• Nanomatériaux Quels impacts économiques, sanitaires et environnementaux ?

    Nanomatériaux : atouts pour l’industrie et l’innovation
    Etudiants du M2 RISE

    Powerpoint - 1.6 Mo
    Présentation générale (powerpoint)
    PDF - 513.8 ko
    Présentation du Pr. Coanus

    Une course à l’infiniment petit qui ouvre de nouvelles perspectives
    Les avancées scientifiques des trente dernières années ont permis de faire progresser la connaissance et la maîtrise de l’infiniment petit. L’arrivée dans les années 80 du microscope à effet tunnel puis du microscope à force atomique a permis d’observer les atomes et même de parvenir à les déplacer.

    Ainsi, par un changement d’échelle, la matière change-t- elle de propriétés ce qui peut apparaître tout à la fois grisant pour le scientifique et alléchant pour l’industriel qui en perçoit les applications commerciales potentielles.

    Dès lors, le scientifique peut-il être tenté de manipuler la matière pour s’inspirer de ce que l’on observe dans la nature (on parle alors de bio mimétisme) et même essayer de la concurrencer en trouvant de nouvelles combinaisons. Cela n’est pas sans rappeler toute l’imagerie développée autour de la Pierre Philosophale aux propriétés inédites : changer les métaux (le plomb en or), guérir les maladies, prolonger la vie humaine au-delà de ses bornes naturelles. Ce clin d’œil aux alchimistes n’est pourtant qu’à moitié une boutade lorsqu’on sait que l’or, inerte au niveau macroscopique devient très réactif à l’échelle nanométrique et change même de couleur en devenant rouge !

    Ces nouvelles découvertes trouvent ainsi un champ d’application au carrefour entre physique, chimie et biologie. Déjà présents dans l’informatique (stockage de donnée et d’énergie), la téléphonie mobile, les matériaux de construction, l’automobile, l’aviation, le textile, les articles de sport, les cosmétiques ou les médicaments, ils livrent alors tout leur potentiel.

    Une révolution technologique peu visible au quotidien.
    Mais de quoi parle-t- on exactement ? Un nanomètre c’est un milliardième de mètre. Une nanoparticule ou un nano-objet se situe entre 10 et 100 nanomètres qui est aussi l’échelle d’un virus. Difficile pour autant d’arriver à nous en faire une représentation tellement cela nous parait hors de portée. Il faut donc arriver à trouver des équivalences qui nous parlent. Ainsi le nanomètre est-il 500 000 fois plus petit qu’un trait de stylo. Il est aussi à l’échelle d’une pomme ce que la pomme est à l’échelle de la terre ! Les nanotechnologies s’intéressent donc à tous les procédés qui se rapportent à l’épaisseur d’un atome sur une (les films, surfaces), deux (nanofils, nanotubes) ou trois dimensions (poudres).

    A cette échelle, la matière adopte des propriétés physiques et chimiques spécifiques du fait de la petite taille des objets manipulés et de leur surface importante rapportée à leur volume. Les lois de la physique classique laissent ainsi la place à celle de la physique quantique. La gravité devient alors négligeable à la faveur de l’interaction entre les molécules qui devient prépondérante. Parmi ces nouvelles propriétés :
     Réactivité au plan chimique (effet catalytique pour notamment capter des polluants dans l’environnement), propriétés anti bactériennes, ….
     Résistance mécanique (les nanotubes de carbone sont ainsi 100 fois plus résistantes que l’acier), effet anti agglomérant.
     Conductivité thermique et électrique, propriétés magnétiques
     Capacité à s’associer à d’autres molécules.

    A noter que seule l’incorporation d’une petite quantité de nanomatériaux suffit pour modifier les propriétés d’un produit (béton qui sèche 3 fois plus vite, raquette 3 fois plus légère, souple et résistante) ce qui en fait une révolution technologique peu visible au quotidien.

    Si la nanoscience s’intéresse à la recherche pure et la compréhension des phénomènes, les lois physiques et propriétés en jeu, les nanotechnologies portent quant à elles sur l’instrumentation, techniques de fabrication permettant de les exploiter à plus large echelle.

    Trois axes de développement se dégagent : l’électronique, les biotechnologies (notamment au travers du maillage du vivant avec les nanoobjets) et les matériaux. Si la recherche d’une miniaturisation procède d’une approche dite « top-down », les procédés visant l’assemblage des atomes afin d’obtenir un nouveau composé, s’inscrivent pour leur part dans une démarche inverse dite « bottom up ».

    Le nano monde : un défi scientifique et technique mais surtout un enjeu économique de poids

    On trouve en effet des applications inédites dans presque tous les secteurs d’activités. Face aux enjeux de développement durable, ces nouvelles technologies permettent de répondre aux contraintes d’éco conception en trouvant des solutions originales aux défis du 21 ième siècle. Ceci en limitant la consommation de matières premières (métaux, céramiques, aluminium, polymères, …) ou d’énergie (réduire de 50% la consommation électrique pour l’éclairage public) et en réduisant la part de résidus, déchets issus des process de fabrication.

    Même si les estimations varient selon les sources, le marché mondial, de l’ordre de 40 milliards en 2001 était évalué à l’horizon 2015 entre 450 et 1850 Milliards € (pm : le marché mondial de l’automobile se monte à 1100 Milliards €). La vérité se trouve sans doute entre les deux du fait de la réticence des industriels et communiquer sur le sujet, aux effets de doubles compte (en tant que matière première et composant d’un autre produit) et la difficulté d’isoler la part de valeur ajoutée attribuable aux nanos dans les produits commercialisés évalués à 15% des produits manufacturés (source : National Science Foundation). Le potentiel d’emplois était estimé par le même organisme à 2 millions d’emplois dans le monde (dont plusieurs centaines de milliers en France). La crise de 2008 aura sans doute eu raison de ces prévisions optimistes.

    Si les Etats Unis investissent de manière importante dans la recherche dans ce domaine (et notamment le militaire) soit près de 1,7 Milliards €, l’Europe est plus en retard avec seulement 530 Millions €. La France se situe pour sa part au 5 ième rang mondial en nombre de publications scientifiques. Parmi les axes de recherche appliquée on trouve :
     La micro-nano électronique dans la course à la miniaturisation des composants et circuits imprimés
     La biologie (marqueurs, vaccins)
     La santé (implants cochléaire, valves cardiaques, nanosphères destinées à une action chimique ciblée sur un organe ou même une cellule malade)
     L’énergie, pour aller vers des procédés moins énergivores.
     L’étude et la maitrise des impacts des nanotechnologies.

    On peut noter cependant que la part de publications scientifiques réservée a ce dernier axe, notamment au travers d’études ecotoxicologiques ou épidémiologiques représente moins de 1% des articles publiés dans ce domaine.

    En 2009 plus de 1000 produits déjà commercialisés intégraient des nanoparticules contre 54 en 2005 soit 20 fois plus (source : NanotechProject). On les trouvent ainsi aujourd’hui dans le sel et le sucre en tant qu’agents antiagglomérants, dans les cosmétiques pour leurs propriétés antioxydants ou d’écran contre les UV (dioxyde de titane), dans les dentifrices, les vernis et peintures pour leur effet contre les rayures ou la corrosion, dans les textiles pour éviter les taches, les plis, les odeurs (nanoargent), ou dans les pneus pour allonger leur durée de vie.

    Mais alors, le développement économique a-t- il été à la hauteur des espérances face à ce formidable potentiel ?

    La rançon du progrès : limites et freins au développement des nanotechnologies  
    Si l’essor est aujourd’hui confirmé dans la nanoélectronique, par la recherche de la miniaturisation et l’optimisation des performances et de l’autonomie des équipements (stockage des données et de l’énergie), dans le domaine de la santé et l’ingénierie des structures, force est de constater que le développement est sans doute moins rapide et ou du moins se fait-il assez discret et confidentiel.
    Deux facteurs peuvent l’expliquer. Le premier est lié aux effets du battage médiatique des années 2000 qui a contribué finalement à éveiller une certaine méfiance de l’opinion publique sur les incertitudes associées à l’usage de ces nouvelles technologie, notamment dans les effets sur la sante et l’environnement, et favoriser des réactions vives de la société civile. Le deuxième a trait au lien fragile qui peut exister entre le domaine de la recherche fondamentale et le monde économique.
    Beaucoup de projets scientifiques pourtant prometteurs, ne passent pas le cap du prototype pour aller vers une industrialisation, dès lors qu’ils sont mis sous la contrainte économique de rentabilité à court ou moyen terme. Le plan NanoInnov lancé par le gouvernement francais en 2009 s’est efforcé d’inverser cette tendance en renforçant la coopération entre laboratoires de recherche et entreprises et en améliorant la capacité de ces dernières à exploiter les résultats de la recherche sur les marchés en trouvant des débouchés.

    Le nanomonde est pour autant trop petit pour être visible et donc quelque peu inquiétant pour le profane. Plus directement, c’est la manipulation de la matière à l’échelle moléculaire et les interférences possibles avec le vivant qui inquiète. Malgré les 80 000 publications scientifiques dans le monde au sujet des nanos, ce dernier est pourtant assez peu palpable auprès du grand public. On ne peut donc échapper à une réflexion sur l’éthique et la santé associant la société civile, car il est nécessaire de faire la part entre fantasme et crainte légitime. Mais les citoyens sont-ils aujourd’hui en capacité de se saisir de ces questions et pour les pouvoirs publics d’exercer un rôle efficace de régulation ? Là encore se confrontent ce qui peut apparaitre un progrès pour l’Homme et principe de précaution.

    Nanomatériaux et « mise en risque », quelques aspects problématiques pour les SHS
    Thierry COANUS, chargé de recherche

    La question de la place des nanomatériaux dans nos sociétés s’est posée dans le domaine des sciences humaines et sociales (SHS). Elles apportent une aide à la compréhension des nanomatériaux, sur leur traitement social, politique ou encore médiatique. Il s’agit ainsi d’un capital scientifique conséquent, permettant d’adopter une posture neutre et contribuant à une réelle critique. Toutefois, ces SHS ne doivent pas s’enfermer dans le dialogue traditionnel « experts-profanes ».

    Il apparaît que cette discipline permet de saisir l’innovation technologique que sont les nanomatériaux en un « nouveau » type de d’artefact. Pour comprendre cette analyse, il faut se référer à la définition anthropologique du terme « artefact », à savoir : la transformation apportée à un produit par la main de l’Homme, y compris dans des proportions les plus minimes.

    Les nanomatériaux ont bénéficié d’un investissement colossal, autant par le secteur privé que par le public pour le civil et le militaire, entrainant une concurrence internationale « féroce ».

    Toutefois, il est nécessaire d’apporter une critique à l’égard de ces « nouveaux » matériaux. En effet, les scientifiques/ingénieurs qui les produisent s’apparentent à des « apprentis-sorciers ». Le monde est un terrain d’expériences, comme l’explique J-P.DUPUY où l’Homme cherche à copier la « capacité d’auto-organisation de la nature » tout en étant plus rapide qu’elle. Cependant leur diffusion s’avère rapidement mal contrôlée, se propageant et menaçant d’une certaine façon l’environnement humain mais aussi naturel. Cela résulte d’une part non négligeable de la quasi inexistence sécurité publique assurée par les autorités compétentes face à ces nanomatériaux.

    D’autre part, il convient de saisir la notion de « risque » comme une notion polysémique. Elle est apparue en premier lieu, dans les SHS, au sein du secteur assurantiel (cf.F.EWALD). Il s’agissait du lien entre risque et probabilité, considéré comme un processus de « mise en risque » puisque le risque ne peut être caractérisée de « donnée ». Le risque correspond ainsi à une construction sociale, « intellectuelle et institutionnelle ». Néanmoins, cette notion va connaître un tournant dans les années 1980 où il ne s’agit plus du produit d’un raisonnement du secteur assurantiel du développement des « risques majeurs ».

    De ces évolutions académiques, il apparaît que les nanomatériaux présentent de sérieuses incertitudes quant à la nature des dangers encourus pour l’Homme mais aussi pour l’environnement. Cependant, ils bénéficient d’une très faible médiatisation, généralement concentrée sur les dimensions environnementales et non sur les aspects du projet NBIC. Nous retrouvons également une difficulté d’accès à l’égard des acteurs concernés par les nanomatériaux, comme nous pouvons le constater dans le secteur du nucléaire.

    Les nanotechnologies. La révolution industrielle ou « la boite de pandore » : évaluation environnementale des risques environnementaux des nanomatériaux.
    Professeur Vera SLAVEYKOVA

    Les nanotechnologies sont aujourd’hui considérées comme la 6ème vraie révolution technologique, et présentent de sérieuses opportunités. C’est un secteur très porteur, en octobre 2013 dans la base de données sur les nanotechnologies, 1814 produits, fabriqués dans 32 pays, contenaient des nanoparticules. Aujourd’hui ce nombre est très certainement plus élevé.

    Du point de vue environnemental, les nanomatériaux font surgir de nombreuses problématiques : développer les procédés, décontaminer les sites, développer des outils de monitoring, utilisation des bio-sides à base de nanoparticules, présence de nanoparticules d’argent dans les stations d’épuration et dans l’eau de lessivages des bâtiments.

    Mais qu’en est-il des risques de ces nanoparticules ? On dénombre 13 nanomatériaux qui apparaissent risqués, dont la plupart contiennent des métaux. Pour évaluer le risque lié à leur utilisation, on peut tout d’abord mesurer ou modéliser la concentration de cette substance dans l’environnement (PEC). Ensuite on caractérise, en laboratoire par des expériences, les effets des substances dans les organismes (PNEC). Le rapport PEC/PNEC, qui correspond aux concentrations estimées sur les concentrations que l’on estime non dangereuses, permet de voir si le risque est important ou non. Si ce rapport est inférieur à 1, on en déduit que le risque est négligeable, s’il est supérieur à 1, le risque est fort.
    Les modélisations sont réalisées sur la base de l’évaluation des flux de matériaux et de substances, en nano-grammes par litres. Pour en étudier la toxicité, il faut réaliser un test sur plusieurs organismes et les combiner.

    Pour l’instant, des problèmes méthodologiques persistent concernant les mesures des concentrations dans l’environnement, qui sont très éparses. De plus, les substances se mélangent à des nanoparticules naturelles, et il est très difficile de distinguer ce qui est produit par l’homme et qui est produit par la nature.

    BARRAT Romain
    PERO Marc
    PRINA Fabien
    COGNARD Jonathan

  • De la métropole aux citoyens, quelles actions pour une ville plus durable ?

    Des étudiantes du Master 2 RISE se sont penchées sur la question du changement climatique et de la place des citoyens et de la métropole Lyonnaise afin de faire face et s’adapter à celui-ci.

    Alors que la métropole s’engage à travers la mise en œuvre d’un Plan Climat (lien-ci dissous), Monsieur Charles, vice-président de La Métropole du Grand Lyon a pu, au cours de son intervention partager ses attentes et ses engagements afin de construire une Métropole s’adaptant au changement climatique.
    Les associations Avenir Climatique et L’Agence de l’Énergie ont également pu, à ses côtés, partager leurs ambitions et donner quelques outils d’action, à diverses échelles.

    Bien que les attentes soient grandes, c’est une forme d’engagement commun entre pouvoirs publics, associations et citoyens qui s’est exprimée au cours de cette conférence. L’heure semble être à l’action, et chacun, collectivités, association et citoyens, dispose des clefs construire collectivement une ville durable.

    Charlotte AMIEL
    Iris FORGE
    Fatmanur KOKBUDAK
    Nelly NAIRABEZE

    PDF - 3.1 Mo
    Compte-rendu des échanges
    PDF - 3.5 Mo
    Plan Climat point étape
  • Gestion des Déchets en Afrique : Valorisation des Déchets au Maroc

    Le 31 janvier 2017 a eu lieu, dans la salle de colloques de l´université Lyon 2, la conférence-débat intitulée « Gestion des Déchets en Afrique : Valorisation des Déchets au Maroc ». Cette conférence a été organisée par des étudiants du Master Risques et Environnement, parcours Master 2 recherche SEIU, sous la direction du M. Remy BAYARD enseignant-chercheur à l´INSA Lyon, laboratoire Déchets, Eau, Environnement et Pollution (DEEP).

    La gestion des déchets est aujourd’hui une problématique posant autant de défis que d’opportunités. Les principaux problèmes, que le Maroc et l’Afrique doivent résoudre en termes de gestion et de valorisation des déchets, sont l’épuisement des ressources, la pollution des différents milieux de l’environnement (air, eau, sol) et les problèmes liés aux impacts sanitaires. Une meilleure valorisation des déchets permettrait également de profiter d’opportunités comme le développement économique et social des communautés concernées. C’est pour discuter de cette problématique que la conférence sur la « Gestion des Déchets en Afrique : Valorisation des Déchets au Maroc » fut réalisée.

    Ines BOUGHARIOU
    Faouzi El HASSOUNI
    Abel JARAMILLIO
    Jairo E.PARRA
    Samira TICILIA

    Les présentations des intervenants

    PDF - 721.9 ko
    Présentation
    PDF - 933.5 ko
    Déchets plastiques
    PDF - 1.3 Mo
    Valorisation des Déchets au Maroc
  • Sarcoïdose - Silicose De la poussière à la maladie professionnelle : quels impacts pour quels enjeux

    Dans le cadre du Master 2 Risque et environnement, cohabilité par l’Université Lumière (Lyon2), l’Université Jean Moulin (Lyon 3), l’Ecole Centrale de Lyon, l’Ecole nationale des travaux publics de l’Etat (ENTPE) et l’Ecole des Mines de Saint-Etienne, des étudiant.es se sont intéressés à la reconnaissance de la sarcoïdose et la silicose en tant que maladies professionnelles et à leurs normes respectives, toujours controversées de nos jours. M. Michel VINCENT, président du conseil d’administration de la société Minapath et ancien pneumologue cancérologue à l’hôpital st Joseph st Luc, a alors été invité pour intervenir au cours d’une conférence sur ce thème.

    Au cours de son intervention, M.VINCENT a pu partager avec l’audience son expérience de praticien au travers d’anecdotes appuyées de son savoir médical, ce qui a participé à la sensibilisation du public sur ces problèmes encore peu connus. Les dangers liés à l’exposition aux poussières, notamment celles d’origine minérale, ont été exposés à un auditoire qui a su se rendre acteur de cette présentation.

    Téléchargez les support de présentation des étudiants

    Téléchargez les supports de la présentation de M.Vincent

    Guillaume Devillers (M2 RISE)
    Alizee Gouaille (M2 RISE)
    Vincent Rivollet (M2 RISE)
    Franck Kambou (M2 SEIU)
    Emmanuel Kouadio (M2 SEIU)
    Rachid Ridouani (M2 SEIU)

Demande d'accès

Parcours SEIU

Le dossier de candidature à l’ENTPE est disponible en ligne ici.
Le dossier de candidature à l’ENMSE est disponible en ligne ici.
Le contenu des deux dossiers est similaire.
La date limite pour le retour des dossiers est fixée au 31 mai 2017.

Pour toute information complémentaire sur les modalités de candidature au parcours SEIU, contacter :
Yves Perrodin à l’ENTPE ou Natacha Gondran à l’ENMSE

Sites Favoris

HAL - Archives ouvertes
HAL - Archives ouvertes
ISIDORE
ISIDORE
PALSE
PALSE
Prim.net
Prim.net
AXELERA
AXELERA