Énergies alternatives et développement durable : cinq tendances ayant trait à tout ce qui touche aux inventions « vertes »

Énergies alternatives, utilisation parcimonieuse des matières premières et recyclage des batteries : les inventions brevetées permettent de poser les bases d’un avenir durable.

Des lauréats et des finalistes du Prix de l'inventeur européen comptent également au nombre des développements les plus importants. 

Cinq tendances actuellement observées dans les brevets ayant trait aux domaines du développement durable et des énergies alternatives :

1. Énergies renouvelables : hydraulique, éolien, solaire

Jörg Horzel L'hydroénergie, qui consiste en la production d'énergie à partir de l'eau, a longtemps constitué un sujet de préoccupation parmi les sources d'énergie alternatives. Polyvalente, la turbine hélicoïdale pour la production de courant conçue par l'Américain Alexander Gorlov, de la Northeastern University, a néanmoins permis de réaliser une percée : lorsque sa stabilité est renforcée, la turbine augmente de 20 % à 35 % la quantité d'énergie produite à partir du débit d'eau.

Les éoliennes des parcs énergétiques implantés devant les côtes sont souvent exposées à certaines forces impitoyables de la nature. Avec sa protection contre la corrosion dans les parcs éoliens offshore, l'ingénieur allemand Sönke Siegfriedsen est parvenu à préserver les éoliennes des effets des éléments extérieurs et à optimiser la performance énergétique grâce à un système interne de guidage d'air.

La production d'énergie solaire telle qu'elle est obtenue en Europe occupe, dans le monde, une place éminente qu'elle doit notamment aux mérites du scientifique allemand Adolf Goetzberger, fondateur de l'Institut Fraunhofer des systèmes énergétiques solaires (ISE) à Fribourg. Les « émetteurs sélectifs » améliorés de l'inventeur Jörg Horzel, nominé pour le Prix de l'inventeur européen 2013, ont permis d'accomplir de nouveaux progrès dans la production de cellules solaires.


2. Technologie « verte » des batteries : plus longue durée et substances toxiques moindres

Farouk TedjarLes batteries ont longtemps été en butte à de graves problèmes liés à leur courte durée de vie et à leurs déchets toxiques. Les batteries de voitures respectueuses de l'environnement conçues par l'Américain Stanford Ovshinsky affichent des performances deux à trois plus élevées que celle des batteries nickel-cadmium classiques et sont utilisées dans de nombreuses voitures hybrides.

Dans les voitures hybrides actuelles, comme la Toyota Prius, par exemple, le système intelligent de commande de l'énergie conçu pour les voitures hybrides mis au point par le Japonais Shoichi Sasaki permet d'allonger considérablement la durée de vie des batteries en évitant que ces dernières soient exposées à des effets de surcharge.

Réintroduire les batteries utilisées dans la chaîne de création de valeur au lieu de les jeter à la poubelle : le procédé de recyclage de batteries mis au point par les Français Farouk Tedjar et Jean-Claude Foudraz permet de récupérer 98 % des métaux précieux contenus dans les batteries.


3. Biomasse : un marché prometteur et en pleine croissance

Jens Dall Bentzen D'ici à 2020, l'énergie provenant de la biomasse - via la combustion de bois ou de déchets industriels - devra couvrir près de 10 % des besoins énergétiques de l'UE. Le système de biomasse très efficace mis au point par l'ingénieur danois Jens Dall Bentzen, de Dall Energy Aps, a permis de franchir une étape importante vers la réalisation de cet objectif : l'invention augmente l'efficacité énergétique de la combustion de la biomasse de 20 à 25 %, réduit les coûts de combustible de 20 à 30%, et diminue les coûts de construction de fours de biomasse de 10 %.



4. Piles à combustible : utilisées partout

Manfred Stefener Jusqu'à il y a peu, les piles à combustible étaient essentiellement utilisées de manière stationnaire. Grâce aux piles à combustible portables mises au point par le chimiste allemand Manfred Stefener, lauréat du Prix de l'inventeur européen de l'année 2012, elles sont désormais, et pour la première fois, également utilisées dans des applications mobiles : les piles à combustible portables de la société de M. Stefener ont ainsi été vendues à plus de 20 000 exemplaires et fournissent notamment de l'énergie dans des bateaux et des camping-cars.

La pile à combustible électrochimique des Canadiens Ben Wiens et Danny Epp contribue, elle aussi, à la mobilité. Des bus équipés de propulsions fonctionnant avec leurs piles à combustible sillonnent maintenant les rues de 15 villes à travers le monde, dont Amsterdam, Barcelone et Londres.


5. Consommation d'eau : purifier, économiser et recycler

Ashok GadgilInnovante, la méthode de traitement des eaux usées mise au point par les Néerlandais Mark van Loosdrecht, Merle Krista de Kreuk et Joseph Heijnen recourt à l'utilisation de la biochimie : un système de granulés de biomasse purifie les eaux usées avant leur reconduction et réduit la consommation énergétique des installations de traitement de plus de 20 %.

Dans les pays en développement ne disposant pas de réseaux publics de distribution d'eau, le dispositif de désinfection de l'eau par ultraviolets conçu par le groupe de recherche réuni autour de d'Ashok Gadgil, de l'Université de Californie, à Berkeley, fait office de sauveteur au cœur de la détresse : pesant à peine 8 kilos, il est en mesure de désinfecter 1 000 litres d'eau par heure avec une lampe à ultraviolets de 40 watts.


Il est également possible de réaliser efficacement des économies d'eau dès l'utilisation que l'on peut en faire à domicile. Compact, le régulateur de jet pour les robinets à eau conçu par les inventeurs allemands Hermann Grether et Christoph Weis permet de réaliser des économies d'eau considérables pouvant atteindre jusqu'à 50 % !


Vidéo : l’Europe peut-elle conserver son rôle de leader dans le domaine des technologies ayant trait aux énergies renouvelables ?

Cette question avait fait l'objet d'une réunion-débat lors du Forum européen des brevets organisé par l'Office européen des brevets (OEB) en avril 2010, à Madrid. Des experts de toute l'Europe y abordent des questions telles que la concurrence internationale, les problèmes et les défis actuels ainsi que le rôle des brevets dans la préservation de l'avance technologique.

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