workshop biomimicry: introduction - cfi

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LECENTREFRANCILIENDEL’INNOVATION

Accompagnerledéveloppementéconomiquedesentreprisesfranciliennes

en les aidant à structurer des projets d’innovaDon à forte valeur ajoutée

économique,socialeetenvironnementale.

• L’«Accompagnementcollec1f»

• Le«Diagnos1c&Orienta1on»• L’«Accompagnementindividueletsur‐mesure»

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LECENTREFRANCILIENDEL’INNOVATION

•  Appliquerunedémarchededéveloppementdurable

•  Fairebénéficierdesavancéesdelarechercheacadémique

•  Renforcerlescompétencesencapitalhumain/partenaires&réseaux

•  Mobiliserlesfinancementspublics(selonéligibilité)etprivés

•  Promouvoirl’offredesentreprisesinnovantes

•  FavoriserlacoopéraDonetledéveloppementàl’internaDonal

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•  DévelopperleséchangesentrePMEsetrechercheacadémique•  Développerunréseaudesou1entransna1onalàl’innova1onresponsableenEuropedu

NordOuest

PROJETEUROPÉENKARIM

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L’INNOVATIONRESPONSABLEDANSLEPROJETEUROPÉENKARIM

•  DéfiniDon,cadre,étudesdecas

•  FormaDon,sensibilisaDondel’écosystèmedel’innovaDon(accompagnateurs/PME/étudiants…)

•  AccompagnementdesPMEs

•  StructuraDond’unréseau

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ZOOMSURL’OFFREINNOVATIONRESPONSABLEDUCENTRE

1. DiagnosDc:Uneanalysemul1critères(environnementaux,sociaux,économiques,managériaux…)quireposesurunques1onnement.

2.  Livrable:•  Uneiden1fica1ondesenjeux,despointsfortsetdesaxesd’améliora1on,•  Desorienta1ons/informa1ons‐>centresdecompétences,centresderessources,financements,ou1ls,réseaux,forma1ons…

•  Despréconisa1ons.

•  L’offred’accompagnementàl’InnovaDonResponsable:

•  AteliersInnovaDonResponsable:

Rencontresrégulièrestraitantdesujetsrela1fsàl’Innova1onResponsable:

Ou1ls,méthodes,enjeuxmarchés,enjeuxsectoriels…

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BIOMIMÉTISMELEVIERDEL’INNOVATIONRESPONSABLE

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RÉALITÉSBIOLOGIQUES

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L’HOMME,UNEESPÈCEPARMID’AUTRESETRÈSJEUNE

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Ressources

Assainissement

Support

SERVICESRENDUSPARLESECOSYSTÈMES

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SOURCED’INSPIRATION

•  Accelérerl’innnova1on•  Intégrerladurabilité

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Produire de l’énergie

Bouger/Adhérer

Synthétiser/décomposer

Gérer l’information

Echanger/collaborer

Résister aux agressions

Recycler/Purifier

Distribuer/stocker

R&D Températures et pressions modérées

Coopération

Chimie catalytique et enzymatique

Matériaux biocompatible et bio-degradable

Zero déchets

Ressources locales et abondantes

Résilience

Adaptation Matériaux performants

Energie solaire

3.8 Milliards d’années, 10 Millions d ’espèces

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DÉFINITION

Bio=VieandMimesis=Imiter

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Durabilité Bio-inspiration Biomimétisme

La Biomimetique, Bionique,

Biognosie

Design biologique…

Biomimicry,J.Benyus,1997

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EXEMPLES

• Design

FreiOco

Whalepower

San1agoCalatrava

FESTO

Qualcomm

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EXEMPLES

• Santé•  Conserva1ondeprincipesac1fsàT°

ambiante•  Filtra1on•  Systèmesan1‐bactériens•  …

• OpDmisaDondessystèmescomplexes=biologiecomputaDonelle

o  Algorithmesgéné1quesetévolu1onnisteso  Automatescellulaireso  Systèmesémergents–insectessociauxo  Réseauxneuronauxo  Systèmesan1‐viraux‐systèmeimmunitaireo  SystèmesdeLindenmayer–plantes,bactérieso  Protocolesréseaux↔propaga1ons

épidémiqueso  Capteurs

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MATÉRIAUXETBIOMIMÉTISME

o  ÉpongedeverreeuplectellaMicrostructureshiérarchisées

o  Structureosseuse

MulDfoncDonnels(structure,couleur,(im)perméabilité,protecDon…)

BushmasterPascal M.Roudier

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MATÉRIAUXETBIOMIMÉTISME

Composites,interfaces,structureslamellaires

Coquille d’ormeau : Concré1onsd’aragonite assemblées à l’aided’un «mor1er » de polymères –expliquelarésistanceàlafracture

Hybridescristallin‐amorphe

Alternance phasescristalline –amorpheexplique larésistance/ élas1citéremarquable dumatériau

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MATÉRIAUXETBIOMIMÉTISME

StockageCO2

RéacDfsàl’environnement

AchimMenges

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MatériauxarDficiels Matériauxbiologiques

Poudres,moulages,solu1ons Accré1onadapta1ve/Auto‐assemblage

Obsolescence Croissance/répara1on.Duréedevieadaptéeaubesoin

Produc1onbaséesurlesénergiesfossiles Energiesolaire/ressourcesabondantes

Nombreuxélémentsatomiquesu1lisés Spectrerestreintd’éléments

HautesT,P T,Pmodérées

Difficilesàrecycler Biocompa1bleseten1èrementrecyclables

350polymères 2famillesdepolymères

MATÉRIAUXETBIOMIMÉTISME

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CHIMIE

ChimieduVivant

o  4élémentsabondants(C,O,H,N)pour95%detouslesmatériauxissusduvivant.o  Energiesolaireo  T,Pmodéréso  Solu1onaqueuseo  Recyclagemétaboliqueo  Catalyseo  Enzymesréac1onscomplexesetcibléeso  Moléculesbiodégradableso  Moléculesbiocompa1bleso  Pasdetoxicitéàlongterme

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CHIMIE

ChimieVerte

o  Préven1ono  Economied’atomeso  Substancesfaiblementounontoxiqueso  Procédésàfaiblesimpactso  Solvantsnonnocifso  Efficacitéénergé1queo  Ma1èrespremièresrenouvelableso  Limiterlesétapesdesynthèseo  Catalyseo  Produitsconçuspourêtredégradéso  Contrôlepollu1onentempsréelo  Préven1ondesaccidents

AnastasetWarner,1998

Exemples:

Catalyseécologique,CNRS‐CEFE,Pr.ClaudeGrison

Collesinspiréesdesmoules

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o Photosynthèsear1ficielle

o CaptageduCO2atmosphériquepourlasynthèsedecarburantso Op1misa1ondelaconsomma1onselonsaison,condi1onslocalesetmomentdelajournée:Smartgrids

o Sourcesdiversifiéespours’adapterauxcondi1onschangeantes–décentralisa1onénergé1que

Suncataly1x,CEA

ÉNERGIE

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SYSTÈMESHUMAINS–MAJORITAIREMENTLINÉAIRES‐RÉSISTANTSAUCHANGEMENT

Air

Sol

Eau

Ecosystèmes

Matière, énergie Produits

Déchets

Air

Sol

Eau

Ecosystèmes

Matière, énergie

Combus1blesfossilesExtrac1fsRessourcesplanétaires

Déconnectésetmonofonc1onnelsCentralisésetmonoculturelsMaximisa1ond’unobjec1fT,Pélevés

GénérateursdedéchetsToxicitéàlongtermefréquente

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ÉCOSYSTEMESNATURELS–COMPLEXES,&CYCLIQUES,ENNON‐ÉQUILIBREDYNAMIQUE

Décomposeurs

Energie solaire

Consommateurs (herbivores, carnivores, omnivores)

Eléments nutritifs

(N,P, S, minéraux…)

Producteurs

(végétaux)

Matière organique

RessourceslocalesRégénéra1fs

Interconnectés,symbio1quesDistribués,diversifiés,redondantsOp1misésglobalementT,Pmodérées

ZérodéchetsNontoxicitéàlongterme

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ÉCOLOGIEINDUSTRIELLE/ÉCONOMIECIRCULAIRE

Energiesrenouvelables

Producteurs

ConsommateursDécomposeurs

Nutriments

Produits

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INNOVATIONSORGANISATIONNELLES

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•  Gouvernance, management, business-modèles,

 Coopétition, collaboration, symbioses  Intelligence des essaims  Auto-(dés)organisation  Equilibres non dynamiques  Nouveaux modèles hierarchiques  Emergence d’idées  Résilience basée sur la redondance et la diversité

TheNatureofbusiness,G.Hutchins,2012

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BIOMIMÉTISMEETDURABILITÉ

Gradient de durabilité

Degré d’intégration du biomimétisme

FORMES PROCÉDÉS INTERACTIONS

Amélioration d’une étape du cycle de vie

Amélioration du cycle de vie complet

Changement du mode de production

DurandH.,GDD,2012

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STRATÉGIESDUVIVANT=PRINCIPESDEDURABILITÉ

22Octobre2012 27

Optimiser et non maximiser

Développer l’interdépendance

Résilience

Réactif aux conditions locales

Conception saine

Se nourrir d’information

Monde Technologique

Monde Vivant

Energie Matière Information

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COMMENT?

•  Biologistes à la table à dessin •  Bases de données fonctionnelles, comme AskNature •  TRIZ, BioTRIZ, théorie C-K •  Innovation ouverte •  …

Biologie Solution (modèle)

Technologie, Société

Problème (Besoin)

?

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DESTÉMOIGNAGES

Biologie Solution (modèle)

•  PMEs

 EELEnergy Polypop Inddigo A.I.M.

•  GrandsGroupes

 Renault Suez‐Environnement

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SEFORMER,EXPERIMENTER

30

Hôtel de Recherche Centre de Formation

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UNCONTEXTEFRANÇAISFAVORABLE

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• Laboratoires de Recherche

• Fonds de Dotation- Biomimethic

• Rapport du CGDD – octobre 2012

• Norme ISO TC266 Biomimetics

14%

14%

31%

17%

10%

4% 10%

Biocatalyse, biomimétisme en Chimie

Photocatalyse et photosynthèse artificielle

Physique, biophysique et Science des matériaux

robotique, systèmes complexes, traitement de l'information

Biomécanique

Sociologie/Ethologie

Ecologie industrielle et territoriale

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PARTICIPERAURESEAUKARIM

Pour: Unsou1entransna1onaletunevisibilitéaccrueenEurope Par1ciperau1erréseaud’innova1onresponsableenEuropeduNord‐Ouest

Resterconnecté:

hcps://www.youtube.com/KARIMNetworkEurope

hcp://www.linkedin.com/groups/KARIM‐4017343

@karim_network

hcp://www.karimnetwork.euhcp://www.innova1on‐idf.org

NB:Nousn’u1lisonspasd’informa1onsnomina1ves.Lesinforma1onsfourniesnousaidentàmesurernosimpactsetrendrecompteàlacommissioneuropéenne.

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RESSOURCES

08Octobre2012 33

•  Biomimé1sme–JanineBenyus•  L’économieBleue–GunterPauli•  Biomimé1smeetmatériaux‐OFTA•  IndustryofNature–ElodieTernaux‐MateriO•  TheNatureofBusiness–GilesHutchins•  BiomimicryinArchitecture–MichaelPawlyn•  Bioinspira1onandBiomimicryinChemistry–GerhardSwiegers

•  ZygoteQuarterly

•  RapportduCGDDencours•  Guided’écologieindustrielled’Orée•  Compé11vitédurabledesentreprises–OréeDGCIS

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PROMOTEBIOMIMICRYASATOOLFORRIINKARIM

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•  LocalParisRegionArealevel  Traininginnova1onactorsintheParisArea:SMEs,PRICEadvisors,innova1onagencies  Mappingthecompetencesandgatheringcasestudies

Leverages : Disruptive innovation AND sustainability integration

Obstacles : Transdisciplinarity Needs : Trainings, Pluridisciplinar profiles, Experimentation platforms, Methodologies/tools, Club of SMEs ?

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Haeckel,1866

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L’Originedesespèces,C.Darwin,1906

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