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Retour vers le passé : quand la rétro tech inspire l’innovation durable

Rechargement de piles alcalines à usage unique, voiture à hydrogène, imprimante solaire… Des innovations en cours de développement qui font révolutionner notre vie de tous les jours ? Ces idées et principes ont pourtant été découverts pour certains il y a plus d’un siècle. C’est ce que dénichent les incroyables curieux qui se penchent sur la rétro tech, cette exploration du passé pour mieux penser l’avenir.

Un laboratoire d’utilité publique pour récolter le savoir issu d’innovations oubliées

Cédric Carles est intarissable sur le sujet. Directeur de l’Atelier 21, ce designer a introduit les principes, alimentés de nombreux exemples, de la rétro tech, à l’occasion de la table-ronde « Et si le passé venait au secours d’un futur durable : un exemple de rétro tech », au Hacking de l’Hôtel de Ville, le 6 mars à Paris. « Ce qui nous réunit c’est l’urgence climatique, ce qu’elle implique aussi pour les bâtiments et la gestion des températures en leur sein. L’idée est de lancer une communauté autour de ce travail, de se revoir autour d’ateliers qui racontent comment refroidir des bâtiments, ce que font les architectes qui s’inspirent des bâtiments anciens, avoir une matière à partager et inspirer les bailleurs sociaux, les collectivités etc. ». Un exemple : le projet White roof à New York visant à repeindre les toits ou y mettre des couleurs réfléchissantes pour diminuer l’effet albedo. Auto-déclaré « laboratoire d’utilité publique », l’Atelier 21 est né en Suisse il y a 15 ans pour « proposer une méthodologie sur les questions d’innovation, il s’agit bien pour nous d’aller explorer le passé », expose Cédric Carles. En clair, l’Atelier 21 est un think tank traitant des questions de transitions écologique, en particulier en France et en Suisse, mais avec des contributions de nombreux autres pays. L’objectif affiché est d’activer ces communautés, afin de récolter ce savoir historique sur l’innovation et le mettre à disposition de tous. « On s’est aperçu qu’il nous manquait une ressource à partager entre ingénieurs et startuppers, entre ingénieurs et enseignants sur les questions d’innovations. Ces ressources sont très éparses et il fallait les agglomérer au sein d’un programme de recherche pour exhumer des brevets et inventions sur les questions énergétiques ». L’Atelier 21 est un projet trans-média avec notamment la création d’une exposition itinérante, le prototypage de brevets exhumés, un projet de musée du patrimoine lié à ces innovations énergétiques ou encore un ouvrage de référence :  Rétro-futur, une contre histoire des innovations énergétiques.

Des oubliettes de l’histoire au prototypage

Quels sont ces brevets fameux qui résonnent de manière particulièrement pertinente aujourd’hui ? Ce prototype d’imprimante solaire par Augustin Mouchot et Abel Pifre, au 19e siècle d’abord, créé en France mais dont le brevet a été retrouvé par une équipe de Vancouver. La voiture à hydrogène ensuite, qui suscite tous les fantasmes aujourd’hui a déjà été imaginée par Jean-Luc Perrier en 1979. L’équipe de l’Atelier 21 recherche actuellement le prototype de cette voiture, avec un projet de collection de ce patrimoine pour constituer un musée consacré à ces acteurs précurseurs de la transition écologique. On notera également l’invention géniale de Denis Papin, qui imagine en 1682 la manière d’amollir les os et de faire cuire toutes sortes de viandes peu de temps, et à peu de frais, précurseur dans la fabrication des cocottes minutes, qui ne seront popularisées que bien plus tard. Enfin, un brevet permettant de recharger les piles alcalines a été mis au point dans les années 1980 par un électro-chimiste, dont le produit a vite été retiré du marché : « on est en train de le prototyper et d’innover dessus, avec des testeurs, des fablabs, des enseignants, qui font des cycles de recharge. Au-delà même de l’outil de recharge, cela nous permet tout simplement de connaître les capacités des piles, qui ne sont en fait jamais communiquées aux consommateurs. Nous sommes en train de construire un yuka des piles », s’enthousiasme Cédric Carles.

Comment expliquer que ces innovations n’aient pas connues de succès à leur période de création et reviennent aujourd'hui sur le devant de la scène ? « L’enjeu est d’inspirer la société aujourd’hui. Le dispositif a changé, on a des préoccupations nouvelles. C’est pourquoi des brevets n’ont pas forcément donné lieu à des prototypages au moment de leur création, il n’y avait pas ces urgences, et le faible coût du pétrole n’a pas forcément encouragé non plus. Aujourd'hui on pense que ces idées vont pouvoir être partagées à nouveau ».

Adapter le bâti existant aux contraintes de la ville dense et au changement climatique : le projet Air

Aujourd’hui, en France, 300 000 entreprises du bâtiment génèrent 40 % des déchets produits et des émissions de CO2 du pays. Le 25 juillet 2019, un record de chaleur jamais atteint jusqu’alors touche Paris : 42,7°C. Le taux de pollution à Paris, de plus en plus important et alimenté par le processus de changement climatique, constitue un cercle vicieux : en 2018, 42 jours de dépassement des seuils de pollutions autorisés ont été enregistrés. Enfin, les îlots de chaleur sont à Paris en partie liés à la densité urbaine : « Au cœur de Paris, il fait bien plus chaud qu’à 8 km, où les températures sont inférieures de 5 à 8 degrés. C’est aussi lié à l’urbanisme de Paris, une ville dense ; plutôt que de s’élever, la chaleur stagne. On ne va pas revoir l’architecture de Paris, la question que nous nous sommes posée c’est comment rafraîchir l’air de manière naturelle ? », s’interrogent Lucille Leyer et Romain Brochard – architectes associés à l’agence d’architecture Ylé. Leur constat : « il faut construire différemment, adapter notre manière de faire la ville de demain ». Ylé, qui signifie matière première en grec ancien, a été créée il y a un an et demi, autour d’un projet de recherche développé avec le Pavillon de l’Arsenal et la Ville de Paris dans le cadre du concours Faire 2019. « On essaie de faire de l’architecture avec les ressources que l’on a autour de nous, dans notre environnement, et surtout des matières bio-sourcées. On essaie d’avoir une réflexion intelligente sur l’utilisation de la matière et du "déjà-là" ». Le projet « Air » répond à cette vision, en analysant les méthodes ingénieuses des pays chauds pour l’adapter au patrimoine parisien existant. Dans la capitale, 60 îlots haussmanniens avec deux éléments récurrents et sous-exploités du point de vue environnemental, les cours et les cheminées, ont été identifiés par les architectes. « Initialement, les cours avaient pour but de donner accès à l’air et à la lumière, mais cette volonté de ventilation ne fonctionne plus – ce sont souvent des locaux de stockage des déchets, notre volonté est d’y apporter une nouvelle programmation en végétalisant les cours. Les cheminées sont les colonnes vertébrales des immeubles mais ne sont plus exploitées du fait de l’augmentation des contraintes associées. Elles pourraient permettre d’acheminer l’air vers les toitures, sur un modèle de tour à vent ».

Ouvrir les fenêtres de la tour Montparnasse, un enjeu à la croisée de l’architecture et l’ingénierie

Autre temps, autre conception architecturale. Guillaume Meunier a emmené le public sur sa réflexion sur la tour Montparnasse. Le directeur délégué et responsable du pôle environnement de l’atelier d’ingénierie Elioth. « Je vais essayer de vous démontrer que l’idée d’ouvrir des fenêtres amène parfois des solutions complexes et que la rétro tech permet de mixer les idées ».  Le projet de réhabilitation de la tour Montparnasse tourne notamment autour d’un projet de ventilation naturelle. L’idée : pour rafraichir le bâtiment, on apporte de l’air qui diminue le recours à l’air conditionné. « Nous sommes à Paris, dans un milieu dense et dans une tour on ne peut pas forcément ouvrir les fenêtres : en hauteur il y a beaucoup de vent, pour pouvoir ouvrir il faut le vouloir. Pourtant 50 % de la consommation énergétique est liée à du rafraichissement ». L’équipe estime que cette ouverture est incontournable pour parvenir aux objectifs d’efficience énergétique. L’approche se situe au croisement des enjeux architecturaux et d’ingénierie, en créant des décalages de façade, des microsystèmes de pression-dépression. Afin de tester cette configuration, des modèles et des protocoles d’évaluation de leur justesse ont été créés, qui ont démontré qu’ils pouvaient être mis en œuvre en taille réelle. « Finalement, nous avons créé une faille verticale identique à chaque fois, avec une pression qui fait entrer l’air par des gaines, un soufflage en pied de façade, qui remonte aux bureaux ». La question de sa mise en œuvre – faut-il rester dans l’esprit low tech en laissant les occupants gérer l’ouverture des fenêtres ou un système automatique associé à un algorithme complexe qui gère l’ouverture en fonction des températures, n’est aujourd’hui pas tranchée. Mais le résultat, jusqu’à 10 % d’économies d’énergie, vaut le coup de s’y pencher. « La tour à vent en est un exemple exceptionnel, elle n’a jamais disparue mais est toujours restée dans des pays en voie de développement, où il y avait des besoins pour des solutions de rafraichissement naturelles et moins couteuses. Or les solutions que l’on a inventées de notre côté sont parfois des aberrations écologiques. Plus on aura de canicules, avec des températures élevées, plus les gens seront incitées à s’équiper de climatiseurs, c’est un cercle vicieux. On peut imaginer que des pouvoirs publics puissent interdire des climatiseurs, mais si nous n’avons pas solutions crédibles, le public contournera ces interdictions. Je suis déjà frappé de voir à quel point l’interdiction de climatiser en façade n’est pas respectée », ajoute Jean-Louis Missika, Adjoint à la Maire de Paris chargé de l’architecture, de l’urbanisme, des projets du Grand Paris, du développement économique et de l’attractivité.

 « Je pense que nous avons eu la démonstration de la très grande richesse de la rétro tech. L’histoire des techniques et du progrès est une histoire d’occasions ratées, de choix faits de façon arbitraire. Quand on se plonge dans l’histoire de la naissance de l’automobile, on se rend compte qu’on est passé de très peu au développement de la voiture électrique ; les arguments utilisés en faveur étaient les mêmes que ceux d’aujourd'hui : par exemple, qu’elle est mieux adaptée à la ville que le véhicule thermique. Parfois c’est le hasard, ou technologiquement ce n’était pas mur, ou des industriels prennent le contrôle de gouvernants et font basculer un choix technologique. Et c’est vrai que des solutions inventées à une certaine période s’avèrent peu utiles : par exemple, les triples vitrages avec circulation d’eau. Il est clair que quand l’énergie fossile est très bon marché et que le réchauffement climatique n’est pas urgent, ce n’est pas la solution adoptée. Et d’un seul coup on se rend compte que c’est peut-être une solution exceptionnelle compte tenu du contexte. Donc c’est très important de faire de la rétro-innovation, je pense que des chercheurs et des entrepreneurs devraient se pencher sur ces questions-là », conclut l’élu

 

Pour en savoir plus :

Ylé architecture

Agence Elioth

Atelier 21 - Paléo-énergétique

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Hacking de l'Hôtel de Ville

Interview de Cédric Carles, la rétro tech