille de la donnée biologique, ontologie, etc.) et d'une méthodologie commune structurée, reproductible et adaptable au sein des organisations qui souhaitent la mettre en œuvre. Persistent encore la difficulté du travail interdisciplinaire, un temps de développement relativement long pour concrétiser des innovations de rupture telles que celles proposées par le biomimétisme.
La France dispose d'atouts remarquables pour exceller dans cette voie (compétences académiques, start-ups de la DeepTech, patrimoine naturel, retombées économiques) dont les politiques publiques nationales s'emparent (France Stratégie, ADEME, CNRS, France 2030, GDR BIOMIM, OPECST dynamiques régionales : Nouvelle Aquitaine, Sud, Hauts de France, Guyane, etc.). Il est par ailleurs enthousiasmant d'observer la richesse des programmes structurants, des évènements ambitieux et des formations diplômantes (Master of Science Nature-Inspired Design à l'ENSCI-Les Ateliers, Master Bio-Inspired Materials à l'Université de Pau et des Pays de l'Adour) qui se créent pour former des professionnels rompus à l'interdisciplinarité de la démarche.
Une mobilisation accrue de l'ensemble des moteurs gouvernementaux et une accélération de l'appropriation de la démarche par les grands acteurs scientifiques et industriels, publics comme privés, est aujourd'hui indispensable pour saisir l'opportunité du biomimétisme pour renforcer la souveraineté française dans une perspective de réindustrialisation responsable du pays et de poursuite d'un cahier des charges de sobriété.
Pour aller plus loin :
Biomimétisme, Janine Benyus, Rue de l'échiquier, 2011
Humanité bio-inspirée, une autre approche, ouvrage collectif sous la direction de Kalina RASKIN et Gauthier CHAPELLE, Le Cherche Midi, 2020
La grande Biomim'Galerie, biomimexpo Newcorop conseil : https://www.flickr.com/photos/biomimexpo/sets/72157679425780723/
Biomimétisme, quels leviers de développement & quelles perspectives pour la France, Ceebios – Mycevo, Restitution de la journée de travail à France Stratégie, 2019 : https://cdn.weweb.app/public/clients/myceco/RappFrStrat-200709.pdf
Biomimétisme et énergie, Rapport Ceebios, 2022 : https://ceebios.com/wp-content/uploads/2022/02/Biomimetisme-Energie-Ceebios.pdf
Conférence Biomimétisme, Guillian Graves, 2021 : https://youtu.be/JXca-gW4pU8
RENDEZ-VOUS A LA RENCONTRE DE L'INNVOVATION DE L'ANRT DÉDIÉE AU BIOMIMÉTISME
LE 23 MAI A 16h30 EN VISIOCONFERENCE
INSCRIPTIONS : https://my.weezevent.com/cocktail-dinnovation-biomimetisme-distanciel
- Agenda -
Lundi 16 mai - 14:00/17:00
Club PME-ETI
En duplex | ANRT et distanciel
Sujet 1 - CHALLENGE BUSINESS MODEL
Cas d'un business model circulaire et écologique à forte valeur ajoutée.
Sujet 2 - REUSSIR SES TRANSITIONS
Comment intégrer les dimensions environnementales dans les projets d'innovation ? l'exemple de l'économie circulaire dans la construction
Sujet 3 - FINANCER SON INNOVATION
Comment financer la transformation de son business model ?
Mercredi 18 mai - 08:30/10:00
Petit-déjeuner | Université Szeged
à l'ambassade de Hongrie
Mercredi 1er juin - 08:30/10:00
Petit-déjeuner | Muriel Touaty, Partner Éducation & Innovation - Onepoint
En visioconférence
Mercredi 8 juin - 15:00/18:00
ReSCI | Intelligence artificielle et éducation
Sous la présidence scientifique d'Axel JEAN, chef du bureau du soutien à l'innovation numérique et à la recherche appliquée, Direction du numérique pour l'éducation, ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse et d'Elie ALLOUCHE, chef de projet, Direction du numérique pour l'éducation, ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse
Jeudi 9 juin - 08:30/10:00
Petit-déjeuner | Christophe Poussard, DRHRS du CEA
En visioconférence
Mercredi 22 juin - 08:30/10:00
Petit-déjeuner, PCN MSCA
En visioconférence
Avec : C. Richard, PCN MSCA - A. de Rossi, Thalès - D. Bourse, Nokia
Jeudi 16 juin- 08:30/16:30
Colloque | Revue Annuelle des Nouveaux Usages | Energie & Numérique
Grenoble
En collaboration avec Schneider Electric
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