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Le véhicule décarboné ou la « course » vers la sobriété énergétique

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Marie Pinhas-Diena, responsable de la communication scientifique l T. 01 44 27 22 89 l M. marie.pinhas@upmc.fr

Le véhicule décarboné ou la « course » vers la sobriété énergétique

On l’a vu avec la COP21 en 2015, la préoccupation majeure des scientifiques et des industriels est de limiter au maximum les effets du réchauffement climatique et d’améliorer la qualité de l’air dans les grands centres urbains tout en trouvant des solutions alternatives aux ressources fossiles qui se tarissent d’année en année. Les besoins de mobilité des nouvelles générations remettent en question le principe même de l’automobile et de son utilisation. Camila Freitas Salgueiredo a effectué sa thèse de doctorat à l’institut des systèmes intelligents et robotiques (Isir, UPMC/CNRS/Inserm) et au laboratoire sur les interactions véhicules-infrastructure-conducteurs (Livic, IFSTTAR) avec un financement CIFRE (ANRT)-Renault. L’idée originale sous-jacente : réduire l’empreinte carbone des véhicules du futur en s’inspirant de la gestion énergétique des systèmes du vivant.

 

« Ma thèse poursuivait deux objectifs : comprendre les mécanismes de la conception bio-inspirée et l'appliquer à un cas concret dans l'automobile pour stimuler la génération de concepts en rupture, explique Camila Freitas Salgueiredo. « La conception bio-inspirée peut être le fruit de découvertes accidentelles, mais si elle est réalisée de manière plus systématique et guidée, elle peut aussi apporter des innovations intéressantes. »

Du modèle humain au véhicule multi-énergie

Les véhicules multi-énergie combinent plus d'une source d'énergie, ce qui leur permet d'améliorer les rendements individuels des chaînes de traction thermiques ou électriques. Leur taux de réduction des émissions de gaz à effet de serre est considérable en utilisation (plus de 50% pour les hybrides rechargeables) par rapport à un véhicule traditionnel avec moteur à allumage commandée ou diesel.

 

L'énergétique humaine, quant à elle, possède un certain nombre de propriétés intéressantes (production, stockage et utilisation de l’énergie chez le vivant) et transposables au véhicule multi-énergie. Les cellules mettent en oeuvre plus d'un type de stockage d'énergie, car elles possèdent au moins deux métabolismes énergétiques. « Le modèle du processus de bio-inspiration que nous avons utilisé, nous a conduits à formuler un concept inspiré des observations de coureurs pendant des courses supérieures à 800 m », s’enthousiasme Camila Freitas-Salgueiredo. En effet, les profils de vitesse enregistrés sur des athlètes indiquent que la variation de vitesse choisie par le coureur lui permet de mieux utiliser ses réserves anaérobies limitées.

 

Ce modèle pourrait s’appliquer à un véhicule : dans ce cas, une variation de vitesse conduirait à de meilleurs résultats en termes de consommation de carburant voire à une économie d'énergie. Ces travaux ont montré que la versatilité de l'homme représentait un terrain intéressant pour le développement de véhicules adaptables à différents cas d'utilisation (en ville ou sur autoroute) ou les différentes formes de mobilités.

Pour en savoir plus :

Institut des systèmes intelligents et robotiques (Isir, UPMC/CNRS/Inserm)Nouvelle fenêtre

Renault, DEA-IC Recherche Stratégie & CréativitéNouvelle fenêtre

Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (IFSTTAR-LIVIC)Nouvelle fenêtre

Colloque recherches bio-inspiréesNouvelle fenêtre (2012, organisée par le CGDD et le Muséum d’histoire naturelle)

Dossier du CESE sur le biomimétismeNouvelle fenêtre

AskNatureNouvelle fenêtre : une base de données de phénomènes biologiques et de produits bio-inspirés

Le biomimétisme, pour nous réinsérer dans la Biosphère, Gauthier ChapelleNouvelle fenêtre (fondateur de Biomimicry Europa), TEDxLiege

Centre européen d’excellence en biomimétisme de Senlis (CEEBIOS)Nouvelle fenêtre



24/05/16