Cet article fait partie des 112 cas de l’économie bleue.

Cet article fait partie d’une liste de 112 innovations qui façonnent l’économie bleue. Il s’inscrit dans le cadre d’un vaste effort de Gunter Pauli pour stimuler l’esprit d’entreprise, la compétitivité et l’emploi dans les logiciels libres. Pour plus d’informations sur l’origine de ZERI.

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Cas 4 : Plus de piles !

Déc 15, 2012 | 100 Innovations, Energie, Santé

Le marché

En 2009, le monde a rejeté environ 40 milliards de petites piles. Cela a alimenté la demande de métaux rares. Le cobalt est indispensable pour les batteries rechargeables. La Prius hybride ne fonctionnerait jamais sans néodyme. Bien que les volumes par unité soient faibles, de petites variations de la demande de métaux rares peuvent faire monter ou baisser les prix d’un facteur dix. Les industries sont confrontées à des incertitudes quant à l’approvisionnement futur et couvrent leur position puisque la demande de piles pour les appareils auditifs, les stimulateurs cardiaques, les téléphones portables, les lecteurs MP3 et les montres pourrait atteindre 100 milliards d’unités par an dans le monde d’ici trois à cinq ans. Nous envisageons un marché de vente au détail de 100 milliards d’euros par an.

La demande de ces métaux rares est stimulée par l’introduction de “technologies vertes” telles que les éoliennes et les éco-batteries. Si l’on y ajoute l’appétit des Chinois pour ces produits rares, les experts estiment qu’une forte contraction pourrait survenir au cours de la prochaine décennie. La majeure partie de l’approvisionnement en rhénium, cobalt, néodyme et samarium provient d’une poignée de mines situées dans des régions reculées de Mongolie intérieure, de Sibérie et de la République du Congo, et est donc soumise à un climat rigoureux et aux incertitudes politiques. Dans ce contexte, il n’est pas surprenant que les fonds de capital-risque parient fortement sur la conception d’un large portefeuille de batteries vertes innovantes.

L’innovation

Les piles vertes ne sont pas une solution aux défis décrits, elles sont une transition. Alors que les sources d’énergie verte remplacent le cadmium et le mercure par le lithium et le nickel, ces batteries soi-disant respectueuses de l’environnement qui causent moins de dommages à l’environnement et à l’environnement posent moins de risques pour notre santé dépendent d’une variété différente de quantités infimes d’éléments des terres rares qui nécessitent l’exploitation minière, la fusion et les émissions de carbone qui contribuent au changement climatique.

Les récentes innovations en matière d’approvisionnement énergétique de l’Institut Fraunhofer (Allemagne), l’un des principaux centres mondiaux de recherche appliquée, offrent une voie différente. Peter Spies et ses collègues ont conçu un téléphone cellulaire qui fonctionne sans piles. La différence de température entre le corps et le téléphone fournit suffisamment d’énergie pour maintenir le téléphone en veille. La conversion des ondes sonores créées par la voix en courant électrique grâce à un dispositif piézo-électrique alimente l’appel – tant que nous parlons. Plus vous parlez, plus votre appel est long. Il s’agit d’une science existante est devenu un succès puisque la même équipe a conçu des appareils téléphoniques qui nécessitent moins d’énergie.

Indépendamment de cette recherche, Jorge Reynolds – l’un des inventeurs du stimulateur cardiaque – a démontré sa capacité à réduire la résistance au courant en s’inspirant de la production et de la distribution d’énergie électrique à l’aide de nanofils de carbone. Avant, une baleine était un chien. Donc, pour maintenir le même niveau de puissance de pulsation, le cœur de la baleine devait améliorer la conductivité et y est parvenu, biologiquement. C’est la combinaison d’une résistance réduite telle qu’imaginée par Reynolds et d’une réduction des besoins en énergie telle que démontrée par Fraunhofer qui permet la redéfinition de la puissance pour l’électronique miniaturisée, éliminant finalement les batteries.

Le premier flux de trésorerie

L’introduction d’un nouveau stimulateur cardiaque sans piles nécessite des années de recherche, beaucoup de capitaux et peut-être même une décennie de patience pour obtenir les autorisations gouvernementales. L’élimination d’une batterie des téléphones portables implique une redéfinition de la gestion de la chaîne d’approvisionnement. Ce n’est pas viable à court terme. C’est pourquoi Reynolds a mis sur pied une équipe d’Asie et d’Amérique latine pour lancer des innovations sur le marché. La première application est un appareil sans batterie pour mesurer la température corporelle sans fil. Le potentiel du marché est important. Cette application innovante ne fait pas concurrence aux appareils électroniques existants.

Il est bien établi que la température corporelle d’une femme augmente lorsqu’elle ovule. Un simple patch attaché aux sous-vêtements pourrait mesurer la température corporelle et la comparer à un modèle enregistré sur un site web privé. Si la température augmente de plus d’un demi degré (Celsius) par rapport aux moyennes journalières, il y a une grande certitude que l’ovulation a lieu. Aujourd’hui, l’anticonception repose principalement sur des contrôles chimiques par “la pilule”. Cette innovation sans pile permet un contrôle simple et non invasif du comportement social sans chimie.

L’opportunité

L’utilisation de piles est devenue une norme et la plupart des concepteurs de produits la tiennent pour acquise. Les montres représentent un segment énorme. Cependant, les montres sans pile ont tendance à être chères et dépendent d’un plus grand nombre de pièces, ce qui augmente le coût d’assemblage, tandis que les montres à piles fonctionnent avec quelques composants électroniques. Les montres sans pile ne représentent qu’un objectif à long terme.

La possibilité d’entrer sur le marché des gadgets sans piles se concentre sur les applications haut de gamme de la micro-électronique mobile où le coût du courant électrique par kilowattheure est élevé et la taille de la pile crée un inconfort. Le premier marché qui vient à l’esprit après le patch est celui des aides auditives. Le coût d’un kilowattheure est supérieur à 100 € et celui d’un appareil à 2 000 €. Ce coût élevé permet de concevoir le remplacement d’une source d’alimentation par batterie par une autre alimentée par des différences de température corporelle. L’aide auditive est placée à l’extérieur du corps, tandis que le générateur d’impulsions est canalisé à l’intérieur de l’oreille. Cela permet un échange de chaleur suffisamment puissant pour alimenter le minuscule appareil. Cet appareil sans batterie est plus léger, peu visible et moins cher. Il s’agit là d’améliorations majeures par rapport à la norme actuelle, qui est très coûteuse.

Reynolds a ensuite conçu un appareil mobile d’électrocardiogramme (ECG) qui surveille les battements cardiaques pendant 24 heures au moyen d’un simple patch, équipé d’une électronique de pointe permettant la lecture des battements cardiaques pendant 24 heures sans piles ni fils. Imaginez que n’importe qui puisse surveiller en ligne la condition cardiaque des meilleurs cyclistes du prochain Tour de France sur Internet pendant qu’ils sillonnent les Alpes.

Le remplacement des piles par aucune pile est réel. Comme ces technologies de base sont open source, il fournit une plate-forme pour les entrepreneurs, sans surcharger notre environnement avec l’exploitation minière, la fusion et l’élimination des déchets toxiques à un coût moindre et un confort accru. Il s’agit d’un nouveau modèle d’entreprise compétitif en cours d’élaboration qui pourrait même inspirer les sociétés minières et de batteries à se lancer dans une véritable initiative minière urbaine pour boucler cette boucle.

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