Jean Pierre LOUVET
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Jean Pierre LOUVET |
Quelques exemples La pile à combustible : énergie du futur ? La gestion des déchets nucléaires à vie radioactive longue : un nouveau défi Les biocapteurs : les instruments d'analyse de la prochaine décennie La recherche "intelligente" d'information : un enjeu pour l'Internet du futur La Supply Chain Management : mettre le client au centre de l'organisation de l'entreprise
Quelques exemples
La liste des Technologies clés 2005 rassemble 119 technologies contre 136 pour la liste 2000. Cette différence s'explique en partie par le fait que les experts ont identifié des technologies ayant un degré de "granularité" plus important. En effet, lorsque l'on compare les deux listes, on voit qu'une technologie clé 2005 (TC2005) correspond souvent à plusieurs TC 2000. C'est le cas, par exemple, de "l'ingénierie des protéines" qui regroupe, les TC 2000 "Anticorps monoclonaux", "Modification génétique des plantes" et "Systèmes de production des protéines recombinantes".
L'analyse détaillée des deux listes montre que plus de 60 % des technologies identifiées comme clés pour 2000 le seront encore en 2005. Ce constat relativise quelque peu l'image d'un progrès technique rapide bouleversant l'ensemble de l'industrie. Pour la majeure partie des technologies le changement se fait dans la durée,. Mais en même temps ce sont 40 % de technologies "nouvelles" qui apparaissent, ce qui renforce la nécessité de s'y préparer.
L'énergie est plus que jamais au c_ur de nos préoccupations. Mais, ici comme ailleurs, les enjeux qui y sont associés sont devenus plus variés et plus complexes que la seule garantie d'approvisionnement : protection de l'environnement, efficacité énergétique, réduction des coûts de production, diversification des sources énergétiques, etc. Ainsi, parmi les technologies "nouvelles" identifiées par la présente étude, il est intéressant de noter que c'est dans cette thématique que l'on a le plus de technologies "nouvelles" : 57 %. Mais c'est. aussi dans ce groupe de travail que le nombre relatif de TC 2000 reprises par TC 2005 est le plus faible : seulement 36 %. On constate que les experts ont surtout mis l'accent sur les nouveaux mode de production de l'énergie : "Pile à combustible", "Microturbine", "Eolien offshore".
La pile à combustible : énergie du futur ?
En 1839, l'électrochimiste britannique William Grove démontre que la réaction chimique par laquelle l'hydrogène et l'oxygène se combinent et forment de l'eau peut produire de l'électricité. La pile à combustible venait d'être inventée. Elle restera toutefois une curiosité de laboratoire jusque dans les années 1960, quand la NASA utilise le phénomène pour alimenter ses véhicules spatiaux en électricité.
Si la pile à combustible est depuis longtemps utilisée comme source d'énergie dans le secteur spatial, son application à d'autres domaines devrait bientôt voir le jour. Dans celui de l'automobile l'utilisation de la pile à combustible est récente et relève encore de l'expérimentation. Le principe est pourtant séduisant ; il permet de concevoir des voitures électriques douées des mêmes performances que les voitures thermiques, mais beaucoup plus écologiques. Deux autres domaines sont également concernés par cette technologie : l'équipement des maisons isolées, qui n'auront plus besoin d'être reliées au réseau électrique ou encore le remplacement des accumulateurs électriques dans les téléphones cellulaires, dans les ordinateurs portables ou dans les caméscopes.
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Le fonctionnement de la pile à combustible repose sur la production d'énergie par réaction entre de l'hydrogène et de l'oxygène. Au c_ur du système, une membrane électrolyte en polymère séparant les deux gaz. A l'anode, l'hydrogène est décomposé en électrons et en protons (H+). Ses derniers traversent la membrane et se lient, côté cathode, à l'oxygène et aux électrons. Résultat : de l'eau, seul rejet de cette pile on ne peut plus "verte" ! C'est la différence de tension entre anode et cathode qui permet l'établissement d'un courant électrique utilisé pour la traction du véhicule. |
L'industrialisation de la pile à combustible passe par la résolution nombreuses difficultés techniques. L'alimentation en combustible nécessite souvent l'ajout de systèmes annexes complexes : l'hydrogène liquide doit être stocké à -253 °C, température proche du zéro absolu (-273 °C) ; le méthanol, liquide à température ambiante, contient beaucoup d'hydrogène, mais il ne le libère qu'après une réaction chimique qui consomme de l'énergie et qui produit du monoxyde et du dioxyde de carbone. De plus, la plupart des piles à combustible requièrent des catalyseurs coûteux qui contiennent du platine ou d'autres métaux précieux.
La dimension environnementale se retrouve désormais à tous les niveaux de la société. La réglementation et la pression sociale obligent les entreprises à intégrer cette dimension dans leur stratégie de développement. Les experts du présent exercice ont identifié neuf technologies clés liées aux problématiques de l'environnement concernant la gestion des déchets, la pollution de l'eau et des sols, la protection de l'environnement, notamment de la couche d'ozone, et la gestion des risques. Ces neuf technologies clés recouvrent la plupart des TC 2000. En cinq ans, peu de nouvelles technologies clés sont apparues, si ce n'est "le piégeage et stockage du CO2" et "les fluides frigorigènes à haute qualité environnementale". Le thème des déchets reste très présent. On le retrouve deux fois à travers "la stabilisation en vue du stockage et de l'utilisation écocompatibles des déchets ménagers" et "le conditionnement/entreposage et stockage des déchets nucléaires à vie radioactive longue"
La gestion des déchets nucléaires à vie radioactive longue : un nouveau défi
L'industrie nucléaire produit des déchets qui constituent aujourd'hui une forte préoccupation pour l'opinion publique. Un déchet nucléaire est un déchet dont la radioactivité ne permet pas un rejet direct dans l'environnement et dont on ne prévoit pas d'utilisation ultérieure dans l'industrie nucléaire. 95% des déchets nucléaires sont liés à la production d'électricité (centrales nucléaires, usines du cycle du combustible et installations de recherche), 2,5% sont issus du domaine de la santé (les hôpitaux : radiologie, radiothérapie, stérilisation du matériel) et 2,5% des activités agroalimentaires et industrielles et de la recherche universitaire. La quantité de déchets nucléaires liées à la production d'électricité est d'environ 1 kg par habitant et par an. Si 90 % du volume des déchets nucléaires deviennent progressivement inoffensifs du point de vue radioactif en quelques dizaines d'années, il en est tout autre des 10 % restants.
Les déchets de forte activité ou à vie longue sont principalement issus du retraitement du combustible usé. L'opération de retraitement consiste, d'une part à séparer et conditionner dans du béton les déchets métalliques (coques et embouts) entourant le combustible (déchets B) et, d'autre part, à séparer l'uranium et le plutonium réutilisables en centrale, des autres résidus, les produits de fission. Ces derniers (déchets C) sont stockés sous forme de liquide pendant environ 5 ans, dans des cuves en acier inoxydable où ils perdent une partie de leur radioactivité et de leur chaleur. Ils sont ensuite vitrifiés, puis entreposés sur les lieux mêmes de production, dans des puits bétonnés. Là, ils continuent à se refroidir dans leur «piège de verre» environ trente à quarante ans, avant leur transfert dans un site de stockage.
La loi du 30 décembre 1991 a fixé un délai de quinze ans pour explorer trois voies permettant de mettre au point les modes de gestion les plus sûrs pour l'homme et son environnement. Il s'agit :
du stockage en site profond réversible ou irréversible à 500
mètres environ grâce à l'implantation de deux laboratoires souterrains,
de la séparationdes produits à vie longue et de leur transmutation (incinération) en produits à vie plus courte pour réduire leur nocivité,
des recherches sur d'autres modes de conditionnement pour un éventuel entreposage de longue durée en surface.
Photo EDF : Déchets très radioactifs enfermés dans des puits bétonnés pendant trente à quarante ans
L'ensemble des acteurs du nucléaire vont devoir se mobiliser pour améliorer la gestion des déchets nucléaires et mettre en oeuvre des solutions durables : diminution du volume des déchets, recyclage maximum, amélioration du confinement (conditionnement et stockage) adapté à la nature des déchets, mise en place des meilleures garanties de sécurité.
On donne souvent comme point de départ des biotechnologies modernes la découverte en 1953 de la structure générale de l'ADN, la molécule qui compose les gènes. Depuis cette date, les scientifiques n'ont cessé de décoder pas à pas tout le processus complexe qui utilise l'information contenue dans l'ADN, mettant à profit les connaissances acquises pour trouver de nouvelles substances capables de repérer ou de détruire des agents infectieux, ou les meilleurs micro-organismes pour dégrader certains agents polluants. La richesse et la diversité extraordinaires du monde vivant laissent envisager une multitude d'applications pour les biotechnologies, même si leur extrême complexité ainsi que les énormes enjeux éthiques et sociaux qu'elles soulèvent freinent leur développement. Les experts de la thématique des technologies du vivant ont identifié environ 40 % de technologies "nouvelles" par rapport à l'exercice précédent, mettant en évidence l'importance des biotechnologies pour les espoirs énormes qu'elles suscitent, car elles pourraient nous aider à lutter plus efficacement contre quelques-uns des plus grands problèmes de l'humanité : la malnutrition, la maladie, la pollution...Parmi ces technologies "nouvelles", les biocapteurs sont promis à bel avenir.
Les biocapteurs : les instruments d'analyse de la prochaine décennie
La nécessité d'améliorer le diagnostic médical et de proposer des thérapeutiques performantes, le besoin de contrôler de plus en plus finement les procédés, l'exigence du respect de normes,... ont été à la source de la mise au point des biocapteurs; qui permettent la transformation d'une interaction ou d'une réaction chimique en un signal électrique.
Mariant biologie et micro-électronique, les "biocapteurs" ouvrent, dès aujourd'hui, des perspectives considérables dans le diagnostic et l'industrie pharmaceutique, et dans un grand nombre d'autres domaines : ils seront les instruments d'analyse de la prochaine décennie.
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La biologie essaie de décrypter les événements (moléculaires, cellulaires...) qui gouvernent l'état du vivant. Et tout va très vite. Alors que dans les années 70, la découverte d'une nouvelle protéine suffisait à faire le bonheur d'un laboratoire, il devient aujourd'hui impératif d'avoir accès à la une connaissance globale et rapide du fonctionnement de la cellule. Les biocapteurs ont été développés pour permettre l'analyse biomoléculaire à grande échelle, par l'analyse simultanée d'un grand nombre de séquences. Le caractère parallèle et donc rapide des analyses, associé à une diminution notable des volumes de réactifs concourent à rendre ces techniques puissantes et économiques Un exemple de bio capteur : la puce ADN Une puce ADN est un petit morceau de l'un des 2 brins d'ADN de la double hélice enroulée Lorsqu'elle se trouve en contact avec une séquence (succession de bases) d'ADN dont les bases sont complémentaires à la sienne, la sonde et le brin se reconnaissent et s'unissent La puce ADN comporte des microélectrodes d'or portant chacune une séquence de nucléotides particulière Dans le cadre du traitement des malades atteints de cancers, par exemple, on dépose des sondes qui reproduisent les mutations génétiques liées à la progression de la maladie. Mises en contact avec la puce, des séquences de I'ADN "malade" s'hybrident avec une ou plusieurs sondes, révélant ainsi la pathologie du patient ou sa prédisposition à développer la maladie. |
Les applications directes des puces à ADN devraient représenter dès 2002 un marché de 100 millions à 1 milliard de dollars. Elles portent principalement sur le diagnostic, l'analyse du polymorphisme et l'analyse de l'expression des gènes pour la recherche (séquençage, tri moléculaire, vision intégrée des voies métaboliques). L'impact de ces travaux touchera également la pharmacie génomique, l'agroalimentaire (identification des espèces, contamination), l'environnement (microbiologie, polluants, plantes), etc.
Avec Internet c'est peut être un nouveau monde qui est en train de naître : celui de l'information électronique et du virtuel. Un nouveau monde qui soulève des questions multiples, pas forcément liées à la technologie, par exemple sur le devenir de l'éducation, de la vie privée ou des médias. Les experts qui ont travaillé sur la thématique "Technologies de l'information et de la communication", se sont limités à une réflexion technologique, mais inévitablement ils ont dû prendre en compte cet aspect de l'évolution technique où la technologique structure l'évolution sociale. Lorsque l'on compare les deux exercice on constate qu'environ 23 % des TC 2005 sont des technologies "nouvelles".
La recherche "intelligente" d'information : un enjeu pour l'Internet du futur
Aujourd'hui, le réseau Internet donne accès à des centaines de millions de documents et s'enrichit chaque jour de plusieurs millions de pages supplémentaires. Des millions de personnes ont accès, de leur domicile ou de leur bureau, à ces quantités impressionnantes d'informations.
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En raison de son mode de développement, Internet est un réseau d'informations sans véritable organisation ni structure, de sorte que la recherche efficace d'information y est difficile. Les pages sont écrites par des personnes aux formations, aux intérêts ou aux motivations variés. Certaines pages ne contiennent que quelques caractères ; d'autres plusieurs centaines de milliers. Selon les cas, les informations sont justes, fausses, précises, floues ; la propagande avoisine les documents officiels et les inepties. Les moteurs de recherche actuels cherchent des mots-clés présents dans les pages, mais ils identifient ainsi des dizaines de milliers de pages, dont la plupart sont inutiles. Comment localiser rapidement l'information voulue, et seulement elle, tout en étant sûr qu'elle soit authentique, fiable et pertinente ? Tel est l'un des enjeux des Technologies logicielles pour la gestion des données et du contenu. |
Les moteurs de recherche sont des programmes qui consultent une gigantesque mémoire où est enregistré pour chaque mot-clé présent dans les pages d'Internet, une liste des pages contenant ce mot. Un groupe de telles listes est nommé index. La création et la maintenance de ces index sont des tâches très lourdes, et c'est toujours un problème redoutable que de déterminer quelle information retourner en réponse à la question d'un utilisateur.
Des moteurs de recherche comme AltaVista, HotBot, Lycos, Infoseek et Excite utilisent des règles empiriques pour ordonner les réponses. On obtient un classement très simple en comptant le nombre de fois où le mot demandé apparaît dans les pages. On peut aussi placer en premier les pages où le mot requis apparaît le plus tôt. Toutefois, de telles approches ne donnent pas toujours de bons résultats. Diverses améliorations pondèrent l'importance des mots selon qu'ils apparaissent dans les titres, au début des chapitres ou en caractères plus gros dans le corps du texte. De nombreux sites abusent de ces règles, afin que leurs pages soient bien classées et incluent plusieurs fois dans leurs pages des phrases judicieusement choisies, dans des polices et des couleurs invisibles à l'_il. De telles pratiques, inondent les moteurs de recherche avec des informations non pertinentes (le spamming), et compliquent la tâche des gestionnaires de ces moteurs.
On améliore les recherches en utilisant les relations sémantiques entre les mots. Certains moteurs de recherche utilisent de telles relations, nommées «réseaux sémantiques», identifiées par les linguistes. À la réception de la requête «automobile», un moteur de recherche couplé à un réseau sémantique détermine d'abord qu'«automobile» est un mot équivalent à «voiture», puis il donne la liste des pages qui contiennent l'un des deux mots. L'établissement des réseaux sémantiques s'avère une tâche délicate, car, surtout sur le réseau Internet, multiculturel, les néologismes fleurissent.
Ces difficultés d'une recherche "intelligente" de l'information montrent toute l'importance de continuer à améliorer ces techniques. Le réseau Internet est aujourd'hui très différent de ce qu'il était il y a seulement cinq ans. Personne ne peut dire ce qu'il sera dans cinq ans. L'indexation du réseau sera-t-elle encore possible ? Et comment la notion de recherche aura t-elle évolué ? Aujourd'hui, seule certitude : la croissance du réseau accentuera les défis informatiques à relever.
En choisissant de mettre au centre de leur stratégie le client, les entreprises prennent en compte l'évolution du modèle de consommation qui passe de celui de la "consommation de masse" à celui du "sur mesure". En effet, la demande est une demande de plus en plus exigeante, versatile et infidèle. Plusieurs technologies clés identifiées par les experts des groupes "Biens et service de consommation" et "Technologies et méthodes de conception - gestion - production" concernent une meilleure connaissance du client. C'est le cas des "outils de personnalisation de la relation client", des "méthodes de marketing liées à l'utilisation des TIC", de la "représentation de la perception du consommateur", de la "supply chain management", ...
La Supply Chain Management : mettre le client au centre de l'organisation de l'entreprise
Depuis les années 80, les entreprises doivent faire face à de nombreux défis nouveaux liés notamment à la mondialisation des marchés. Or, pour rester compétitives, elles sont contraintes de réduire sans cesse leurs coûts, d'améliorer la qualité, de raccourcir les délais et de proposer des produits toujours mieux adaptés aux exigences et aux attentes des clients.
Avec les perturbations que subit l'environnement, tout se modifie en même temps. Pour continuer à produire tout en disposant d'une capacité d'adaptation rapide, l'entreprise doit adapter son organisation à ces changements.
Trois modes managériales ont commencé à être diffusées en Occident entre les années 80 et 90, avec pour but d'offrir au client une meilleure qualité, des délais plus courts et des coûts plus bas : le juste à temps , la qualité totale et le reengineering. Accueillies avec scepticisme au début, elles ont été néanmoins mises en oeuvre dans de nombreuses entreprises.
La qualité totale , expression française retenue comme traduction du " Total Quality Management " (TQM), peut être définie comme une méthode de management , qui vise le succès à long terme grâce à la satisfaction du client, basée sur la participation de tous les membres d'une organisation à l'amélioration des processus, des produits, des services et de la culture de leur organisation.
Le juste à temps quant à lui, " consiste à produire et à livrer des produits finis juste à temps sur le marché, des composants juste à temps pour qu'il soient assemblés en produits finis, des pièces fabriquées juste à temps pour qu'elles entrent dans la fabrication des sous-assemblages et des matières premières, juste à temps pour qu'elles soient transformées ". Le but ultime visé, l'idéal, s'exprime par zéro stock, zéro défaut et zéro délai.
Enfin, le reengineering est considéré comme le dernier né " de la famille des méthodes orientées process " qui comprend déjà le juste à temps et la qualité totale . L'idée de base consiste à reconcevoir fondamentalement l'entreprise en partant des clients et de la satisfaction de leurs besoins actuels et futurs, en se focalisant sur les processus, et en cherchant des améliorations radicales des performances (délai, qualité, et coût), et ce, en s'appuyant sur les possibilités offertes par les nouvelles technologies de l'information. La technologie Supply Chain Management est un outil pour redéfinir l'organisation de l'entreprise.
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Le Supply Chain Management (SCM)est une technique de gestion consistant à s'occuper de toute la chaîne logistique, des fournisseurs aux clients en passant par la production. Le SCM passe par la mise en place de logiciels sachant gérer tous les flux physiques d'une entreprise. En planifiant toute l'activité de l'entreprise, achats, production et distribution des produits, en se calant sur la demande des clients, la Supply Chain Management est bien une nouvelle façon de concevoir et d'organiser l'entreprise. Elle ne se résume pas à un simple outil de gestion logistique. Elle s'inscrit dans une problématique générale de gestion de la complexité. Elle ne doit plus être l'apanage des seules grandes entreprises industrielles, les PME-PMI devront, elles aussi, y recourir pour accroître leur réactivité et leur compétitivité. |
© Ministère de l'Économie, des Finances et de l'Industrie, 13/10/2000
