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(émissions des navires) Tanker GNL et pile à combustible Compétences

Un porte-conteneurs pollue-t-il autant que 55M de voitures ?

Grâce à la fulgurante avancée de la technologie et notamment l’explosion de l’utilisation des réseaux sociaux, il est aujourd’hui très facile de partager un message, une photo, une émotion instantanément sans évaluer les conséquences que cela peut induire. Formidables plateformes d’informations et même de communication, nos réseaux sociaux sont devenus de véritables terrains de jeu pour les utilisateurs où parfois le « like » et le « partage » leur enlèvent tout jugement et libre arbitre. Comme cette phrase postée dans un tweet relayé pas moins de 1300 fois sur la twittosphère suite à l’annonce d’Emmanuel Macron visant à réduire la vitesse maximale sur autoroute (par conséquent limiter les émissions de gaz à effet de serre). Mais avant d’avoir commenté, partagé un message ou encore machinalement appuyé sur j’aime pour donner de la crédibilité à notre tendre auteur ; avons-nous pensé à évaluer la pertinence des propos avancés par celui-ci ?

Pour tenter d’éclaircir les internautes sur le sujet, plusieurs médias ont essayé de peser le pour et le contre des propos avancés en se basant sur des sources avérées. Aujourd’hui, notre but est d’apporter un minimum d’information sur les problématiques actuelles du monde du naval.

Crédit : Franceinfo : Vrai ou Fake ?

1. UN PROJET DE RECHERCHE A L'ECOLE

Qui, lorsqu’il conduit, n’a jamais regardé la consommation moyenne de son véhicule ? Cependant savons-nous vraiment ce que nous rejetons et en quelle quantité ? Cette question, beaucoup moins de conducteurs se la sont posée. Ce fut toutefois le cas de 6 étudiants et un enseignant chercheur de l’ESTACA qui ont non pas cherché à savoir ce que pouvait rejeter une voiture mais plutôt un bateau et en quelle proportion. Ce projet de recherche, intitulé CAPNAV (pour Caractérisation des émissions Particulaires de Navire) d’une durée de trois ans et financé par l’ADEME a émergé cette année au sein du pôle de recherche de notre école. Le but de celui-ci n’est pas de pointer le monde naval du doigt mais de commencer à comprendre ce qui peut être mis en place dans ce secteur pour réduire les émissions de polluants. Pour ce travail de grande taille, l’école n’est pas toute seule. Un regroupement d’acteurs du monde maritime s’est réuni pour poser la base d’un projet viable. Autour de la table, on retrouve plusieurs compagnies de transports maritime, certaines écoles d’ingénieurs et l’ADEME.

2. POURQUOI LE MONDE MARITIME POINTE DU DOIGT ?

Posons à présent les bases ! Au cours des dernières décennies, le trafic maritime a fortement augmenté. 78% du FRET mondial s’effectue par navire porte-conteneurs (dans les études on parle souvent d’OGV pour Ocean Going Vessel), que le nombre de croisières a doublé en passant de 12 millions de passagers à 22 millions en 10 ans. Des études récentes montrent que 70% des émissions des navires ont lieu dans un rayon de 400km des côtes, et que les polluants qui en résultent peuvent être déplacés sur des centaines de km impactant fortement la qualité de l’air sur nos littoraux et causant de sérieux problèmes sur la santé humaine. Depuis une vingtaine d’année, la communauté scientifique s’est intéressée à l’impact du trafic maritime et a pu prouver sa dangerosité. Cependant la plupart de ces études ont lieu en milieu côtier avec des appareils de mesures implantés dans les villes. Ces résultats, obtenus grâce à une modélisation du territoire, ont pu nous mettre en évidence les tendances globales d’émissions mais n’ont pas permis de comprendre ce que rejette réellement un navire.

Aujourd’hui, nous savons que le transport maritime rejette 3,3% des émissions mondial de dioxyde de carbone (soit 796 millions de tonnes de CO2) et ce nombre devrait passer à 15% d’émissions en 2050. Les estimations montrent que le transport maritime rejette entre autres 1,2 à 1,6 millions de tonnes de PM10 ; 4,7 à 6,5 millions de tonnes de dioxyde de soufre soit 8% des émissions mondiale de SO2. Ces éléments sont aujourd’hui les principales sources dangereuses pour la santé de l’homme que nous cherchons à éliminer.

Pourtant, malgré la dangerosité des émissions considérées, les règlementations en vigueur pour le domaine maritime sont en retard par rapport à celles appliquées pour le transport terrestre, comme l’illustre ce graphique qui met en évidence un décalage temporel d’apparition des contraintes réglementaires imposées par l’IMO (International Maritime Organization). De plus, en France, la contribution du transport maritime à la pollution atmosphérique est faible si on considère des approches classiques d’inventaires d’émission, mais elle est souvent localisée dans des zones portuaires ou la densité des navires et le nombre de manœuvres sont élevés.

3.3%
CO2 (2020)
15%
CO2 (2050)
Schéma représentant les composés émis par les navires (Mueller et al., 2011)

Aujourd’hui quelques progrès sont à apprécier comme la mise en place des zones SECA (pour Sulphur Emission Contrôle Area et NECA (pour Nytrogen Emission Contrôle Area). Ces zones de contrôles sont aux nombres de quatre sur le globe. Elles n’autorisent que les navires dont le taux de souffre des carburants utilisés est limités à 0,1% contre 3,5% ailleurs. La France voudrait créer une nouvelle zone SECA en Méditerranée où le trafic maritime est très dense et où la santé des populations est une préoccupation majeure (surtout en été quand le nombre de croisières explose). Cependant, il est très fastidieux de mettre en place ces zones.

Planisphère montrant les différentes zones de contrôle des émissions
Planisphère montrant les différentes zones de contrôle des émissions

Ainsi nous pouvons remarquer, grâce aux règlementations de l’IMO et à la mise en place de certaines zones géographiques de contrôle, que la réglementation cherche de plus en plus à réduire les émissions de polluants du trafic maritime. Cependant, de nombreux processus de contrôle d’émissions paraissent trop lents à se mettre en place. Par exemple, une dizaine d’années est nécessaire pour une zone NECA, ce qui parait trop long au regard de l’augmentation général du trafic mondial.

3. LES DONNEES ACTUELLES

En Europe, les émissions maritimes sont calculées suivant la méthodologie de l’Agence Européenne pour l’Environnement (EEA) afin d’extraire les données suivantes : objectifs de la mesure, types de navires, types de polluants, région géographique impliquée, méthodologie mise en œuvre pour compiler l’inventaire des émissions ainsi que les résultats obtenus. Ces résultats peuvent être obtenu à partir de plusieurs méthodes : l’approche descendante, ascendante et STEAM.

Inventaire d'émissions par litre de carburant consommés - article sur les émissions
Inventaire (d'émissions) par litre de carburant consommés, Coello et al 2014
(émissions des navires JEPS) Cartes avec la route des navires grâce aux données AIS

L’approche descendante consiste à connaître l’activité maritime générale pour en estimer la quantité de carburant utilisée. En connaissant les technologies motrices des navires, il est possible de remonter à l’émission du trafic. Cette méthode est assez simple et donne facilement des tendances d’évolution du trafic maritime dans une zone. Cependant, cette estimation ne permet pas de déterminer les causes à l’origine de ces émissions ou encore de déterminer les phases de marche les plus néfastes.

L’approche ascendante utilise des données dynamiques issues de paramètres évolutifs du navire (données AIS). Cette technique est plus fastidieuse, plus longue mais beaucoup plus concrète que la première. En traçant l’intégralité des navires dans un espace précis et en analysant leurs mouvements, on peut quantifier plus facilement le taux d’émissions. Cependant, la aussi, plusieurs inconvénients sont à noter. La méthode n’est réalisable qu’à petite échelle et les données prises en compte diffèrent parfois. Ainsi, il n’existe aujourd’hui pas précisément de méthode pour caractériser l’émission d’un navire en particulier.

4. Pourquoi vouloir réduire les émissions de polluant

Il faut bien comprendre que la grande majorité du FRET transite par voie maritime. Ce chiffre devrait tripler d’ici 2050. Or, comme pour tout type de moyen de transport à moteur à combustion rejetant des gaz à effet de serre, la transition écologique ne peut se faire sans penser aux géants des mers trop discrets. Mais le problème le plus alarmant ne concerne pas les gaz à effet de serre mais plutôt les autres types de polluants. On note les gaz précurseurs de polluant secondaire : les NOx et SOx et les rejets de particules primaires : PM10 et PM2.5. Certaines d’entre elles sont dangereuses pour la santé si la population est exposée en trop forte teneur.

La trop forte concentration en oxyde d’azote (NOx) entraine une augmentation de la formation d’ozone troposphérique (O3). Cette augmentation entraîne une durée de vie prolongé de méthane (CH4) et donc de la diminution de la quantité d’oxygène dans l’air. De plus, des simulations montrent que la quantité d’émission de particules NOx est directement proportionnelle à la quantité d’ozone. A l’échelle locale, on explique que la forte présence du transport maritime à l’abord des côtes est à l’origine d’une grande partie de la pollution des villes. Pour ce qui est du dioxyde de souffre, comme pour les oxydes d’azote, il entraine un déséquilibre au sein d’un écosystème et donc l’appauvrissement du milieu en oxygène.

Récapitulatif des teneurs maximales que peut supporter un humain

Récapitulatif des teneurs maximales que peut supporter un humain

Pour ce qui est des particules primaires émises par le transport maritime, on comptabilise plus de 60 000 décès prématurés liés à une trop forte exposition chaque année. Ce chiffre a augmenté de 40% en 6 ans. Ensuite, on a découvert que les particules dont le diamètre était un inférieur à 2.5 micromètres provoquait de nombreux problèmes respiratoires, des cancers et autres problèmes cardiaques. Par conséquent, le contrôle des émissions de NOx, de SO2 est primordial si l’on souhaite contrôler la qualité de l’air.

5. UNE NOUVELLE FACON DE PENSER

Après avoir été mis devant le fait accompli, de nombreux pays ont commencé à travailler très sérieusement sur le sujet du naval. Aujourd’hui, on retrouve de très nombreuses études en milieu portuaire : Californie, Shanghai, en mer Méditerranée, Hong Kong… L’émergence des zones de contrôle montrent tout de même la motivation de certains États à protéger les populations de cette menace, sans oublier l’ensembles des consensus, comme en mer Méditerranée, qui avance chaque année pour évaluer les dangers du trafic maritime.

Mais ce n’est pas tout, de nombreuses solutions dans la motorisation et énergie à bord voient le jour : électrification des navires marchands et touristiques au port (voire même depuis leur remorquage), limitation des vitesses à partir d’une certaine distance des côtes, appauvrissement des fuels lourds marins en souffre, technologie GNL, bateaux cargo à voile… Et les armateurs et compagnies de FRET commencent à repenser la circulation maritime.

Cependant il est encore trop tôt pour savoir exactement ce que rejette un navire. Malgré des inventaires de particules bien construits depuis plus de 20 ans et des techniques de mesures qui évoluent, nous rentrons tout juste dans une des plus grandes préoccupations mondiales. Enfin il faut plutôt féliciter les efforts qui sont mis en place pour découvrir ce monde inconnu (qui pourtant existe depuis des centenaires) plutôt que de le pointer du doigt sans en comprendre les enjeux.

A travers ces lignes nous avons pu introduire le fonctionnement du secteur maritime et les problématiques engendrées par ce dernier. Des problèmes qui peuvent nous concerner tous indirectement. Malheureusement le sujet semble encore trop complexe pour être expliqué brièvement laissant trop souvent place à une mauvaise compréhension des conclusions faites. En outre, il nous est conseillé de toujours vérifier les informations que nous partageons sur internet. Si le sujet nous intéresse tant, alors prenons le temps de le découvrir !

Auteur : Baptiste Lepleux, Directeur des Systèmes d’Informations

Image de la voiture de l'écurie Fournier Automobile

Des étudiants montent une écurie de Sport Automobile

En Septembre 2018, 4 passionnés de sport automobile en 3ème année à l’ESTACA ont décidé de monter une écurie de Formule Ford, sous le nom de Cap Racing. L’équipe étant composée d’Antoine Fournier le pilote, Arthus Lotthé, Gabriel Niederberger et Adrien Girard les ingénieurs préparateur. Ensemble ils établissent la stratégie de course ainsi que les réglages des voitures adaptés à chaque circuit. 

Equipe de l'écurie Fournier
Course d'écurie automobile

L’idée est née dans la famille Fournier qui a fait l’acquisition de 2 Formules Ford historiques dans le but de s’inscrire au championnat de France de Formule Ford Historique. Pour l’instant le financement est entièrement pris en charge par la société de Monsieur Fournier, Cap Fournier. Pour l’avenir l’équipe a bon espoir de trouver d’autres sponsors au vu du progrès de leur classement à chaque course.

Lors du premier weekend de course, au moment des qualifications, l’équipe décroche la quatrième position (sur une grille de 40 voitures), puis pendant la course 1 la seconde place et enfin la première position en course 2. Durant le deuxième weekend, une nouvelle fois un podium est atteint avec une seconde place en course 1 et la victoire en course 2.

Pour revenir au commencement de cette belle progression, c’est en Janvier 2019 que les premiers réglages ont été faits avec d’abord ceux du poids aux roues, les trains roulants et les rapports de vitesse. En parallèle, le véhicule a été remis en état, avec un nettoyage intégral et un démontage de certaines pièces (baquet, carburateur, système de freinage et pédalier). Sur l’aspect esthétique et design, la carrosserie a été remplacée par une coque en fibre blanche, puis un kit de décoration sur-mesure pour l’écurie a été appliqué.

En septembre 2020 ils ont choisi de recruter 2 nouveaux ingénieurs data analyste, Léo Giraud et Gabin Lévêque, aussi étudiants de l’ESTACA pour monter un projet sous l’œil aguerri des professeurs. Ils ont posé des capteurs pour l’acquisition de données sur la dynamique des 2 voitures de course. L’objectif étant de comprendre après analyse, l’incidence de chaque réglage de liaison au sol sur le comportement de celle-ci (pression de pneus, raideur des ressorts, rigidité de barre antiroulis, rebond d’amortisseurs, pincement, carrossage, hauteur de caisse…). Cumulé aux commentaires du pilote, ces données ont permis d’améliorer la performance du véhicule (adaptation en fonction du circuit, des conditions de piste, …).

Le projet étant colossal, l’équipe s’est confrontée à plusieurs problèmes. Tout d’abord la gestion d’un budget serré qui ne leur permet pas de participer à toutes les courses. Puis une équipe pas toujours complète aux vues du programme chargé d’un élève ingénieur. Ils se sont aussi confrontés à des problèmes techniques de dernière minute (un récepteur d’embrayage HS, un carburateur qui casse, une surchauffe moteur…). Mais ils ont su les résoudre grâce à l’aide des experts de la discipline, de leurs connaissances respectives et des professeurs.

Image de la voiture de l'écurie Fournier
Course de l'équipe Fournier

Cette écurie est un bel exemple du partage de passion qui règne à l’ESTACA entre les élèves et les professeurs. C’est aussi une belle représentation des connaissances des élèves.

Auteur : Augustin Leguillier, chargé d’Affaires chez Junior ESTACA Paris-Saclay

Deuxième image du parking de l'ESATCA pour la course de drone de l'ESTACA Modélisme Compétences

Présidente d’association, qu’est-ce-que cela m’apporte ?

Aujourd’hui Junior ESTACA Paris-Saclay vous présente l’investissement associatif d’une des élèves de l’établissement. Après notre article sur le monde des Junior-Entreprises, nous découvrons, grâce à Margot le travail de présidente en association technique à l’école : l’ESTACA Modélisme. Lorsque passion pour l’aéronautique et engagement s’assemblent, ensemble ils forment le duo parfait expliquant tant la l’importance des nombreuses associations de l’ESTACA aux yeux des entreprises, véritables terrains de jeux pour les ingénieurs de demain.

1. Le made in ESTACA

En arrivant en 1ère année à l’ESTACA (en 2017) après une année de prépa PCSI à Bordeaux, je me suis directement inscrite à l’ESTACA Modélisme. J’ai pu y découvrir le monde du drone et du drone de course et construire le mien. En 2019, je suis devenue vice-secrétaire de l’association. Cette année au sein du bureau m’a permis de découvrir le côté administratif d’une association. J’étais en charge d’écrire les comptes rendu des réunions, d’envoyer des mails, d’aider à la préparation des demandes de subventions et des soutenances et d’aider à l’organisation de l’ESTACA Drone Race #3 (je reviendrai sur l’organisation de cette course plus bas). Enfin, depuis le 1er février 2020 je suis devenue présidente de l’association.

Faire partie d’une association technique apporte beaucoup de compétences en plus de la formation d’ingénieur proposée par l’École. En effet, être membre de l’ESTACA Modélisme, c’est apprendre à construire son propre drone de course, participer à des projets en équipe, à des concours, à des rencontres inter-associations ou encore à partager sur une passion commune. Concrètement, cela permet d’appliquer les notions que nous apprenons en cours et de consolider nos acquis.

En effet, construire et faire piloter des modèles réduits demande d’avoir des connaissances en électricité, mécanique, électronique… et justement, ce sont des matières que nous avons dans notre formation. De plus, cela permet d’apprendre à souder à l’étain et de comprendre le fonctionnement d’un drone. Effectivement, si en pilotant nous cassons un composant ou si un fil se dessoude, nous savons le réparer car nous l’avons construit entièrement.

Si en pilotant nous cassons un composant ou si un fil se dessoude, nous savons le réparer car nous l’avons construit entièrement.

Par rapport aux projets et concours auxquels participent l’ESTACA Modélisme, cela apporte aux membres de l’expérience en termes de travail d’équipe, d’organisation du temps, de compétitivité, de perfectionnement. Nous avons chaque année environ 5 projets différents afin d’en avoir pour tous les goûts. En général, chacun d’eux contient une étape de conception, une étape de construction et des essais. Cela permet de rendre les membres polyvalents et de nous faire manipuler des logiciels que nous utilisons en cours comme par exemple des outils de CAO (Catia, Solidworks) mais aussi des outillages techniques comme une pompe à vide pour draper les pièces, des imprimantes 3D, une perceuse à colonne… Enfin, nous perfectionnons aussi nos compétences de communication. Par exemple, pour le concours Safran, dans lequel nous devons crée une machine autonome en respectant un cahier des charges et pour lequel nous sommes en collaboration avec l’association SIERRA (association de robotique de l’école), nous devons communiquer le plus clairement possible sur l’avancée de chacune de nos parties afin de les rassemblées au mieux au terme de ce projet.

Un Estacien devant son avion
Image du parking de l'ESATCA pour la course de drone de l'ESTACA Modélisme

2. La gestion du navire

Photo montrant le Bureau 2020 de ESTACA Modélisme

Pour revenir sur l’aspect administratif, comme je l’ai dit plus haut, cette partie m’incombe grandement en tant que présidente et ancienne vice-présidente de l’association. En effet, faire partie du bureau directeur d’une association m’apporte des compétences qui je n’aurais pu acquérir autrement. Ces missions me permettent d’être plus à l’aise dans la communication avec l’administration, les professionnels qui viennent à l’école ou lors de mes stages et CDD. Cela m’apporte aussi de la confiance en moi et de l’assurance pendant les réunions, les soutenances ou encore lors des entretiens. En participant à des réunions de bureau j’ai pu acquérir des compétences qui me servent dans les projets demandés par les professeurs ou qui me serviront dans ma vie future. Je pense à l’organisation de réunions efficaces, à la gestion d’un budget et la répartition de celui-ci dans différents projets, à la communication externe et interne, à la gestion de la bonne entente dans un groupe, au management d’une équipe.

Tuto 1 : Drone low coast

TV 78 : Interview

Pour finir, nous organisons depuis 4 ans maintenant l’ESTACA Drone Race. C’est une course de drones dans le parking souterrain de l’école qui est pour l’occasion entièrement plongé dans le noir. Le circuit est éclairé grâce à un système de LED. C’est la première course en intérieur de France et des pilotes de toutes l’Europe viennent pour y participer. Les éditions précédentes, un live YouTube et Facebook était diffusé afin de permettent aux personnes qui n’avaient pas pu se déplacer de suivre la course. De plus, chaque année nous faisons venir une entreprise spécialisée dans le chronométrage des courses de drones. C’est eux qui commentent le live et cela permet de rendre la course plus professionnelle.

Cette année devait avoir lieu l’ESTACA Drone Race #4 mais avec l’épidémie de COVID-19 que nous connaissons actuellement, cette édition à dû être annulée. Nous avions travaillé sur l’agrandissement du circuit et nous avions crée une course réservée aux étudiants le vendredi soir, la veille de la course traditionnelle ouverte à tous. Pour agrandir le circuit nous devions utiliser des répéteurs vidéo afin que les pilotes ne perdent pas le signal. Nous avions aussi créé une affiche pour l’évènement et il était prévu que je passe en direct sur la chaîne de télévision locale TV78 afin de promouvoir notre course. En effet, celle-ci est ouverte au public donc nous avions aussi travaillé sur la communication externe à l’école. A la place, j’ai effectué l’interview via Skype et elle a été diffusé sur la chaîne des Yvelines. C’est encore une expérience qui m’a permis d’améliorer mes compétences en communication et la gestion du stress.

Auteur : Margot Boissarie, présidente de ESTACA Modélisme 

Compétences

Et vous, connaissez-vous les Junior-Entreprises ?

Créé en 1969 par 6 associations étudiantes venant de grandes écoles (ESSEC, ESC Bordeaux, ESC Amiens, ESC Montpellier, ESC Rouen et CERRAM Business School), ce mouvement de Junior-Entreprises, qui réunit aujourd’hui plus de 25 000 étudiants, est actuellement considéré comme l’un des plus importants à l’échelle nationale. Avec un fonctionnement similaire à celui des cabinets de conseils, ces associations utilisent les compétences des étudiants de leur école pour pouvoir répondre aux différents besoins des entreprises. N’ayant cessé de se développer tout au long de ces 50 dernières années, elles ont également joué un rôle de précurseur à l’internationale où d’autres regroupements similaires ont pu voir le jour. Alors qu’en 1992 ce mouvement sortait de l’hexagone avec la création d’une Confédération Européenne, il continua néanmoins de se développer prenant 12 ans plus tard une tout autre tournure avec la mise en place d’une dimension internationale. Aujourd’hui, Junior Enterprises Global mêle plus d’une quarantaine de pays différents (tel que le Brésil, l’Espagne, l’Italie …) réunissant plus de 1200 structures à travers le globe.

En France : 25 000 étudiants engagé dans 1 seul et même mouvement …

Organigramme de la nouvelle équipe de la Confédération Nationale des Junior-Entreprises ©CNJE
Organigramme de la nouvelle équipe de la Confédération Nationale des Junior-Entreprises ©CNJE

Fortes de leurs expériences et de leurs diversités, les quelques 200 structures françaises sont aujourd’hui conseillées et suivies par une équipe de 25 étudiants (anciens Junior-Entrepreneurs) formant la Confédération Nationale des Junior-Entreprises (communément appelée CNJE). Tout au long de leur mandat (allant du 1er juillet au 30 juin de l’année suivante), ces derniers sont en charge d’accompagner le mouvement et les différentes structures dans leur recherche de succès et de réussites. Répartis selon 8 pôles distincts, tels que : l’audit (chaque association se faisant auditer annuellement), la formation (suivant de la pérennité des connaissances) ou encore l’événementiel (s’occupant de créer une cohésion dans le mouvement) … c’est aussi là tout une organisation qui est renouvelée chaque année lors de la traditionnelle Assemblée Générale des Présidents de Juin. Ce mouvement tirant sa force dans son unité, c’est ensemble qu’en 2019, nous avons pu répondre aux besoins de plus de 3 000 entreprises générant par la même occasion un chiffre d’affaires global de plus de 9,1 millions d’euros.

Ce mouvement étant également connu et reconnu pour les compétences qu’il permet aux étudiants d’acquérir, il en va de soi que chaque structure se doit de respecter les différents critères de cette norme. Suivant un processus de sélection bien particulier, chaque Junior-Entreprise est ainsi soumise (chaque année) à un audit permettant de préserver sa marque, sous peine de se la voir retirer. Elles sont aujourd’hui selon 3 différentes grandes étapes :

58%

Junior-Entreprises

17%

Junior-Initiatives

25%

Junior-Creations

à la recherche d’un objectif commun : une montée en compétences

Le mouvement des Junior-Entreprises ayant vue le jour afin de permettre aux étudiants de monter en compétences, ces derniers ont à la fois l’opportunité de les mettre en pratique mais également d’en acquérir de nouvelles. Au sein de ce mouvement, nous pouvons ainsi distinguer deux profils d’étudiants bien différents :

  • Les consultants (environ 86% des étudiants) qui se chargent de réaliser les missions confiées par les entreprises contre rémunération pour leur travail.
  • Les administrateurs (environ 14% des étudiants), qui se chargent de piloter et suivre bénévolement leurs structures comme des jeunes entrepreneurs, peuvent suivre leur entreprise.

Bien que leurs activités restent différentes, ces derniers ont tous deux la possibilité de profiter des outils mis à disposition pour le mouvement, tel que : le réseau des Junior-Entrepreneurs, les différentes formations des partenaires du mouvement ou encore la participation aux différents rassemblements

Image montrant la journée d'audit entre JEPS et CNJE - Junior-Entreprises
Journée d'audit entre Junior ESATACA Paris-Saclay et les auditeurs de la CNJE

Étant également de formidables laboratoires d’innovation et de prise de risques, les différentes membres administrateurs (changeant traditionnellement chaque année) peuvent néanmoins sur deux communautés interne à ce mouvement :

  • La communauté des Auditeurs-Conseil : Junior-Entrepreneurs expérimentés, il s’agit là de celles et ceux allant contrôler et conseiller le fonctionnement de chaque structure sur leur gestion en interne (tel que sur la stratégie, la gestion de la trésorerie ou encore leur activité commerciale).
  • La communauté des Formateurs : Junior-Entrepreneurs spécialisés dans un ou plusieurs domaines d’expertise, ces derniers se chargent de répondre aux besoins précis des Junior-Entreprises du mouvement afin de les former (en cas de lacunes) et leur apporter de nouvelles solutions à leur problème.

Toutes les structures du mouvement étant ainsi en constante recherche d’amélioration, chacune d’entre elles a également la possibilité de mettre en avant l’originalité de son fonctionnement aux travers de 11 prix discernés lors des congrès annuels. Reconnaissant la meilleure Junior-Entreprise dans ce secteur, cette dernière devient un véritable modèle poussant les autres structures dans leur développement.

Auteur : Olivier Marcilhacy, Président de Junior ESTACA Paris Saclay.

Forte de ses 37 années d’existence, Junior ESTACA Paris-Saclay s’impose aujourd’hui comme l’une des Junior-Entreprise dans le secteur de l’ingénierie des transports. Gardant son image d’excellence dans ce premier mouvement des Junior-Entreprises, c’est également avec fierté que nous obtenons depuis plus de 5 années, la meilleure sanction d’audit possible. Avec plus de 1500 élèves ingénieurs mobilisable prêt à répondre aux besoins du monde de demain, pourquoi pas vous ?

Formula E DS et Techeetah Automobile

Les nouvelles énergies dans le sport automobile

Depuis l’apparition des premières voitures celles-ci ont connu différentes sources d’énergie comme alimentation. En 1984 on retrouvait sur la ligne de départ de la première course de sport automobile des véhicules propulsés par de l’électricité, de l’essence, des gaz ou encore des forces électromotrices à injonction liquide. Les avancées technologiques qui ont suivi ont privilégié les moteurs thermiques (essence, diesel) qui alliaient performances, coûts raisonnables et qualité générale dans leur utilisation.

Mais aujourd’hui les enjeux climatiques sont tels que de nombreux secteurs entament des transitions sans précédent au niveau écologique ou encore technologique et l’automobile n’y échappe pas. Les constructeurs développent de plus en plus des véhicules grand public plus propre en utilisant des alternatives aux énergies fossiles traditionnelles.

Mais si cette tendance semble s’intensifier pour les véhicules de séries, qu’en est-il pour le sport automobile ?

1. Le sport automobile, un banc d’essai des technologies automobiles

Depuis toujours les constructeurs utilisent le sport automobile comme vecteur de communication pour vendre des voitures à destination du grand public. En effet ces voitures de courses embarquent en avant-première des technologies destinées à être implémentées dans tous les véhicules de la marque. Par exemple si vous achetiez une Alfa Roméo Giulia en 1962 vous achetiez une part du succès d’une voiture victorieuse en course automobile et par conséquent une automobile ayant fait ses preuves en matière d’efficacité, de performance ou encore de fiabilité.

Aujourd’hui les différences entre voiture de série et prototypes de course sont beaucoup plus importantes mais malgré tout, les constructeurs continuent de tester leurs avancées technologiques en compétition avant de les implémenter sur les chaines de production.  Mais est-ce que cela se confirme en matière de motorisation ?

Dessin de Federico De Muro - Alfa Romeo Giulia 1962
Dessin de Federico De Muro - Alfa Romeo Giulia 1962

2. Des compétitions spécialisées

Aujourd’hui nous pouvons voir de plus en plus de compétitions apparaître se focalisant sur les alternatives à l’essence comme le trophée Andros électrique pour le rallye ou le championnat de Formule E. Dans ces deux compétitions, on retrouve uniquement des véhicules propulsés par des moteurs 100% électriques qui commencent de plus en plus à rivaliser avec des performances de leur cousines thermiques. On peut aussi citer la coupe des énergies alternatives organisée par la Fédération Internationale de l’Automobile (FIA) qui regroupe en plusieurs catégories des véhicules propulsés par l’énergie solaire, l’électricité ou encore des moteurs hybrides. Ces compétitions prennent de plus en plus d’importance dans le paysage du sport automobile. En effet les constructeurs cherchent de plus en plus à se développer et surtout se démarquer sur le segment des énergies alternatives mais ne prennent pas, pour le moment, le risque de privilégier ces technologies sur les compétitions principales comme la Formule 1, les courses d’endurance comme les 24h du Mans etc.

Cela est compréhensible à cause de certaines limitations technologiques toujours présentes malgré de grandes avancées réalisées ces dernières années. En effet, pour le moment les formules E sont limitées à 200 kW (268 chevaux) là où les F1 traditionnelles atteignent les 750 chevaux. On remarque aussi une différence à la balance, les FE sont plus lourdes de 200 à 300 kg que leurs homologues thermiques dû notamment à un système électrique nécessaire mais fatalement plus dense (350 kg de batterie environ). Enfin cette limitation de puissance se retrouve dans les performances de courses avec des Vmax de 225 km/h en Formule E contre plus de 340 km/h pour certaines F1.

Image montrant la nouvelle voiture électrique du sport automobile : VW ID_R
Volkswagen ID.R
Nouvelle Porsche Taycan, la voiture du sport automobile électrique
Porsche Taycan
Image du trophée de sport automobile électrique : le trophée Andros
Trophée Andros

3. Une évolution durable et en profondeur

Même si pour le moment la plupart des constructeurs restent sur des motorisations thermiques, cela ne les empêche pas de commencer une transition pas à pas. Par exemple aujourd’hui, l’hybridation des véhicules est de rigueur pour espérer rester performant en compétitions d’endurance ou encore en Formule 1.

Mais la tendance risque de s’accélérer de plus en plus avec des événements comme lorsque Tesla remporte le Rallye des 3 jours, la première victoire d’un véhicule 100% électrique dans une compétition reconnue par la FIA avec son roadster. Ou encore plus récemment avec la sortie de la Porsche Taycan qui souligne encore une fois au grand public que les voitures électriques commencent à être plus performantes que les traditionnels moteurs thermiques. De plus, Volkswagen à prit le pari de partir désormais sur une écurie 100% électrique avec comme enseigne de sa nouvelle gamme : la ID.R, une super sportive  qui commence à faire ses preuves ou sur des circuits traditionnels en battant par exemple le record du Nürburgring ou même en s’imposant  de 16 secondes plus rapidement sur la Pikes Peak Internationnal Hill Climb où le précédent record était tenu par Sébastien Loeb. Cette voiture supersonique ce veut la pionnière du futur sport automobile orienté vers les énergies durables tout en promouvant la futur gamme électrique Volkswagen.

4. Que des avantages ?

L’ère du sport automobile électrique ou des nouvelles sources écologiques se profile de plus en plus à l’horizon, mais est-ce un tableau dépourvu de défauts ?

En effet malgré une tendance plus écologique les véhicules performants actuels utilisent des batteries dont la production est à l’origine de beaucoup de pollution mais aussi la plupart de l’électricité produite dépend de ressources fossiles alourdissant encore un peu plus le bilan carbone de ces véhicules. Il en va de même pour l’hydrogène qui est produit à partir de pétrole et dont la sécurité des réservoirs de certains constructeurs reste douteuse.

Image d'une safety car sur circuit de F1

De plus la course automobile comme tout autre sport reste un spectacle et celui-ci doit sa popularité à de nombreux éléments qui pour certains pourrait disparaître avec l’arrivée des nouvelles énergies. Le bruit d’un moteur thermique annonce la puissance d’une voiture lancée à toute allure faisant prendre des risques considérables au pilote. Il symbolise le danger du sport automobile mais aussi il est parfois reconnaissable pour certaines marques comme Jaguar qui s’en sert comme argument de vente. Avec les moteurs électriques, il disparaîtrait au profit de celui d’un moteur électrique plus doux et linéaire.

Enfin le public du sport automobile est composé d’une grande part de « puriste » qui mettent les nouvelles énergies au rang d’hérésie automobile et qui se désintéresserai donc à l’arrivée des nouveaux moteurs. En partant dans les extrêmes cette transition du sport auto annoncerai aussi sa mort pour laisser place à quelque chose de différent.

Junior ESTACA Paris-Saclay vous propose dès à présent de commencer ensemble votre transition écologique. Apprenez en plus sur notre passion de l’automobile ou en consultant nos offres de prestation

Auteur : Nicolas Dubois, Responsable Projets chez Junior ESTACA Paris-Saclay

Compétences

What is Leadership ?

It has been said that without leadership, all other business elements lie dormant. Strong leaders can help an organization to maximize productivity and achieve business goals, whereas weak leadership can hurt productivity and put the health of the business in jeopardy. Leadership is not one blanket characteristic that cures all ills, however, there are many different elements that must be present for an organization’s leadership to be considered adequate.

Leadership stems from the capacity of a person to have a social influence over people. It is different from having authority or power involving constraint and the use of social force. Then, leadership requires others through whom you can use this influence in order to act and reach a goal. Thus, leadership includes a goal to achieve, a direction to follow as a team. The first priority of leadership is to engage the right people, at the right times, to the right degree in creative work. That engagement starts when the leader recasts the role of employees. Rather than simply roll up their sleeves and execute top-down strategy, employees must contribute to imagination. Finally, leadership does not require innate specific personality traits or attributes. There are many paths you can follow to have an effective leadership.

For example, there is the use of feedback, which is constructive criticism that must lead to a global positive motivation to get better for the benefit of all and create a virtuous circle. Assuming leadership within a team requires to focus on the importance of communication among coworkers. The leader should have an emotional intelligence, which is the ability that makes leaders put themselves in the place of others, understand their concerns and solve problems. Leaders know the secrets of their businesses and therefore can empathize with customers and members of their teams: that empathy gets to inspire and establish links that will ultimately lead to success. The most important thing here is to listen in order to know the needs of the people, and then provide the necessary time and resources for them to do their job properly. A leader should encourage and enable collaboration and open the organization to diverse perspectives. Even within the mind of an individual, diversity enhances creativity and innovation, like with people of different disciplines, backgrounds, and areas of expertise sharing their ways of thinking. Sometimes the complexity of a problem demands diversity; for example, it may take a team of mathematicians, medical doctors, neuroscientists, and computer scientists.

On the picture, we can show 8 points to characterize leadership

Regarding myself, apart from my academic working life, I have never ceased to be attracted by both sports and arts. I have been practising a lot to reach my current level, especially in drawing (7 years of practise), boxing and swimming. This has made me a competitor, who loves stimulating challenges. Thanks to competition I took part in such as car races, or football championships, I have come to develop some leadership abilities. As a football team captain for example, I had to behave like a model with a sporty attitude on the football field, like someone constantly trying to give the best of myself. I had to follow the coach’s instructions, motivate my teammates in the hard times, promote a good understanding among team members and calm tensions and finally spread a good competitive spirit based on fair-play. This was difficult because nobody shared the same perspectives, mindsets and behaviors. A leader has to guide its team, ensure that everyone works in support of collective action and takes and assumes responsibilities by taking risks.

Thus, leadership requires traits that extend beyond management duties. To be effective, a leader certainly has to manage the resources at their disposal. But leadership also involves communicating, inspiring and supervising. Leadership and management are not synonymous. You have 15 people in your downline and P&L responsibility? Good for you, hopefully you are a good manager. Good management is needed. Managers need to plan, measure, monitor, coordinate, solve, hire, fire, and so many other things. Typically, managers manage things. Leaders lead people.

To sump up, a good leader :

This picture shows a CEO which think

No matter what type of leader they are, they need to be open and honest while communicating with a variety of people and groups.

Businesses should be ran by leaders who understand what it takes to inspire people to implement the strategy and plans. These leaders will help your company build and maintain success well into the future.

Autor : Nicolas Bachelet, Business Manager in Junior ESTACA Paris-Saclay

Why not you ?

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Drones Mavic pro_image de mise en avant de l'article sur Amazon par Junior ESTACA Aéronautique

Amazon et l’utilisation des drones de livraison

Lors de la conférence re:MARS à Las Vegas, Jeff Wilke, cadre chez Amazon, a annoncé que les drones seraient capables de voler jusqu’à 25 km de distance et de livrer des colis d’un poids inférieur à 2 kg en moins de 30 minutes. Si ce chargement semble léger, l’intervenant a assuré que 75 % à 90 % des commandes pourraient être prises en charge par un drone.

1. Un projet ambitieux

Les drones s’inscrivent dans la lignée d’Amazon visant à réduire les délais de livraison pour ses clients, parallèlement à la livraison en un jour ouvré déjà mise en place pour les membres Prime dans certains pays. Le design hybride des drones leur permettra de décoller et d’atterrir verticalement, mais également de voler horizontalement, à la manière d’un avion. Voyez ça de plus près :

Depuis l’annonce d’Amazon concernant son projet de livraison Prime aérienne en 2013, le groupe a déclaré avoir éliminé plus de 20 modèles de drones avant de trouver celui qui serait suffisamment silencieux et capable d’éviter les autres engins volants, les lignes à haute tension et la population au sol.

Image montrant un des drones de livraison du leader Amazon
Drones de livraison d'Amazon MK27

Voler jusqu’à 25 km de distance et livrer des colis dont le poids est inférieur à 2 kg en moins de 30 minutes.

Il y a quelques mois, la maison-mère de Google a devancé Amazon en lançant le premier drone de livraison en Australie. Elle est également devenue la première société à recevoir l’accord de la Fédéral Aviation Administration (FAA) afin de faire des livraisons commerciales aux États-Unis. Amazon n’a rien communiqué quant aux tests de livraison qui devaient être réalisés dans le pays. L’entreprise avait auparavant testé ses drones au Royaume-Uni. La FAA a déclaré qu’elle avait donné son accord à Amazon pour une durée d’un an renouvelable, à des fins de recherches et de tests uniquement, mais pas de livraisons.

2. Une option efficace sur le plan énergétique ?

Une étude conduite par l’université allemande Martin Luther conclut que les drones de livraison auraient une consommation d’énergie 10 fois supérieure à celle de camionnettes électriques dans les zones urbaines denses.

La pandémie de coronavirus et les mesures de confinement qui en découlent auront-elles servies de rampe de lancement au développement de la livraison par drone ? S’il est sans doute encore un trop tôt pour l’affirmer, une chose est sûre, la crise sanitaire a été l’occasion pour certains acteurs de ce marché de démontrer l’efficacité de leur solution. Ainsi Wing, filiale d’Alphabet qui opère un service de livraison par drones en Virginie et en Australie, a indiqué que son activité avait doublé depuis l’instauration du confinement. En début de semaine, UPS et CVS Health Corporation ont annoncé qu’ils allaient livrer par drone des médicaments aux résidents de The Villages, un lotissement sécurisé réservé aux retraités de plus de 55 ans.

Résultat, les simulations effectuées avec Berlin comme zone urbaine de référence ont révélé que les fourgons électriques sont de loin les plus efficaces d’un point de vue énergétique, suivi des fourgons diesel qui consomment cinq fois plus d’énergie dans les mêmes conditions et enfin des drones qui sont dix fois plus énergivores. 

Tableau explicitant la puissance requise pour différent moyen de livraison en fonction de la distance et du trafic.
Tableau explicitant la puissance requise pour différents moyens de livraison en fonction de la distance et du trafic et du nombre de livraison

Plusieurs facteurs expliquent ce classement. Tout d’abord, en ville, les conditions de circulation obligent à des arrêts et des redémarrages fréquents, ce qui avantage les véhicules électriques qui consomment moins d’énergie que les diesel dans ces circonstances. Un critère qui ne vaut bien sûr pas pour le drone qui doit en revanche composer avec les conditions atmosphériques, et en particulier le vent qui peut l’obliger à utiliser plus de puissance pour conserver sa trajectoire ou maintenir son vol stationnaire au moment de livrer le colis.

L’autre critère retenu par l’étude qui pénalise l’efficacité énergétique du drone est la densité de population. En ville, les camionnettes emportent des dizaines voire des centaines de colis, avec des points de chute souvent très proches les uns des autres, les itinéraires étant optimisés pour assurer le maximum de livraisons dans un temps donné. Dans ces conditions, le drone, qui ne peut emporter qu’un seul colis dont le poids ne peut pas dépasser quelques kilos, est comparativement bien plus énergivore.

Ce tableau recense la demande d’énergie totale en kWh classée selon les conditions de circulation (traffic congestion), le rayon de la zone de clientèle (customer radius) et le nombre de clients par arrêt (average number of customers/parcel per stop) avec des conditions de vent moyennes. Les carrés rouges figurent les drones de livraison, les verts les camionnettes diesel et les bleus les camionnettes électriques.

En revanche, l’étude fait clairement ressortir l’avantage des drones de livraison dans les zones rurales et à faible densité démographique. C’est d’ailleurs là que les premiers services disponibles se concentrent. Dès que la distance entre l’entrepôt et le client dépasse les 8 km et que les conditions de vent sont correctes, les coursiers volants font mieux que les fourgonnettes diesel s’il s’agit de livrer pas plus d’un client ou colis. Mais les camionnettes électriques demeurent toujours les championnes de l’efficacité énergétique.

Circulation urbaine

Fourgon électrique (25kW/h)
0%
Fourgon diesel (50kW/h)
0%
Drone de livraison (125 kW/h)
0%

Circulation rurale

Fourgon électrique (100kW/h)
0%
Drone de livraison (200 kW/h)
0%
Fourgon diesel (250kW/h)
0%

3. Une solution d’avenir encore loin d’être au point

Si on a pu voir de très nombreux acteurs se lancer dans la livraison par drone, on observe que ce projet n’est encore qu’en phase de test et une généralisation du service de livraison par drone n’est pas à prévoir pour tout de suite. Néanmoins, au-delà du défi technologique, on remarque que les drones ne sont pas toujours la meilleure solution. S’agit-il simplement d’une mode ? Peut-être pas, en effet, on peut voir que dans les zones rurales ou encore dans certains pays d’Afrique la livraison par drone permet de désenclaver les populations. A l’inverse dans les zones urbaines, d’autres moyens restent beaucoup plus efficaces. On peut donc s’attendre à une ouverture de ce service de livraison prochainement mais plutôt adapté aux zones dans lesquelles il serait efficace.

Auteur : Arthur Fol, chargé d’affaires chez Junior ESTACA Paris-Saclay

Image de mise en avant montrant une fusée SpaceX pour l'article de l'ESO Non classé

L’ESO, l’association spatiale de l’ESTACA

L’ESTACA Space Odyssey (ESO) est une association créée en 1992. Seule association spatiale de l’école d’ingénieurs l’ESTACA, elle comporte chaque année un peu plus d’une centaine de membres, étudiants ou anciens de l’ESTACA, regroupés sur les campus de Laval et de Saint-Quentin-en-Yvelines.  L’association a pour but de promouvoir le domaine spatial au sein de l’école.

L’ESO propose chaque année différents types de projets. Tout d’abord, des « mini-fusées », qui sont de petites fusées dont le but est de former les nouveaux membres. Nous concevons également des fusées expérimentales. Ce sont des projets plus conséquents qui se concrétisent parfois sur plusieurs années, et permettent de réaliser une expérience.  Celles-ci sont par exemple : de nouveaux systèmes de guidage, des fusées supersoniques, des fusées multi-étages, ou bien des expériences embarquées avec des capteurs. L’ESO propose également d’autres projets, notamment des ballons-sondes et des Cansats. Enfin, l’association supervise également d’autres activités dans le thème du spatial. En effet, l’association a supervisé l’année dernière le projet AURORA LIQUID ENGINE. C’est un projet de fin d’étude d’élèves de cinquième année qui avait pour but de concevoir et fabriquer un moteur à propulsion liquide, ainsi que son banc d’essai de mise à feu statique. 

La majeure partie de nos projets sont lancés chaque été depuis la base militaire de Tarbes dans le cadre du C’Space, qui est une campagne de lancement à l’échelle internationale organisée par Planète Sciences.

article ESO : Fuxex Raccoon, C'space 2019
Fuxex Raccoon de l'ESO, C'space 2019

Pour l'horizon 2024

L’ESO a décidé d’innover en choisissant de regrouper une grande partie de ses projets dans un but commun. A savoir, la création et le lancement d’une fusée sonde à l’horizon 2024.

Les esociens font de A à Z leur fusée, de sa conception jusqu’à sa fabrication. Seul le propulseur n’est pas réalisé au sein de l’association  car il est interdit en France d’en fabriquer. Les membres travaillent sur leur projet tout au long de l’année et développent de nombreuses compétences :

1. Compétences mécaniques

Pendant la première moitié de l’année, la fusée est modélisée en 3D grâce à un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO). Puis la deuxième partie de l’année est consacrée à la fabrication de la fusée.

Une fusée est constituée généralement de 3 parties :

Chaque partie est reliée par des bagues en aluminium.

Les structures de nos fusées sont faites en fibre de verre pour les mini-fusées et en fibre de carbone pour les fusées expérimentales.

Les bagues sont usinées par Monsieur Faux, responsable de l’atelier de l’ESTACA. Au local, les membres réalisent les perçages, les taraudages et les assemblages sur la fusée.

L’ogive est généralement en impression 3D.

Image CAO d'une mini-fusée
Photo montrant les différentes parties d'une mini fusée

2. Compétences électroniques

Il est obligatoire d’avoir un système de récupération dans notre fusée. Nous devons pouvoir récupérer notre fusée pas loin du pas de tir à l’aide d’un parachute. C’est une minuterie qui va permettre le déclenchement du parachute à l’apogée de la fusée.

Les enjeux sont :

  • Déclencher la minuterie au décollage de la fusée
  • Ouvrir la porte parachute à l’apogée de la fusée

La minuterie se fait à l’aide d’une carte électronique. Nous concevons nos propres cartes que nous faisons imprimer. Puis, il nous reste  à souder les  composants électroniques sur la carte. Enfin, nous vérifions qu’elle fonctionne et nous l’intégrons à la fusée. Celle-ci sera relier à la porte d’éjection du parachute.

Notons que les expériences dans les fusées expérimentales peuvent demander également des compétences en électronique

article ESO : Image montrant la création de la carte en virtuel
article ESO : Image montrant l'électronique embarqué dans la fusée
article ESO : Image montrant la carte électronique après réalisation

3. Compétences en gestion de projet

Chaque année l’ESO compte plus d’une dizaine de projets. Chacun de ces projets sont dirigés par un chef de projet. Celui-ci apprend à gérer des membres, un budget et veille à l’avancement de son projet.

Quelques mots sur C'space

Le C’Space est une campagne de lancement organisé par le CNES et l’association Planète Sciences. Cette campagne de lancement se déroule à Tarbes dans un camp militaire pendant une semaine du mois de juillet. Les membres ont une semaine pour passer tous les tests de qualifications de leur fusée. Si les tests sont passés, le CNES fournit un propulseur et les membres  peuvent admirer le vol de leur fusée sur laquelle ils ont travaillé tout au long de l’année. C’est une très belle récompense de voir sa fusée sur le pas de tir et cela donne toujours envie de recommencer l’année suivante.

article ESO : Décollage de Raccoon (C'space 2019)
Décollage de Raccoon (C'space 2019)
article ESO : Image montrant la fusée Raccoon sur sa rampe de lancement
La fusée de l'ESO, Raccoon sur sa rampe de lancement

Une prochaine fois ESO vous présentera son grand projet annuel, Bertha. C’est une fusée expérimentale qui accueillera l’instrument ODDS. Plus de détail sur la page Facebook de Bertha

Auteur : Pauline Gautier, présidente de ESO

Pourquoi pas vous ?

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Image montrant une pompe plus utilisée - fin du pétrole article Automobile

Fin du pétrole, sommes-nous prêts ?

Depuis les années 1970, la fin du pétrole est régulièrement annoncée. Elle devrait être précédée par un pic dans la production (appelé le « peak oil ») et suivie d’une explosion du prix du baril.

A quoi sert le pétrole ? A produire de la chaleur dans les moteurs à explosions essentiellement. C’est la mobilité qui conduit désormais à utiliser plus de la moitié (60% environ) du pétrole extrait du sous-sol, que cela soit en France ou dans le monde.

Image montrant l'évolution de la production de pétrole depuis 1960_Article sur le Pétrole JEPS

1. Évolution de la consommation des sources d’énergie

Et à part les transports ?

Même si les transports prédominent, le pétrole sert – ou a servi – à alimenter bien d’autres choses : des chaudières industrielles même s’il est désormais supplanté pour cet usage par le charbon ou le gaz ; des chaudières de centrales électriques (usage pour lequel il est désormais minoritaire, supplanté par le charbon) ; des chaudières de logements, des moteurs d’engins de chantier… Il sert aussi – et surtout, devrait-on dire – à produire les innombrables dérivés de la pétrochimie qui sont devenus omniprésents dans la vie quotidienne des habitants des pays industrialisés.

Dans le domaine « autres », nous allons trouver essentiellement le chauffage des bâtiments, logements ou locaux tertiaires, mais aussi le fioul des engins agricoles, le carburant des engins de chantier ou militaires s’ils ne sont pas comptabilisés avec les transports (aux USA les moyens militaires consomment 10% de ce que consomment les transports civils).

Enfin le domaine « non énergétique » concerne l’utilisation du pétrole comme matière première par la pétrochimie. Cette dernière est impliquée dans la totalité de ce que nous consommons désormais, puisqu’elle produit :

    1. Des plastiques que l’on retrouve absolument partout, de l’électro-ménager aux saladiers, des fenêtres aux chaussures, des voitures aux meubles et aux stylos, des emballages alimentaires aux textiles synthétiques ; et même dans la lingerie
    2. Des huiles, utilisées par toutes les machines industrielles, les véhicules terrestres, les avions, les bateaux,
    3. Et encore des cires, solvants, détergents, engrais azotés, bitume (sans pétrole, plus de voitures certes, mais aussi plus de routes…), et encore d’innombrables produits dont nous n’avons pas idée tant que nous n’y avons pas un peu réfléchi.

Quelques chiffres

Ah pétrole, précieux pétrole, toi qui me plais tant, ne me quitte pas !

Image montrant l'évolution de l'usage du pétrole dans l'industrie

Et demain ?

Car c’est bien là le risque majeur, en particulier pour nous autres européens. Nous sommes arrivés, ou serons bientôt, au pic de production mondial des carburants liquides. Pour l’Europe il est vraisemblable que nous ayons déjà passé le pic de la « disponibilité sur le sol européen », qui agrège production domestique (qui a passé son pic en 2000) et importations possibles (qui sont passées par un maximum quand la production mondiale de liquides s’est stabilisée, en 2005). A partir de maintenant un nombre croissant d’automobilistes ou d’aspirants-automobilistes va devoir faire avec un pétrole disponible en quantités décroissantes (et donc, si nous restons dans une économie de marché, des variations de prix un peu erratiques)

L’utilisation de ce précieux liquide engendre des émissions de CO2 qui perturbent le système climatique, avec des effets différés qui s’appliqueront à plein quand le pétrole sera bien moins disponible qu’aujourd’hui. Il va donc falloir penser un monde où la mobilité, après deux siècles où elle a coûté de moins en moins cher, devrait suivre une forme de chemin inverse, aucun des substituts généralement avancés pour « remplacer le pétrole » (agrocarburants, liquéfaction du charbon ou du gaz, voiture électrique, etc) n’étant à même de prendre le relais en prix et en volume. Nous allons donc vivre une époque intéressante…

Les biocarburants, souvent cités comme l’alternative miracle, ne sont pas en réalité pas viables. Par exemple, un plein de biocarburant automobile nécessite la consommation de 200 kg de maïs, soit ce qu’il faut pour nourrir une personne pendant 1 an. Or les surfaces agricoles sont réservées à la production alimentaire, déjà insuffisante pour couvrir l’ensemble des besoins de l’humanité aujourd’hui. Il ressort que satisfaire seulement 10% de la consommation actuelle des transports (5 MTep) avec les biocarburants nécessiterait la mobilisation de 30 à 40% des terres agricoles actuelles !

Dans le domaine industriel, le pétrole sert avant tout à alimenter des chaudières, qui elles-mêmes servent :

  • soit produire de l’électricité,
  • soit à chauffer des matériaux en direct
Graphique montrant l'évolution de la découvert du pétrole - Article sur le pétrole JEPS
Camembert de répartition de l'utilisation du pétrole - Junior ESTACA Paris-Saclay

Dans le dernier World Energy Outlook de 2018, l’Agence Internationale de l’Energie (IEA) ne prévoit pas vraiment de baisse de la demande de pétrole dans les années à venir (sauf scénario très volontariste). Elle s’inquiète plutôt d’une production qui n’arriverait pas à couvrir les besoins à partir de 2025, même si selon elle, « Il y a suffisamment de pétrole dans le sol pour couvrir les besoins ». Le problème vient en réalité de la difficulté croissante à accéder aux ressources (les réserves de pétrole facilement accessibles seront bientôt épuisées) et du prix d’exploitation qui ne cesse de croître, rendant l’industrie pétrolière de moins en moins rentable.

A l’heure actuelle, un monde sans pétrole est encore totalement inenvisageable car les industries spatiale (nécessaire au fonctionnement d’internet et de la quasi-totalité de nos systèmes d’informations), aéronautique et maritime sont dépendantes entièrement du pétrole.

Le transport aérien est particulièrement demandeur d’alternatives aux carburants issus du pétrole, pouvant lui garantir une moindre dépendance au pétrole, tout en réduisant son impact sur l’environnement.

Les carburants aéronautiques répondent à des spécifications précises, liées aux fortes variations de leurs conditions d’emploi et aux contraintes de performance des avions (notamment liée à la vitesse et l’accélération spécifique de ces appareils qui rend les moteurs aéronautiques inadaptés à l’utilisation de nombreux carburants alternatifs). Aussi les carburants alternatifs doivent-ils prouver qu’ils sont parfaitement miscibles avec les carburants actuels et interchangeables en partie ou en totalité avec le kérosène conventionnel.

Cependant, le transport routier reste de loin le principal consommateur de pétrole et émetteur de polluants dans le monde.

2. Part des émissions de polluants liées à l’utilisation du pétrole pour le transport

L’importance de la recherche et de l’innovation dans les transports

Il est donc indispensable de pousser la recherche pour alimenter l’innovation dans les systèmes de propulsion des transports.

C’est par exemple ce que le pôle recherche de l’ESTACA, école d’ingénieur spécialisée dans les transports, composés de professeurs chercheurs et d’étudiants, notamment grâce à l’ESTACA’Lab ou le FAB’Lab (laboratoires de recherche), s’évertue à faire ; ou encore les associations étudiantes tournées vers l’économie de carburant telle que la PV3e qui conçoit et construit un véhicule et un moteur énergétique afin de participer au Shell Eco Marathon, dont le but est de parcourir le plus de distance possible avec 1L d’essence. Le record actuel de l’association est de 2 701 Km/L d’essence, soit l’équivalent d’un Paris-Madrid.

Dans le cadre de thèse de recherche, on peut notamment citer Laïd DEGAA, sur le Développement de méthodes avancées pour la gestion d’une batterie hybride embarquée dans un véhicule électrique, et Adriano CESCHIA, sur la Méthodologie de conception optimal d’une chaine de conversion embarquée hybride, en collaboration avec GeePS (Centrale Supélec).

3. Quelles sont les alternatives au pétrole actuelles ou à venir pour la mobilité ?

Le véhicule électrique, la solution de demain

Le moteur peut être alimenté de deux façons différentes :

  • par une batterie. C’est un ensemble d’accumulateurs électriques reliés entre eux de façon à créer un générateur de courant continu de la capacité et de la tension désirée. Par exemple, une pile est un accumulateur électrique.
  • par un moteur thermique générateur. C’est un moteur fonctionnant comme un groupe électrogène. Il entraîne un alternateur qui crée de l’énergie électrique. Cette énergie est ensuite retransformée par un moteur électrique en énergie mécanique.

Sur les voitures électriques d’aujourd’hui, l’alimentation utilisée est la batterie. Elle se recharge soit de façon externe avec un câble, soit grâce à la décélération du véhicule, le moteur fonctionnant alors en générateur.

Le problème qui se pose aujourd’hui est l’autonomie des batteries du véhicule électrique qui est de l’ordre de 100 à 300 km, ce qui est très faible. Les constructeurs automobiles cherchent donc à innover de nouvelles technologies permettant de générer de l’électricité en interne. Trois techniques sont en émergence :

  • un moteur thermique classique assurant selon la situation une partie de la traction, autrement appelé moteur hybride.
  • un groupe électrogène ou une pile à combustible générant de l’électricité.
  • des panneaux solaires intégrés à la carrosserie.

Plusieurs marques automobiles fabriquant des voitures électriques se distinguent aujourd’hui par leurs technologies différentes. On retrouve notamment Tesla Motors qui commercialise la Tesla Roadster. C’est une petite voiture de sport fonctionnant uniquement grâce à une batterie de lithium. Elle se distingue grâce à son autonomie (340 km) et sa vitesse de pointe de 212km/h. Elle se recharge uniquement en externe par câble. Toyota commercialise la Prius qui est une voiture hybride, c’est à dire qui fonctionne par batterie à basse allure et pour petits trajets et par moteur thermique à allure rapide et pour les longs trajets.

Le véhicule à hydrogène, la solution d’après-demain

Si les véhicules électriques sont la solution de demain, les modèles dits à piles à combustible (ou hydrogène) sont peut-être celle d’après-demain. Il s’agit là aussi de véhicules électriques. Mais l’électricité est produite par le véhicule au lieu d’être stockée dans une batterie. En fonctionnement, une voiture à hydrogène n’émet donc aucun CO2.

Concrètement la technologie de pile à combustible produit de l’électricité grâce à de l’hydrogène stocké sous forme liquide qu’elle transmet à une batterie qui va alimenter le moteur électrique. L’avantage, c’est que le véhicule est propre et que le plein se fait rapidement comme pour une voiture à essence. L’inconvénient est que l’hydrogène n’est pas présent dans la nature et qu’il faut donc le produire en cassant des molécules d’eau. Ce qui est complexe à faire à l’échelle industrielle.

Cela explique qu’aujourd’hui, ce marché sur lequel seuls constructeurs japonais et coréens se sont lancés, est encore minuscule. La France compte à peine quelques stations-services à hydrogène et le marché français ne se compose que d’une centaine de véhicule contre 160.000 pour les modèles à batterie.

Le véhicule hybride, la solution non-bonifiée

On sort cette fois de la catégorie des véhicules qui n’émettent aucun gaz à effet de serre. Et pour cause, les véhicules hybrides mêlent moteurs thermiques et batteries électriques. Cependant, ils émettent beaucoup moins de CO2 que les véhicules thermiques. Une Clio essence va émettre 115 grammes de gaz au kilomètre contre 70 pour une Toyota Prius. Mais évidemment, si les hybrides font la transition entre les anciens véhicules et les nouveaux, ils ne sont qu’une solution intermédiaire.

Il existe d’ailleurs deux technologies d’hybride : les véhicules rechargeables et les non rechargeables. Les premiers ont des batteries assez puissantes qui permettent de rouler une cinquantaine de kilomètres à l’électrique, soit de quoi faire des trajets quotidiens sans émission. Et si ces modèles ont mis du temps à décoller, leurs ventes ont fait un bond de 24% en 2018 dans l’Hexagone (13.400 immatriculations) avec le succès des modèles SUV comme Mitsubishi Outlander, Volkswagen Passat et autres Volvo XC60.

Les hybrides non rechargeables restent la catégorie historique (la Toyota Prius a 20 ans) et celle qui se vend le mieux. Il s’agit de véhicules qui alternent entre le moteur thermique et la batterie électrique. Leur autonomie en électrique pur n’est que de quelques kilomètres. Le calculateur alterne entre les modes selon le besoin de puissance.

Tableau nous présentant les différentes technologie de batterie électrique - article JEPS sur le pétrole
Tableau de présentation des plug-in électriques présents sur les voitures thermiques

4. Les différentes alternatives de propulsion dans l’automobile

Le véhicule au gaz, une alternative crédible

Moins en vue que les autres technologies, le gaz a pourtant repris des couleurs en 2018 avec la hausse du prix du carburant à la pompe. Les ventes de véhicules qui fonctionnent au gaz comme le GPL ou le GNV ont bondi de 150% en 2018 selon le Comité des Constructeurs Français d’Automobiles (CCFA).

Le GPL pour gaz de pétrole liquéfié est aujourd’hui le carburant le plus économique. Le litre de GPL oscille depuis le début de l’année entre 80 et 90 centimes contre 1,45 euros pour le sans plomb 95 et 1,44 euros pour le gazole. L’économie réalisée peut atteindre 30 euros sur le plein. Certes une voiture au gaz qui roule au GPL consomme plus qu’une essence équivalente (aux alentours de 20%) mais malgré ce paramètre, le GPL reste plus économique.

Et les types de carburants au gaz sont nombreux. Outre le GPL qui est du butane et du propane issu des champs pétrolifères, il existe le GNV (gaz naturel pour véhicule) qui est du méthane lui aussi d’origine fossile ou produit par méthanisation et qui offre l’avantage d’avoir plus de réserves naturelles que le GPL issu du pétrole.

Evidemment ils ne s’agit pas de technologies « zéro émission », car il s’agit de véhicules hybrides essence/GPL ou essence GNV. Leur moteur est alimenté par deux sources d’énergie réparties dans deux réservoirs. Le moteur passe de l’un à l’autre des carburants. Il démarre à l’essence avant de passer sur le GPL ou le GNV. Il est d’ailleurs tout à fait possible de transformer un véhicule essence en GPL pour réduire sa facture de carburant.

Pour aller plus loin dans l’analyse des alternatives du pétrole dans l’automobile, c’est ici.

Auteur : Nicolas Bachelet, chargé d’affaires chez Junior ESTACA Paris-Saclay.

EN avant de l'article sur Alstom-Bombardier la fusion Ferroviaire

Alstom Bombardier révolution du monde ferroviaire ?

Présentation

Bombardier transport est la division ferroviaire de la multinationale canadienne Bombardier Inc. connue mondialement pour sa filière aéronautique (avions régionaux, avions d’affaires). Si la division ferroviaire est moins connue du grand public, elle gagne en renommée dans nos modes de transports, notamment dans le paysage ferroviaire français, à travers des produits phares comme le Regio2N (train assurant le service de nombreuses lignes de TER) ou les Z50000/Franciliens/NAT (nouvelle automotrice transilien qui sont les nouvelles rames du réseau transilien d’Ile de France). Dans cet article, toute mention de Bombardier fait donc référence à Bombardier Transport, division ferroviaire de Bombardier Inc.

z50000_Bombardier_article sur Alstom_Bombardier JEPS
z50000 de Bombardier sous la livrée Transilien
Regio2N sous la livrée Ile-de-France mobilité proposé par Bombardier_Article JEPS
Train Regio2N de Bombardier sous la livrée Ile de France mobilité

Alstom, entreprise Française mondialement connue pour avoir développé le TGV, est donc une entreprise spécialisée dans le secteur des transports ferroviaires (Tramways, métros et trains). En plus du TGV, Alstom a produit ou produit une bonne partie des rames de métro et de tramway en France. À l’international, elle exporte son savoir-faire que ce soit en fournissant du matériel ferroviaire à grande vitesse, ou bien elle gère ou construit des réseaux ferrés comme en Australie. Enfin, Alstom a établi avec la SNCF en 2007, le record du monde de vitesse sur rail.

1. L’avant Alstom-Bombardier

Avant le rachat de Bombardier par Alstom en 2020, Alstom (troisième constructeur ferroviaire mondial) voulait fusionner avec Siemens Mobility (deuxième constructeur ferroviaire mondial), la division ferroviaire de Siemens. Cette fusion avait pour but de créer un géant européen dans le domaine, un « airbus du ferroviaire » pour concurrencer le constructeur chinois CRRC (premier constructeur ferroviaire mondial). En effet, le constructeur chinois produit des équipements ferroviaires pour la Chine, qui possède le deuxième plus grand réseau ferroviaire du monde. De plus, CRRC remporte aussi de nombreux projets en Afrique et en Asie qui lui permettent de considérablement augmenter son chiffre d’affaires.

Cependant cette volonté de concurrencer le premier constructeur ferroviaire mondial s’est brutalement arrêtée lorsque la Commission européenne a rejeté cette fusion sous la houlette de la commissaire chargée de la Concurrence Margrethe Vestager. En effet, Alstom et Siemens étant dominants en Europe dans le domaine des trains à grande vitesse et de la signalisation ferroviaire, la commissaire craignait que la position dominante issue de la fusion limite la concurrence. Cependant, ce rejet n’a pas eu de grande répercussion sur les 2 entreprises car ces dernières ont un carnet de commande chargé (exemple : 43 milliards d’euros pour Alstom) et se portent bien financièrement.

2. Le rachat de bombardier par Alstom

L’entreprise mère de Bombardier transport, Bombardier Inc. était en difficulté financière, elle a notamment dû vendre une partie de ses activités aéronautiques (Par exemple : sa série C Series vendue à Airbus en 2017 qui deviendra l’Airbus A220). Bombardier Inc. recherchait donc un repreneur pour sa division ferroviaire. C’est ainsi qu’Alstom a annoncé en février 2020 que suite à de nombreuses négociations avec Bombardier Inc. et la caisse de dépôt et placement du Québec l’acquisition de Bombardier Transport. Cette fusion permettra au constructeur ferroviaire français d’augmenter considérablement son carnet de commandes (passer de 43 milliard d’euros à environ 75 milliards d’euros), ainsi que son chiffre d’affaire. Enfin, l’entreprise française pourra être plus présent sur les marchés internationaux notamment en Asie et en Afrique. En échange, Alstom devra redresser les activités de Bombardier Transport qui est actuellement en difficulté financière comme l’a déclaré Henri Poupart-

Lafarge, Président du Conseil d’administration et Directeur Général d’Alstom :

« Je suis très fier d’annoncer l’acquisition de Bombardier Transport, qui représente une opportunité unique de renforcer notre [Alstom] position mondiale sur le marché en forte croissance de la mobilité. Cette acquisition renforcera notre présence internationale […] nous sommes profondément engagés à poursuivre l’accélération du redressement des activités de Bombardier Transport […] »

Bombardier avait aussi proposé une fusion au conglomérat Industriel japonais Hitachi mais Alstom était un meilleur candidat à la fusion mais aussi plus enclin à propos de cette fusion étant donné que Bombardier possède plusieurs usines en Europe dont une usine en France à Crespin. De plus, Bombardier possède des grosses parts de marchés en Europe et en France dont des consortiums avec l’entreprise Française sur certains appels d’offres.

Voici l’exemple d’un projet du consortium Alstom-Bombardier : le RER NG

3. La suite

Actuellement, cette acquisition n’est pas encore totalement effective, même si elle a été pleinement validée par les 2 entreprises et par la caisse de dépôt et placement du Québec, elle doit encore avoir l’autorisation des autorités de régulation et des autorités de la concurrence concernée, cette autorisation est attendue pour le 1er Semestre 2021. Pour ce cas la situation est différente, Alstom ayant pris ses précautions, en ayant prévenu la commission européenne et analysé les points forts de Bombardier et d’Alstom qui sont différents. Cette fusion ne créera pas de « challenger », ce que Margrethe Vestager souhaite éviter selon ses dires :

« La vraie question est de savoir si de telles fusions peuvent aboutir à l’absence de challenger, et la réponse est clairement non. C’est la ligne rouge. »

En effet, Bombardier n’étant pas aussi dominant que Siemens dans le domaine de la grande vitesse et encore plus dans le domaine des signalisations ferroviaire, le cas est différent dans cette acquisition de Bombardier par Alstom. Les deux entités n’attendent donc plus que la réponse des autorités concernées.

Enfin cette fusion va surtout permettre à la nouvelle entité de développer une offre plus complète avec des ressources en R&D et en ingénierie élargies. La nouvelle entité va avoir une présence industrielle plus importante à l’international et avoir plus de poids dans les contrats et appels d’offres internationaux. D’un autre côté cette fusion va permettre un redressement efficace de Bombardier par un transfert de connaissances de de bonnes pratiques de la part d’Alstom.

Pour conclure, cette fusion Alstom-Bombardier est une grande opportunité pour le ferroviaire européen, mais ne va pas créer de révolution dans le monde ferroviaire. Cette fusion devrait être bénéfique pour les deux entreprises, et induire tout de même quelques changements dans le paysage ferroviaire. Actuellement (Avril 2020) la fusion n’est pas encore totalement effective, c’est l’avenir qui nous montrera les conséquences de cette fusion.

Que peuvent faire les Juniors suite à cette fusion ?

Logo Couleur Junior entreprise ingénieure Junior ESTACA Paris Saclay 2019

Qu’est-ce qu’une junior entreprise ?

C’est une association fonctionnant sur le même principe qu’un cabinet de conseil. Dans le cas de Junior ESTACA Paris-Saclay, nous fonctionnons de la même manière qu’un cabinet en ingénierie.

En effet, nous proposons différentes offres de prestations dans le domaine des transports qui est la spécialité de notre école : l’ESTACA. Nous avons déjà réalisé de nombreuses études avec de grandes entreprises du secteur ferroviaire comme Alstom, la SNCF, ou encore la RATP. Vous pouvez dès à présent télécharger notre plaquette ou demander un devis.

Auteur : Frédéric Jin, vice Trésorier chez Junior ESTACA Paris-Saclay.