L’ampleur des changements climatiques ne cesse de grimper : ce qui rend urgent la mise en place de solutions concrètes pour y remédier. Le biomimétisme regorge d’exemples nous permettant de réduire l’empreinte carbone de nos activités : un des piliers pour lutter contre ce dérèglement climatique !
Quelques exemples d’indicateurs permettant d’évaluer le dérèglement climatique
Des indicateurs variés mettent en évidence un changement radical du climat à l’échelle du dernier siècle : la température à la surface de la Terre (élévation de 1.1°C depuis 1850), le niveau moyen des océans (indicateur chiffré), l’augmentation du nombre de catastrophes climatiques (leur nombre a triplé depuis 30 ans et les phénomènes sont plus intenses : inondations, incendies, sécheresses, cyclones, ouragans, tempêtes).
Le dernier rapport du GIEC (Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat lié à l’ONU) paru en août 2021 pose un constat clair : les activités humaines sont responsables du changement climatique. Ce rapport s’appuie sur des données scientifiques récoltées à l’échelle mondiale et fait consensus dans la communauté scientifique internationale. L’équilibre climatique est fortement perturbé par les émissions de gaz à effet de serre liées à l’activité humaine. Il devient donc capital de réduire, à toutes échelles, ces émissions. On parle notamment de réduire notre empreinte carbone. Cette dernière correspond à une mesure des émissions de gaz à effet de serre liées à l’activité humaine. En bref, cette empreinte permet de prendre en compte l’intégralité des émissions de gaz à effet de serre qui ont lieu à toutes les étapes de la vie d’un produit, d’un service, d’une activité etc… C’est un indicateur qui prend de plus en plus d’importance et non sans raison ! L’un des moyens les plus efficaces de lutter contre le dérèglement climatique est de réduire son empreinte carbone, c’est-à-dire de participer à l’effort collectif de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Nous vous proposons de vous présenter des exemples de ce que le biomimétisme peut apporter sur ce vaste sujet. Comment le vivant peut-il nous aider à lutter contre les émissions de gaz à effet de serre, en particulier celles de dioxyde de carbone (CO2) ?
Des exemples issus du biomimétisme pour venir au secours de la planète
Dans le monde, les émissions de gaz à effet de serre (GES) ont principalement lieu dans 4 secteurs d’activité : la production d’énergie électrique (41%), le transport (25%), l’industrie/la construction (18%) et le résidentiel (6%). Laissez nous vous présenter une sélection d’exemples pour illustrer ce que le biomimétisme peut apporter pour réduire notre empreinte carbone.
Améliorer l’efficacité des éoliennes grâce au biomimétisme : quand les baleines nous aident à produire de l’énergie
Notre premier exemple concerne la production d’énergie électrique. Au cœur de la transition énergétique, la production d’électricité doit se verdir. Il est nécessaire de troquer nos anciens modes de production (charbon, gaz) pour des méthodes plus durables, et surtout beaucoup moins polluantes. Les énergies renouvelables sont au cœur des enjeux environnementaux et le biomimétisme peut apporter de nombreuses solutions pour améliorer les rendements et donc l’empreinte carbone de ces modes de production. Il existe des innovations bio-inspirées pour le photovoltaïque, l'hydraulique ou encore l’éolien.
Pour ce dernier, on peut citer l’exemple de la baleine à bosse. Ses nageoires possèdent des tubercules (voir image en dessous) qui lui offrent d'excellentes propriétés hydrodynamiques. Des chercheurs ont eu l’idée de reproduire cette caractéristique sur des pâles d’éolienne. Le résultat : une augmentation de la portance des pales d’environ 40%. L’éolienne peut capter le vent venant de directions plus larges et donc tourner plus souvent.
C’est un exemple parmi tant d’autres de l'incroyable potentiel du biomimétisme pour optimiser nos modes de production d’électricité et, à terme, réduire leur empreinte carbone. Pour prendre connaissance d’autres exemples vous pouvez aller voir notre article Éolienne et biomimétisme.
Notre deuxième exemple de biomimétisme porte sur l’amélioration de l’isolation thermique des bâtiments
Dans le secteur résidentiel, la principale source de GES est le chauffage. Chaque année, en hiver, la consommation s’envole. Comment pouvons nous diminuer cette consommation ? Il y a évidemment plusieurs angles d’attaque. Par exemple, chauffer plus efficacement et à moindre coût énergétique en changeant notamment de mode de chauffage. Cependant, ces efforts s'avèrent vains si le lieu de vie en question n’est pas bien isolé et que toute la chaleur est dissipée vers l’extérieur. Une condition primordiale est donc de bien isoler son habitation. Pour cela, le vivant regorge d’exemples innovants ! La thermorégulation, ensemble des mécanismes qui permettent à un organisme de contrôler sa température, est une problématique omniprésente dans le vivant. En particulier pour les espèces vivant dans des climats extrêmement froids. Ces dernières sont devenues des expertes en conservation de la chaleur. Il est possible d’exploiter les mécanismes qu’elles mettent en place pour améliorer l’isolation de nos maisons.
Par exemple, des chercheurs se sont intéressés à la fourrure des mammifères. Cette dernière bloque une grande quantité d’air dans des interstices et limite les pertes de chaleur par convection. En plaçant une fourrure synthétique sur la façade d’un bâtiment à isoler, ils ont réussi à améliorer l’isolation jusqu’à 50% par rapport à un processus d’isolation habituel. Cette amélioration se traduit par une baisse de la consommation énergétique et donc de l’empreinte carbone du bâtiment.
Un exemple de biomimétisme dans l’industrie : un béton biosourcé
L'industrie et la construction sont des secteurs fortement émetteurs de GES. Le biomimétisme peut apporter de nombreux exemples pour aider les industriels à réduire l’empreinte carbone de leurs produits. Par exemple, les procédés de fabrication de matériaux comme le ciment sont des sources d’émissions de dioxyde de carbone. Réduire l’empreinte carbone de ces matériaux est donc un enjeu majeur.
Pour trouver une solution, on peut notamment s’inspirer de la synthèse des coraux. Des chercheurs l’ont étudiée pour mettre au point un béton neutre en carbone. Le calcaire nécessaire à sa fabrication est synthétisé par des bactéries. Le reste des matériaux est issu du recyclage. Le Biocement final est neutre en carbone, 100% recyclable et aussi résistant que le béton !
Du biomimétisme pour des transports plus verts : un exemple algorithmique
Le transport est, lui aussi, fortement émetteur de GES. Pour diminuer sa fameuse empreinte carbone, il peut s’agir d’améliorer nos moyens de transport pour les rendre moins polluants, et bien sûr de limiter nos temps de trajets. Pour cela, le biomimétisme peut largement nous aider. Dans le vivant, les déplacements sont très coûteux en énergie. Chaque espèce doit donc optimiser ses déplacements pour limiter les pertes ou atteindre plus rapidement sa source de nourriture. C’est le cas par exemple du blob ou des fourmis.
Pour réduire leur temps de trajet (et non, cette problématique n’est pas réservée qu’aux humains !) les fourmis sécrètent des substances olfactives que leurs congénères peuvent capter. En fonction de ce qui compose le chemin (nourriture, danger) la substance varie. De cette manière, en revenant au nid, la fourmi à tracé un chemin olfactif qui mène directement à la nourriture, permet d’éviter un danger, ou autre. Plus les fourmis empruntent ce chemin, plus la trace est importante : petit poucet vous avez dit ?
Ce mécanisme a inspiré des algorithmes de gestion du trafic 15% plus efficaces que les algorithmes classiques. Ces algorithmes permettent de gérer de manière efficace le trafic en cas de retard, panne ou travaux et aident ainsi à limiter les temps de trajet et donc les émissions de GES.
Réduire c’est bien mais soigner c’est mieux : un exemple de biomimétisme curatif !
Comment le biomimétisme peut-il servir à capter des GES ? Il existe une grande variété d’exemples pour récupérer, stocker ou consommer le CO2 de l’air. En voici quelques-uns :
Des micro algues avides de CO2
Une start up du nom de Kyanos Biotechnologies a créé un appareil capable de capter et utiliser du dioxyde de carbone et autres polluants directement dans nos villes.
L’air ambiant chargé en polluants entre dans le système et traverse une cuve contenant plusieurs souches de micro algues. Ces dernières vont bloquer les polluants, et même consommer le CO2 lors de leur photosynthèse, rejetant ainsi du dioxygène.
Finalement, l’air sortant de la machine est en grande partie dépollué. Théoriquement, une seule machine peut traiter 200 000 mètres cubes d’air par an et donc stocker autant de CO2 qu’une centaine d’arbres. C’est une technologie très prometteuse qui n’est qu’un exemple parmi toutes les solutions que propose le biomimétisme pour capter et valoriser le CO2 de l’air. Pour les plus curieux, d’autres exemples biomimétiques peuvent être cités : des façades de bâtiments végétalisées (XTU architecte), aux vitres d’immeubles remplies de micro algues.
Stocker le CO2 dans des polymères : encore un exemple issu du biomimétisme
Une fois que les GES sont captés dans l’air ambiant, il s’agit de les utiliser ou bien de les stocker de manière durable afin qu’ils ne retournent pas dans l’atmosphère.
Là encore, le biomimétisme peut être d’un grand secours. Un exemple provient de la société Algopack utilisant des algues brunes (ayant capté du CO2) pour fabriquer des plastiques 100% biosourcés. Ils font d’une pierre deux coups. D’une part, ils fixent le CO2 dans un plastique, donc il ne se retrouvera plus dans l’atmosphère. D’autre part, ils limitent l’utilisation de plastique pétrosourcé, particulièrement polluant. Encore un merveilleux exemple de ce que le biomimétisme propose pour réduire les émissions de GES.
En conclusion, le biomimétisme offre une grande diversité d’exemples permettant de réduire notre empreinte carbone émise. Le vivant est une merveilleuse source d’innovation qui nous est d’un précieux secours dans la lutte contre le réchauffement climatique. Pour accompagner cette diminution des émissions de GES, chacun peut agir sur sa propre empreinte carbone : nous sommes finalement tous acteurs. Pour cela n’hésitez pas à lire nos conseils pour réduire votre empreinte écologique.