10 innovations pour nous épargner de drainer les ressources de la terre
Alors que la population continue de croître et que les combustibles fossiles continuent de diminuer, il sera de plus en plus difficile de produire de l'énergie, des aliments et de l'eau potable. Mais les avancées technologiques, certaines simples, certaines ahurissantes, nous dévoilent de nouvelles façons de s’épanouir avec les ressources limitées de la planète.
10Warka Eau
Crédit photo: Architecture and Vision / Smithsonian
L’Éthiopie a le moins accès à l’eau potable de tous les pays africains. Les femmes et les enfants de la plupart des villages doivent parcourir de nombreuses heures par jour pour aller chercher de l'eau qui est souvent sale et contaminée par le partage du bétail et d'autres animaux.
«Warka Water» est une solution conçue par deux ingénieurs italiens et repose sur un principe très simple. Il retient la vapeur d'eau de l'air par la condensation. D'une hauteur de 9 mètres (30 pieds), le cadre est en bambou et en tissu de polyéthylène spécial qui collecte les gouttelettes d'eau. Il pèse environ 60 kilogrammes et peut être assemblé par quatre personnes en quelques heures sans échafaudage. Chaque pilier peut produire environ 100 litres (26 gallons) d'eau propre et fraîche par jour à partir de rien, sans aucun effort.
Le mot éthiopien Warka fait référence à un figuier sauvage originaire du pays. Le warka, symbole de fertilité et de générosité, est couramment utilisé pour les rassemblements publics et les classes.
Le projet Warka Water devrait être opérationnel en 2015 dans certains villages du pays. C'est une solution simple, économique et élégante pour résoudre une petite partie d'un grand problème.
9Energy Tower
La tour d’énergie est un concept reposant sur le même principe que la tour solaire, mais en sens inverse. Au lieu de chauffer l'air au sol et de le faire monter, il est prévu de refroidir l'air au sommet et de le faire tomber. Pour ce faire, les scientifiques pulvérisent de l'eau à la tête de la tour, imitant la pluie. L'air se refroidit à mesure que l'eau s'évapore. Parce que l'air froid est plus lourd que l'air chaud, il descend à très grande vitesse. La force des vents verticaux entraîne les turbines à la base de la tour, produisant de l'électricité.
Une telle tour devrait mesurer une hauteur stupéfiante: 1 000 mètres, soit près de trois fois la hauteur de l'Empire State Building et environ 20% plus grande que l'actuelle structure la plus haute du monde. Mais ce serait relativement peu coûteux, compte tenu de la taille. Cela fonctionnerait efficacement dans les endroits chauds et secs près des sources d'eau.
En plus de produire de l'électricité proprement, la tour permettrait également de réduire les coûts de dessalement d'environ 50%. Les eaux usées peuvent également être purifiées, si les villes et les villages sont à proximité. Les bassins d'eau de mer situés à proximité de la tour peuvent également contenir jusqu'à 160 000 tonnes de poisson. De plus, l'air aspiré plus frais et humide peut changer le climat aride local, le rendant ainsi idéal pour l'agriculture.
Avec le temps, le sel ou d’autres matériaux solides peuvent obstruer les turbines, mais à part cela, la tour d’énergie serait en grande partie autonome.
8Le réfrigérateur bio
Les réfrigérateurs domestiques ordinaires, même les modèles les plus écologiques, représentent environ 8% de notre facture d'électricité totale. Depuis le développement initial en 1748 et quelques modifications supplémentaires apportées dans les années 1920, la technologie de réfrigération n'a pas beaucoup changé. Leur conception est certes différente, mais ils fonctionnent toujours avec des réfrigérants chimiques qui présentent un risque incroyable pour la santé s'ils sont inhalés.
Cependant, en 2010, lors du concours Electrolux Design Lab, le jeune designer russe Yuriy Dmitriev a présenté son idée de la réfrigération future. Au lieu d'une boîte standard remplie d'air, sa conception place la nourriture dans un gel de biopolymère. Le gel absorbe la chaleur des aliments et les expulse sous forme de lumière visible.
Le frigo n'a pas de moteur. Jusqu'à 90% de son volume peut être utilisé comme espace de stockage. Il peut être de différentes formes et tailles, et comme il n’a ni porte ni tiroir, vous pouvez même le monter au plafond si vous le vouliez vraiment.
Pour l’instant, le design n’est qu’un concept, et nous n’avons pas la technologie pour le faire fonctionner, mais c’est une idée de ce que les réfrigérateurs pourraient être en 2050.
7Mine Kafon
Plus de 50 millions de mines antipersonnel n'ont toujours pas été retrouvées dans des pays tels que l'Angola, le Cambodge, l'Afghanistan, l'Irak et le Mozambique. Les gens perdent encore régulièrement leurs membres ou même leur vie au profit de ces tueurs cachés. Désarmer une seule mine coûterait environ 1 200 dollars, et comme l’Angola en compte plus de 20 millions, le total nécessaire pour débarrasser le pays de cette terrible situation pourrait dépasser 24 milliards de dollars.
Massoud Hassani, designer afghan et ancien réfugié, a construit son propre appareil de détonation à faible coût. Pesant 70 kg, il est suffisamment lourd pour déclencher une mine, mais suffisamment léger pour être propulsé par le vent seul. Il ressemble à un pissenlit et se déplace comme une tumbleweed. Fabriqué en bambou et en plastique biodégradable, cet appareil peut faire exploser trois ou quatre charges avant d’être complètement détruit. La production d’une mine Kafon ne coûte que 40 dollars.
Le Mine Kafon possède également un système de suivi GPS intégré capable de détecter les mouvements de chaque appareil et d'indiquer l'endroit où une détonation a eu lieu. Cela aide les gens à identifier les zones exemptes de mines et celles qui ne le sont pas.
Néanmoins, la mine Kafon en est encore à ses débuts et présente des inconvénients. Il est possible qu'un de ces appareils ne déclenche pas chaque mine sur laquelle il roule, surtout s'il a déjà explosé plusieurs fois. Un autre hoquet concerne le terrain. Peu importe la force du vent, il est probable qu'il ne sera pas capable de pousser le Mine Kafon sur une colline escarpée, hors d'un fossé ou à travers une zone très boisée.
Hassani est conscient de ces problèmes et dit que les générations futures de l'appareil seront équipées de moteurs électriques pour une mobilité accrue et de détecteurs de métaux pour cartographier tous les objets métalliques, en cas d'échec de la détonation. Même si ce n'est pas l'appareil parfait, c'est un pas dans la bonne direction.
6Aerogel
Crédit photo: NASA / JPL-Caltech
L'aérogel est un matériau solide fabriqué à partir de gel de silice qui élimine tout le liquide en laissant la structure moléculaire intacte. Il est composé à 99,98% d'air, ce qui le rend extrêmement léger mais aussi très fragile. Il peut supporter jusqu'à 4000 fois son propre poids mais peut facilement casser simplement en le pliant doucement.
Son utilisation actuelle est aujourd'hui dans les sciences et l'exploration spatiales, collectant la poussière de comète et servant d'isolant pour vaisseau spatial. Les scientifiques tentent actuellement de trouver un moyen de le rendre plus résistant aux forces externes afin de le rendre encore plus pratique.
Également appelé «fumée gelée», Airgel pourrait nous faire économiser beaucoup en frais de chauffage. Parce que c'est principalement de l'air et que l'air est un bon isolant, ce matériau à base de silicium peut garder la chaleur à l'intérieur ou à l'extérieur de nos maisons. D'autres substances similaires, fabriquées à partir d'éléments tels que le carbone, ont d'autres utilisations respectueuses de l'environnement.
5Soylent
Il faut du temps pour préparer une bonne nourriture, tandis que la nourriture pratique contient généralement beaucoup de calories vides et grasses. Donc, à moins que vous ne disposiez de beaucoup de temps, vous mangez probablement mal. Un groupe de jeunes entrepreneurs américains ont pris sur eux de résoudre ce problème en remplaçant les aliments solides par un mélange prêt à l'emploi de tous les minéraux et nutriments dont le corps a besoin.
Nommée d'après le produit un peu similaire d'une histoire de science-fiction classique, la poudre Soylent se transforme en une boisson qui, sur le plan nutritionnel, est équivalente au repas idéal. Des centaines de personnes, y compris la créatrice, vivent exclusivement de Soylent depuis des mois et se sentent mieux que jamais.
Le produit est assez bon marché à produire et facile à stocker. Depuis 2014, il coûte 3 dollars par portion et est destiné aux personnes occupées des pays industrialisés. La même technologie pourrait s’étendre pour lutter à moindre coût contre la faim dans le monde.
4Bioluminescence
Les scientifiques s'efforcent de donner aux plantes les capacités d'animaux, comme les méduses et les lucioles, en créant des arbres qui brillent dans le noir. Le but de cette expérience, en plus d’être impressionnant et assez romantique, est de remplacer les lampadaires urbains dans les villes. Des sommes énormes et de grandes quantités de carburant sont dépensées chaque nuit dans l'éclairage public, de sorte qu'une lumière naturelle autosuffisante permettrait de réaliser des économies énormes.
L'Université d'État de New York tente d'épisser des gènes de bactéries bioluminescentes dans les chloroplastes des plantes, qui sont des corps de cellules végétales qui absorbent l'énergie de la lumière du soleil. Jusqu'à présent, le projet a réussi avec de minuscules plantes d'intérieur. À plus grande échelle, ce même processus pourrait réellement créer des arbres qui remplaceraient les lampadaires.
3Le réacteur à ondes progressives
Le nucléaire est un moyen très efficace de résoudre le dilemme du CO2 les émissions. Quelques catastrophes (Tchernobyl en 1986 et Fukushima en 2011) ont engendré la peur et la méfiance à l'égard de la technologie, mais l'énergie nucléaire est dans l'ensemble beaucoup plus sûre et plus propre que les solutions de remplacement largement utilisées.
Cependant, bien qu'elle ne consomme pas de combustibles fossiles, l'énergie nucléaire pose son propre problème de ressources. Il utilise un isotope relativement rare de l'uranium, l'uranium 235. L'uranium appauvri, U238, est un sous-produit de la fission nucléaire et est considéré comme un déchet, utile uniquement pour les stocks et les armes.
La société TerraPower est en train de développer un nouveau type de réacteur alimenté à l'uranium appauvri, soit les 99% d'uranium restants. Actuellement, il y a plus de 825 000 tonnes de ce produit uniquement aux États-Unis. Avec le réacteur à ondes progressives, ce matériau pourrait alimenter l'Amérique pendant les 700 prochaines années. Et en raison de sa conception et du type d'uranium et de liquide de refroidissement utilisé, un accident serait quasi impossible.
Ce type de réacteur a été envisagé pendant des décennies, mais les développements les plus récents de la technologie ont attiré beaucoup d'attention nouvelle de la part de personnalités telles que Bill Gates.
Cuiseurs 2Solar
Le cuiseur solaire est un appareil bon marché et respectueux de l'environnement capable de concentrer les rayons du soleil sur un point en utilisant des miroirs ou des métaux réfléchissants. Il ne faut que 10 à 15% de plus pour que la nourriture soit prête, comparée à un four ordinaire, mais elle ne fonctionne absolument pas.
Dans les pays en développement, où de nombreuses personnes n’ont même pas accès aux bases d’une vie décente, un four autosuffisant vaut son pesant d’or. Cependant, cela ne veut pas dire grand chose: un cuiseur solaire pèse très peu et même un petit enfant peut le faire fonctionner. Cela atténue également la forte demande de bois dans les zones en proie à la déforestation et à la désertification.
1plates-formes brillantes
Crédit photo: Felix Cheong
Le principal problème des sources d’énergie renouvelables, telles que les éoliennes et les panneaux solaires, c’est qu’elles ont besoin de beaucoup d’espace pour cultiver correctement leur électricité. Ils affectent également la beauté naturelle du paysage. Quelques éoliennes au sommet d’un champ verdoyant avec des montagnes enneigées à l’arrière-plan sont très agréables et sereines, mais des centaines de milliers de personnes rassemblées créent une telle horreur que les gens rejettent régulièrement les projets pour les construire. La solution à ce problème réside peut-être dans l’implantation des turbines sur des surfaces flottantes, très au large.
Lors du concours de conception LAGI (2014), l'artiste Felix Cheong a présenté sa propre solution à cette solution. Les plates-formes oscillantes flottent sur la mer et exploitent la puissance du vent grâce à leurs voiles élancées. Ils absorbent également le pouvoir des marées à travers leurs sous-couches. Ils produisent même de l'énergie à partir du simple mouvement effectué par les personnes qui marchent dessus.