22 décembre 2020
Apparu à la fin des années 1990, le concept de « biomimétisme » est à la fois une philosophie, une approche scientifique et une méthodologie qui consiste à s’inspirer des modèles biologiques pour concevoir des technologies innovantes et soutenables. Le nombre de brevets inspirés de ces approches explose actuellement, ouvrant des perspectives économiques considérables dont des pays comme la Chine et les Etats-Unis se sont d’ores et déjà activement emparés.
Donnons quelques exemples : nouvelles techniques agricoles dites de « permaculture », s’inspirant de l’observation des interactions naturelles entre espèces ; forme aérodynamique de la rame motrice du Shikansen japonais copiée de celle du bec du martin pécheur pour optimiser ses propriétés aérodynamiques ; immeubles s’inspirant des termitières pour maintenir une température constante à travers notamment une gestion des flux d’air ; moteurs de bateau sans hélice reproduisant le mouvement ondulatoire de la nageoire d’un poisson ; revêtements aérodynamiques copiés sur le modèle des écailles du requin ; dispositifs de dépollution des sols inspirés de la physiologie des plantes…
Biomim’expo constitue depuis déjà plusieurs années en France la grande tribune annuelle de ces démarches innovante. Son édition 2020, tenue du 7 au 12 décembre dans un format totalement numérisé, a particulièrement mis l’accent sur les innovations en matière d’urbanisme et de construction, fondées sur une fusion interdisciplinaire entre ingénierie structurelle du bâtiment, paysage et agronomie, et permettant de réconcilier ville et vivant. La table-ronde sur une approche bio-inspirée de la construction nous a ainsi permis d’explorer les perspectives de végétalisation des villes conduisant à une hybridation entre nature et urbanisme : fermes urbaines ; immeubles végétalisés (jardins potager enroulés autour de la Tour Montparnasse, nichoirs en béton de bois logés sur les façades) ; bâtiments dits « régénératifs à impact positif » (pôle d’excellence pour le biomimétisme marin de Biarritz). Mention spéciale pour le projet de bâtiment Ecotone d’Arcueil qui s’inspire des propriétés du vivant pour transformer, à travers un mélange de bois, de verre et de végétalisation, l’enveloppe extérieure du bâtiment en une sorte de peau synthétique capable aussi bien de le protéger des nuisances extérieures (froid, bruit..) que de profiter des opportunités météorologiques (ensoleillement alimentant des panneaux photovoltaïques, circulation d’air conçue pour maintenir une température isotherme, etc.)
Cette révolution a également des conséquences majeures en matière de production et d‘économies d’énergie.
Concernant les économies d’énergie, les chercheurs se sont inspirés des végétaux (« nyctasie » ou ouverture et fermeture des plantes en fonction du temps et de l’alternance jour-nuit) pour concevoir des systèmes moins voraces en énergie. Ils ont aussi copié les oiseaux et les libellules (forme du corps, propriétés du plumage, caractéristiques des mouvements) pour améliorer les propriétés aérodynamiques des avions et leur adaptation aux turbulences. L’Ademe est très impliquée dans ces démarches à travers une convention de partenariat signée en 2019 avec le Centre européen d’excellence en biomimétisme de Senlis (Ceebios).
Concernant la production d’énergie, plusieurs projets d’énergie houlomotrice reposent sur la captation des ondulations de la houle pour utiliser l’énergie cinétique des ondes marines (projet de 6 Mw, soutenu par l’Ademe dans le cadre du PIA, à Monaco). Quant au « Lotus flottant », habitation marine biocompatible développée par une équipe sud-africaine, il s’alimente en énergie grâce aux mouvements du courant capté par le système d’ancrage, produisant de l’électricité en tandem avec les panneaux photovoltaïques du toit. En ce qui concerne les éoliennes, elles pourraient être rendues plus silencieuses en s’inspirant des propriétés des ailes de la chouette, et voir augmenter leur rendement grâce à des pales aux formes inspirées de celle des nageoires pectorales des baleines à bosse. L’imitation de la photosynthèse permettrait pour sa part de développer des technologies innovantes dans le domaine du photovoltaïque et des piles à combustible. Et n’oublions pas tout de même, malgré ses quelques déboires, la Smart flower d’EDF, dispositif photovoltaïque orientable et rétractable imitant le mouvement héliotrope de certaines fleurs pour capter le maximum d’énergie solaire. Au total, une vision réconfortante du futur par ces temps de déprime économique et sanitaire !!!