« Il est urgent d’accepter notre dépendance envers la nature. » Interview avec Darja Dubravcic, experte en biomimétisme

Catégorie :Interview d'experts

En octobre 2017, Darja Dubravcic a rejoint l’équipe d’Ideas Laboratory en tant qu’experte en biomimétisme et référente innovation. Le rôle de Darja est d’offrir à nos partenaires la possibilité d’explorer ce domaine dans les projets sur lesquels ils travaillent. Darja a obtenu son doctorat en “Approche interdisciplinaire en biologie évolutive” à l’Université Paris Descarte en 2013.

 

Ideas Laboratory : Le biomimétisme est très à la mode. Peux-tu nous expliquer en quoi cela consiste et comment tu expliques ce regain d’intérêt actuel pour cette discipline ?

Il y a deux raisons à cela. Premièrement, grâce aux avancées scientifiques du dernier siècle, nous avons trouvé pour la première fois des outils et fondements théoriques pour étudier, comprendre et tenter de copier la nature dans toute sa complexité. Nous avons également découvert qu’elle est bien plus sophistiquée que ce que nous avions imaginé. Récemment, le journal scientifique Nature – un des plus prestigieux au monde – a publié un article annonçant le succès d’une imprimante 3D pour produire des matériaux à géométries complexes sur quelques millimètres carrés. L’intérêt ? Produire des matériaux légers, résistants, flexibles et davantage recyclables. Les os humains, les plantes, les exosquelettes des crustacés produisent naturellement cette matière quotidiennement à partir de leurs propres ressources : les sucres complexes et les protéines. La nature et une source incroyable d’inspiration pour les innovations high tech et nous avons encore beaucoup à apprendre sur le sujet.

La deuxième raison de la popularité du biomimétisme, est qu’aujourd’hui nous arrivons au bout du système mis en place lors de la révolution industrielle. Nous ne pouvons plus continuer à produire sans recycler, à brûler sans polluer nos poumons, à dépenser de l’énergie sans se retrouver en pénurie, à jeter des éléments toxiques dans nos rivières sans avoir à penser au futur. La question essentielle qui se pose maintenant – même si certaines entreprises et gouvernements l’ignorent encore – est comment l’Humanité peut vivre longtemps et dans de bonnes conditions sur cette planète ? Il est urgent d’accepter notre dépendance envers la nature. La coopération avec elle est essentielle à notre survie. Nous devons nous diriger vers une économie circulaire, qui prenne en compte le caractère limité des ressources et basculer sur des énergies propres comme le solaire et l’éolien. La nature le fait déjà depuis sa création. Alors que nous faisons des trous de 2000 km de profondeur pour extraire et ensuite brûler du pétrole, les plantes elles utilisent l’énergie solaire qui tombe naturellement sur leurs feuilles. Une étude britannique montre que dans 88% des cas, la nature résout ses problèmes différemment de nous. Principalement en utilisant moins d’énergies et de ressources que nous (J.Vincent 2006. Biomimetics: its practice and theory). Pour nos ingénieurs, techniciens, chercheurs et penseurs, ce savoir-faire est comme une bibliothèque – un raccourci – vers de bonnes idées à copier.

Ideas Laboratory : Est-ce que l’on peut dire qu’en s’inspirant de la nature, nous pouvons être plus intelligent ?

Plus qu’être davantage intelligent, la nature peut nous apprendre à être plus sage. Un ancien proverbe que j’aime beaucoup – parce qu’il illustre parfaitement notre société – dit : Le savant sait résoudre les problèmes que le sage n’aura jamais eu. Le grand problème de notre raisonnement actuel se situe dans notre façon isolée et déconstruite d’aborder les défis qui se posent à nous. À l’opposé de la sagesse qui demande à réfléchir en système interconnecté. Le problème avec notre façon actuelle de réfléchir est que tous les effets secondaires et indirects, comme les déchets, les émissions de gaz, les inégalités sociétales, les épuisements des sols, la perte de la biodiversité et l’efficacité énergétique, sont ignorés. Cela nous mène vers un enchaînement de réactions absurdes. Prenons comme exemple l’agriculture. Pablo Servigne, dans son livre Nourrir l’Europe en temps de crise, montre qu’aujourd’hui nous utilisons l’équivalent de 7000 calories d’énergie pour produire 1000 calories de nourriture. Puis nous jetons à la poubelle 30% de ce millier de calories produites parce que nous avons trop à manger. Nous avons certes de jolies bananes sur nos étals européens et des tomates en hiver, mais sur un plan systémique ces comportements sont une perte d’énergie absurde.

Dans la nature, depuis des millions d’années, toutes les solutions développées pour pallier les problèmes sont des stratégies systémiques de long terme. En biologie, nous les appelons Evolutionary stable strategies.

Panorama de la cité végétale par Luc Schuiten – © Luc Schuiten

Ideas Laboratory : Comment les entreprises peuvent-elles intégrer le biomimétisme dans leur processus d’innovation et de R&D ?

En plus d’être une philosophie, le biomimétisme est aussi une méthodologie d’innovation. Plusieurs méthodes ont été créées pour enseigner et rendre le biomimétisme plus accessible aux entreprises. La plus connue est la méthodologie de Design Lens, développée par Biomimicry 3.8 aux États-Unis conjointement avec le portail Asknature.org, qui est un véritable « Wikipédia » des solutions biologiques.

En France, Pierre-Emmanuel Fayemi, chercheur et consultant en innovation pour l’entreprise Active Innovation Management et CEEBIOS (Centre d’Excellence Européen en Biomimétisme), ont conçu le “Modèle de processus biomimétique problem-driven unifié”, que j’apprécie aussi.

La méthode BioTRIZ, développée par le couple anglais Olga et Nikolaj Bogotrayev, permet de résoudre des problèmes techniques avec des contraintes contradictoires (exemple : un matériau léger et résistant. Le CEEBIOS offre de nombreuses formations et groupes de réflexion qui peuvent être très intéressants pour s’approprier cette discipline.1 A Ideas Laboratory, j’accompagne des projets intégrant le processus biomimétique ponctuellement ou dans son intégralité, comme le projet Ville résiliente bio-inspirée.

J’aimerais préciser que même si le biomimétisme est davantage appliqué au niveau de la conception des produits, il est également très efficace au niveau de la conception des systèmes.

Ideas Laboratory : Est-ce que la recherche dans ce domaine en France est suffisante ? Qui sont les bons et mauvais élèves dans le monde ? Et est-ce que cette expertise à un impact mesurable sur la compétitivité des États ?

En France, 175 équipes de recherche s’inspirent de la nature et une centaine d’entreprises font appel à cette démarche.2 Nous avons un beau potentiel au niveau national pour déployer le biomimétisme dans nos processus d’innovation.

Comme partout ailleurs, il y a de bons et des mauvais élèves. Après le green washing arrive le biomim washing. Certaines entreprises utilisent le biomimétisme seulement comme un outil de communication. C’est tendance de juxtaposer un joli papillon à côté d’un nouveau produit. D’autres s’inspirent de la nature pour créer des produits qui détruisent le vivant – comme l’innovation militaire qui utilise beaucoup le biomimétisme. Mais une pléthore d’exemples merveilleux existe.

En France, le professeur Jacques Livage s’inspire des éponges et diatomées pour synthétiser le verre à température ambiante, alors que les procédés actuels le font à 1000°C. L’entreprise Eel Energy, qui développe une hydrolienne d’un nouveau genre, s’inspire de la forme des poissons pour mieux capter l’énergie des vagues. Au CEA, Vincento Artero développe des catalyseurs bioinspirés pour produire une photosynthèse artificielle. Aux États-Unis, l’entreprise Sharklet, imite la peau du requin pour confectionner des vêtements professionnels anti-microbiens à destination du monde médical.

Dans l’étude Bioinspiration: An Economic Progress Report, Fermanian Business & Economic Institute démontre l’impact économique positif du biomimétisme. Ils estiment que d’ici 2030, les projets en biomimétisme rapporteront des profits estimés à plus 1,6 billions de dollars. Ce sont les industries de la construction, de la chimie, de l’énergie, des transports, de l’impression 3D et de la gestion de déchets qui profiteront le plus de ces nouvelles innovations.

Ideas Laboratory : Peux-tu nous présenter les projets d’Ideas Laboratory où tu as inséré des doses de biomimétisme pour innover ?

Dans la cadre du projet Ville résiliente bio-inspirée nous nous sommes intéressés à la problématique de l’adaptation de la ville au réchauffement climatique. C’est un projet porté par le CEA INES, Bouygues Construction, Elan et Suez.

En 2003, l’Europe – et notamment la France – a vécu une vague de chaleur pendant deux longues semaines qui a fait 70 000 morts, dont 15 000 en France. Les prédictions indiquent qu’en 2050, avec un réchauffement climatique de 2°C, plus d’énergie sera utilisée pour refroidir que pour chauffer les bâtiments.

Cependant, en 2050, il est possible que l’énergie soit plus chère et son utilisation sera davantage réglementée qu’aujourd’hui. Nous nous sommes donc donné un défi : transformer le bâtiment en une source de fraîcheur avec un minimum de dépense d’énergie et d’eau. La nature est une magnifique source d’inspiration pour trouver des solutions économes en énergie, en matière et en eau, privilégiant les processus circulaires. C’est pour ces raisons que nous avons opté pour le biomimétisme afin de trouver une réponse efficace à notre problématique. Après plusieurs ateliers de créativité avec nos ingénieurs ainsi qu’un workshop avec des étudiants en architecture et design de l’ENSAG, nous avons produits plusieurs concepts innovants pour les façades et les fenêtres des bâtiments. La prochaine étape est d’évaluer leur faisabilité et de commencer les preuves de concepts.

Ideas Laboratory : Des livres à recommander pour des débutants et avancés sur le sujet ?

  • Biomimétisme : Quand la nature inspire des innovations durables de J. Benyus qui a lancé le mouvement de biomimétisme moderne dans les années 1990.
  • The Industry of Nature de Elodie Ternaux et Benjamin Gomez pour ses dessins magnifiques.
  • Biomimétisme et architecture de M. Pawlyn pour sa vision holistique de l’urbanisme.

1 Olga and Nikolaj Bogotrayev, Bio-TRIZ: A win-win methodology for eco-innovation.

2 Rapport 2018 CEEBIOS: Biomimétisme en France-Un état de lieux

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