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 88 : Alimentation USB à partir de bois de chauffage

Mar 9, 2013 | 100 Innovations, Autre

Le marché

Le marché mondial annuel des clés USB (Universal Serial Bus) devrait atteindre 10 milliards d’unités en volume d’ici 2015, pour un chiffre d’affaires estimé à 24 milliards de dollars. L’USB est une norme qui permet aux appareils électroniques d’échanger des données et de tirer simultanément de l’électricité de leur hôte sans avoir besoin d’une alimentation électrique indépendante. Alors qu’il avait à l’origine une batterie, celle-ci a (heureusement) été éliminée. Les prix sont inférieurs à un dollar pour une unité de 512 Mbit, à 40 dollars pour un appareil de 32 Go, avec le haut de gamme Kingston 256 Go “data traveller” vendu pour un peu moins de mille dollars, assez puissant pour stocker 50.000 images ou 365 CDs. L’USB est moins cher que le FireWire, qui est plus rapide, car il n’y a pas besoin d’une puce dédiée. L’USB est le résultat d’un effort de collaboration entre sept entreprises lancé en 1994. Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC et Nortel souhaitaient faciliter la connexion des appareils externes aux ordinateurs. Intel a produit le premier USB en 1995. Aucune société n’est propriétaire des droits. Le dernier USB super rapide a été lancé en 2010, il est capable de transférer jusqu’à 5 Go par seconde tout en réduisant la consommation d’énergie. La combinaison de la transmission de données et de l’alimentation électrique (5V CC) offre une double fonction qui ressemble au projet de l’économie bleue d’orienter la société vers la durabilité en introduisant de multiples avantages. Conscients de la possibilité de puiser de l’énergie au-delà de l’alimentation limitée prévue par la norme USB, les entreprises IBM, NCR et FCI/Berg ont développé une interface modifiée qui peut fournir jusqu’à 6 A à 5V, 12V ou 24V CC pour une large gamme d’appareils périphériques. Kingston Technology Co. Inc., une entreprise privée avec des revenus à hauteur de 6,5 milliards de dollars, est le premier fabricant mondial de modules de mémoire avec 40,3% des parts du marché, contre 27,5% en 2007. Le plus grand (et le seul) concurrent européen est peut-être LaCie, le fabricant parisien de mémoires design contrôlé par Phillippe Spruch, qui est dix fois plus petit que Kingston en nombre d’employés et vingt fois plus petit en chiffre d’affaires. Il n’est pas surprenant que la Chine soit le plus grand fabricant d’unités USB au monde.

L’innovation

Il y a eu une course pour entasser plus d’informations dans des périphériques USB de plus en plus petits. En même temps, aucun effort n’a été épargné pour réduire la consommation d’énergie et augmenter la polyvalence de l’alimentation de l’outil de connexion USB. Un variateur supplémentaire est conçu pour plus de sécurité et de protection des données. Une innovation majeure est l’introduction des blocs d’alimentation USB sans fil et USB portables proposés par CurrentWerks. Toutefois, le principal défi reste que toute l’alimentation est convertie à l’origine à partir d’un réseau fonctionnant en courant alternatif (CA) haute tension (110 ou 220 V) et que la conversion nécessite des biens d’équipement supplémentaires entraînant une perte de chaleur et d’efficacité. Des entreprises comme Power Gorilla offrent des solutions solaires, mais c’est généralement assez cher avec des ensembles complets de panneaux solaires et des batteries de secours dont le coût grimpe rapidement vers les quelques centaines de dollars. Jonathan Cedar a obtenu une licence en ingénierie et sciences environnementales au Dartmouth College (Vermont) en 2003. Il a ensuite parcouru le monde pour enseigner les systèmes mécaniques et électriques à bord d’un navire de recherche. En tant qu’ingénieur du navire, il a appris à devenir débrouillard aussi bien en mer qu’à terre, sans se connecter au réseau électrique lorsqu’il avait besoin d’énergie. Il a rejoint Smart Design à New York et a travaillé pour des clients comme Pyrex, OXO, Staples, Pepsi, Johnson & Johnson et Hewlett-Packard. Jon a déposé des dizaines de brevets et a un taux de succès de 90 pour cent dans l’apport d’idées sur le marché. Cependant, son séjour en haute mer lui a rappelé la nécessité de trouver de l’énergie n’importe où. Jon s’est rendu compte que les feux en plein air sont peut-être romantiques sur la plage, mais inefficaces, gaspillant beaucoup d’énergie potentielle et créant de la fumée toxique en raison d’une combustion incomplète. Il savait que les poêles à bois qui soufflent de l’air dans le feu peuvent améliorer la combustion. Cela nécessite de l’énergie pour alimenter les ventilateurs et la plupart des gens qui cuisinent au bois n’ont pas accès au réseau électrique ou aux piles. Il se souvient de ses cours de physique et a intégré un dispositif de production d’énergie qui convertit une fraction de l’énergie thermique du feu en électricité pour alimenter un ventilateur, améliorant ainsi la combustion. Une fois qu’il s’est rendu compte de la quantité d’énergie disponible grâce aux échanges thermiques à l’état solide, il a re-conçu l’alimentation en énergie thermique pour alimenter des petits appareils électroniques tels que des téléphones mobiles, des lumières LED, des GPS et tout autre appareil mobile basé sur le standard USB 5 V CC.

Le premier flux de trésorerie

Jon s’est rendu compte que 3 milliards de personnes dans le monde cuisinent leur nourriture sur des feux ouverts. Cela représente 40% de la population mondiale. Puisque les feux à ciel ouvert consomment plus de bois et que la cuisson à l’intérieur pollue la qualité de l’air par des gaz toxiques, Jon et son équipe ont conçu un poêle à bois qui utilise la moitié du bois d’un feu ouvert et réduit les émissions de fumée de plus de 90%. L’efficacité accrue – si elle est appliquée partout – pourrait potentiellement réduire le réchauffement de la planète de 7%, réduire la déforestation due à la collecte du bois et éliminer la fumée qui cause environ 1,6 million de victimes chaque année. Les poêles à bois ont été testés en Inde, au Ghana, en Ouganda et au Kenya. Le produit connu sous son nom de marque HomeStove sera lancé à la mi-2012. Ce succès a motivé Jon et son équipe à créer BioLite, une start-up basée à New York. Les préventes ont commencé sur Internet.

L’opportunité

Alors que les pays en développement ont besoin de cette solution immédiatement, la start-up BioLite a besoin du flux de trésorerie pour financer le déploiement de cette innovation. C’est pourquoi Jon et son équipe ont conçu le CampStove pour cuisiner des repas avec rien d’autre que des brindilles ramassées pendant le voyage, éliminant ainsi le besoin de gaz de pétrole. Ceci répond aux besoins du sportif de plein air. De la même forme et taille qu’une bouteille d’eau d’un litre, le poêle est léger, rapide à allumer et rapide pour bouillir et cuisiner. En plus du feu, de la lumière et de la chaleur, l’excès de température est également converti en électricité pour recharger des téléphones, des lumières LED, des GPS, des ordinateurs, des appareils photo et autres en utilisant le même dispositif d’échange thermique que dans le HomeStove. Le modèle d’affaires intéressant de Jon consiste à offrir cette application du premier monde parallèlement au modèle du tiers monde afin d’augmenter la demande pour l’échangeur thermique à l’état solide, avec la possibilité de vendre à un prix plus élevé, en inter-finançant efficacement le produit social tout en augmentant la demande, réduisant ainsi le coût unitaire, apportant un accès propre et sûr à l’énergie dans le monde en développement et dans le monde industrialisé sans devoir attendre pour arriver à la courbe d’apprentissage. Il s’agit de la conception d’un modèle d’affaires qui intègre les flux de trésorerie comme le propose l’économie bleue. Avec des ventes anticipées sur Internet à un prix élevé, il établit une norme pour l’intégration de la production d’électricité partout où le bois et les granulés de bois sont utilisés comme combustible, soit par nécessité, soit en tant que fournisseur de confort. Chaque feu ouvert au Nord ou au Sud bénéficiera de l’alimentation électrique USB standard, ce qui signifie que lorsque la famille se réunit devant le feu de bois, tout le courant est fourni au système d’éclairage LED de la maison, tous les téléphones sont chargés, et personne ne devrait perdre le chemin de retour à la maison puisque le GPS est entièrement opérationnel. La technologie du feu ouvert telle qu’elle a été développée en Autriche, en Suède et en Norvège, déjà reliée au chauffage de l’eau et de l’air, pourrait maintenant s’étendre rapidement à la production d’électricité. La même logique peut être étendue à tous les chauffe-eau solaires, électriques ou à gaz. L’eau chaude dans le réservoir ou s’écoulant dans les tuyaux ne devrait pas rester là et attendre d’être mélangée à de l’eau froide pour fournir la température idéale de la douche, mais plutôt alimenter des lumières écoénergétiques et charger ce qui doit être chargé. Cela permet d’éliminer les convertisseurs CA/CC et d’assurer une source multiple d’énergie qui rendra, au Nord comme au Sud, les maisons et les bâtiments indépendants du réseau, avec une alimentation en électricité de base stable, fournie en courant continu, grâce à la norme universelle USB.

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