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Archive de la catégorie ‘Innovation et technologies’

Mardi 22 septembre 2015 | Mise en ligne à 14h52 | Commenter Commentaires (50)

«Volkswagate», «Fauxwagen» : quelques points de repère…

(Photo : archives La Presse)

(Photo : archives La Presse)

Ainsi donc, le constructeur automobile allemand Volkswagen a tripatouillé avec les tests de pollution que le ministère américain de l’environnement (EPA) impose aux voitures vendues aux États-Unis. Les excuses du grand patron ont déjà fait le tour du monde quelques fois, contrition dont on ne doute pas de la sincérité quand on songe à l’amende de 18 milliards $ qui lui pend au bout du nez aux États-Unis seulement et à la varlope de 25 milliards $ que l’entreprise a subie en Bourse. Oh, et il y aura des coûts de rappel à prévoir…

Mais en tout ceci, les articles qui permettent de comprendre le fond technique et chimique de l’affaire sont malheureusement assez rares. C’était à prévoir, remarquez, puisque les agences de presse (et beaucoup de médias généralistes) évitent systématiquement ce genre d’explication, de peur de perdre des lecteurs, mais cela reste dommage — et j’ai bien de la difficulté à comprendre comment on peut écrire autant d’articles sur une supercherie sans jamais expliquer en quoi l’arnaque consistait, au juste, mais bon, c’est peut-être juste moi…

Alors voici ce que j’ai pu glaner à ce sujet. Si vous avez d’autres liens instructifs, proposez-les dans les commentaires, je les reproduirai à la fin du billet…

Le scandale ne touche, comme on le sait, que les moteurs diesels dans les voitures VW. Ces moteurs fonctionnent (grosso modo) en brûlant un mélange de carburant un peu différent de l’essence ordinaire et, contrairement aux moteurs ordinaires qui allument l’essence à l’aide d’une étincelle, s’en remettent à la compression de l’air chaud pour faire provoquer l’explosion dans les pistons. En bout de ligne, ces différences rendent les moteurs diesel plus économe, surtout sur la grand-route, mais ils émettent en revanche une panoplie de polluants en plus grande quantité que les moteurs «classiques» — principalement des oxydes d’azote, du carburant non brûlé et de la suie.

Les oxydes d’azote sont particulièrement problématiques, lit-on dans cet excellent papier de Wired, parce que sous la lumière du Soleil, ils se défont et réagissent pour former de l’ozone — une des composantes du smog, connu pour provoquer et/ou empirer toutes sortes de problèmes respiratoires et cardiaques. Afin de réduire ces émissions, un système a fini par être mis au point — d’abord pour les camions, mais il fut appliqué aux voitures par la suite — qui injecte un mélange d’eau et d’urée. Lorsque les gaz d’échappement d’un moteur diesel entre en contact avec ce mélange, ils réagissent pour donner essentiellement de l’eau, de l’oxygène et un peu de CO2. Le système réduit les émissions d’oxydes d’azote par environ 90 %. Notons qu’il existe aussi d’autres systèmes qui agissent plutôt comme des filtres (qui doivent être nettoyés périodiquement), et qu’il est possible que les moteurs fautifs en aient été munis ; l’avis d’infraction de l’EPA n’est pas clair là-dessus, voir page 4.

Le système implique cependant de munir les autos d’un réservoir pour le mélange d’eau et d’urée — et j’imagine qu’il faut le remplir de temps à autre. Mais depuis quelques années, VW se targuait d’être parvenu à se passer de cette mixture. On ne savait trop comment, mais le fait demeurait que ses voitures diesel passaient les tests de l’EPA sans problème — et n’était-ce pas là le plus important ?

Or, un groupe de chercheurs de l’Université de Virginie occidentale et du Conseil international des transports propres a fini par vouloir comparer les émissions des modèles vendus en Europe et aux É-U. Comme ils faisaient des tests de route réelle — au lieu des tests en labos, qui se déroule sur l’équivalent de «tapis roulants» —, ils s’attendaient à obtenir des résultats plus élevés que les valeurs indiquées par les fabricants, mais les écarts qu’ils ont noté étaient tels (jusqu’à 40 fois les limites permises) qu’ils ont alerté l’EPA. Placé devant ces faits, VW a apparemment admis ses torts presque tout de suite (correction : d’après l’avis d’infraction de l’EPA, VW a nié la faute pendant un certain temps).

L’entourloupe était la suivante : contrairement aux prétentions de la compagnie, ses moteurs diesel avaient toujours besoin du mélange d’eau et d’urée, et ses autos en étaient toujours équipées. Mais VQ avait introduit quelques lignes de code dans ses ordinateurs de bord afin qu’ils reconnaissent quand ils sont en situation de test environnemental (moment où le moteur est sollicité, mais pas la direction) et quand ils sont en situation de conduite réelle. Et le tout était programmé pour que le système antipollution ne démarre que dans le premier — alors autant dire jamais.

Notons enfin avec le New Scientist que, de manière plus générale, cet épisode soulève une fois de plus la question de la validité des tests d’émission en laboratoire. Et ce n’est pas une question facile. D’une part, bien sûr, l’idéal serait de toujours mesurer les émissions des véhicules en situation réelle, sur de vraies routes. Mais la vraie vie étant ce qu’elle est, cela ferait intervenir une foule de facteurs différents — topographie, force et direction des vents, température au moment du test, condition de la chaussée, précipitation, etc. — qui empêcheraient toute comparaison entre les voitures. D’où l’intérêt des tests en labo, même si ceux-ci donnent des résultats qui, en bout de ligne, n’ont pas grand-intérêt, puisque c’est la pollution réelle que l’on veut savoir ici. L’Union européenne prévoit d’ailleurs imposer des mesures plus réalistes à partir de 2017.

AJOUT (22 sept, 8h45) : tel que promis, voici quelques autres liens qui aident à voir clair…

- https://www.washingtonpost.com/news/the-switch/wp/2015/09/22/the-tech-behind-how-volkswagen-tricked-emissions-tests/

- http://www.vox.com/2015/9/21/9365667/volkswagen-clean-diesel-recall-passenger-cars

- http://www.lemonde.fr/planete/article/2015/09/22/l-ong-a-l-origine-du-scandale-volkswagen_4767318_3244.html#xtor=RSS-3208

- http://www.greencarreports.com/news/1100125_vw-diesel-emissions-recall-what-you-need-to-know-in-10-questions

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Jeudi 18 juin 2015 | Mise en ligne à 10h37 | Commenter Commentaires (24)

Le graphène : un miracle qui attend son problème ?

Le graphène est un cristal de carbone en 2 dimensions, c'est-à-dire qu'il ne fait qu'un seul atome d'épaisseur. (Photo : archives Le Soleil)

Le graphène est un cristal de carbone en 2 dimensions, c'est-à-dire qu'il ne fait qu'un seul atome d'épaisseur. (Photo : archives Le Soleil)

De tous les nouveaux matériaux qui ont été mis au point ces 20 dernières années, aucune n’a été autant porté aux nues que le graphène — qui est essentiellement une feuille de cristaux de carbone si mince qu’elle ne fait qu’un seul atome d’épaisseur. Fabriqué pour la première fois en 2003 et qualifié par plusieurs de nouvel or noir, le graphène a valu le prix Nobel de physique à ses découvreurs dès en 2010, un délai extraordinairement court justifié par ses propriétés extraordinaires, qui laissent entrevoir une révolution technologique comparable celle que le laser a mis en branle : 200 fois plus fort que l’acier, léger, meilleur conducteur électrique et thermique que le cuivre, etc.

Mais voilà, lit-on dans ce papier paru sur le site de Nature, en 2013 les ventes de ce matériau-miracle se sont élevés à… 12 millions $. Pas milliards, millions. En en 2025, on projette que le marché mondial sera d’à peine 350 millions $.

Ce ne sont pourtant pas les applications envisagées qui manquent, lit-on dans l’article. Le graphène, par exemple, a la faculté de transformer presque tous les photons qui le frappent en courant électrique, ce qui pourrait en principe en faire le Saint-Graal des panneaux solaires, sans compter un potentiel énorme pour emmagasiner l’énergie. Mais pour l’heure, il n’a trouvé que bien peu d’applications, notamment dans des alliages pour renforcer des matériaux.

Son amalgame de solidité, de souplesse et de conductibilité en ferait un candidat absolument rêvé pour les écrans tactiles, mais il n’a jusqu’à maintenant été utilisé que dans une infime poignée («pincée» serait même plus approprié) de modèles, parce qu’il reste deux fois plus cher que les matériaux actuels. Et peut-être aussi parce que ces derniers font très bien l’affaire…

Bref, l’article de Nature décrit (implicitement) le graphène comme une solution qui se cherche un problème, et trace (explicitement) un parallèle avec les nanotubes de carbone — un autre matériau remplis de belles promesses, mais qui ne «lève» pas. Le texte est fort intéressant et rudement bien documenté, je vous en recommande sincèrement la lecture. Mais je trouve aussi qu’il est un-peu-pas-mal tôt pour déplorer que le graphène n’a toujours pas trouvé de «killer application» qui fait vraiment décoller la production. Seulement 12 ans ont passé depuis la première fabrication du graphène ; à vue de nez, cela peut sans doute paraître bien long avant de trouver quelque chose à faire avec une découverte, mais quiconque connaît un peu son histoire des sciences sait que c’est, au contraire, très court.

Reprenons l’exemple du laser, sans doute la révolution technologique la plus importantes des 50 dernières années — avec l’informatique. Il a été mis au point pour la première fois en 1960 dans les célèbres laboratoires Bell, aux États-Unis. Ses pionniers n’entrevoyaient pas, au début, à quel point leur trouvaille allait chambouler la «planète techno», mais il ne lui a fallu que quelques années pour commencer à faire boule de neige.

Les premières applications du laser furent faites en science, car il était évident dès le départ qu’une nouvelle forme de lumière allait permettre de sonder la matière de façon inédite. Des applications de mesure de distance apparurent relativement rapidement aussi, mais je ne crois pas me tromper ou déformer beaucoup la réalité en disant que le laser a connu une première décennie à peu près aussi «humble» que le graphène.

Et il faut aussi garder un autre point important à l’esprit : non seulement est-il normal qu’il se passe facilement 10 ans avant que l’on mette au point les premières applications d’une découverte, mais on doit aussi s’attendre à ce que l’application, si révolutionnaire et utile soit-elle, prenne une autre bonne décennie avant de se diffuser pour la peine. Toujours dans le cas du laser, mentionnons que les lecteurs de code-barre sont apparus en 1974, mais que leur usage ne s’est vraiment généralisé que 10 à 15 ans plus tard. De même, la première imprimante laser a été fabriquée en 1971 (!), mais elle n’a pris le pas sur les autres technologies d’impression que dans les années 90 — encore que cela a pu varier selon les domaines, bien entendu.

Bref, et vous me direz ce que vous en pensez, je ne doute absolument pas que le graphène trouvera une multitude d’applications, dont certaines pourraient bien changer nos vies. Mais il faut simplement réaliser que cela prend du temps. C’est une chose que de faire une découverte dans un labo. C’en est une tout autre (et une très complexe) pour une société que d’apprendre à s’en servir.

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Graphique : Quoctrung Bui/NPR

Graphique : Quoctrung Bui/NPR

Parlez-moi d’une belle énigme… Comme les femmes étaient très peu présentes dans les universités il y a 50 ou 60 ans, on se dit qu’elles n’ont, forcément, jamais été plus présentes dans les programmes d’informatique qu’elles le sont maintenant — même si ça reste évidemment très bas, sous les 10 %. Et pourtant, un fascinant graphique publié par la radio publique américaine montre que c’est faux : jusqu’en 1984 environ, la proportion de femmes en informatique augmentait petit à petit, au même rythme que la présence des femmes dans d’autres domaines universitaires comme la médecine, dépassant même les 35 %. Ce n’est que par la suite qu’elles se sont détournées des ordinateurs. Et allez savoir ce qui a bien pu se passer en 1984…

A priori, lorsque l’on observe ce genre de tendance aux États-Unis, on les voit également au nord de la frontière. Et les quelques données que j’ai pu glaner ici et là suggèrent que c’est bel et bien le cas. En 1971, la première cohorte de diplômés en informatique de l’UdeM comptait 10 finissantes sur un total de 45 ; cette proportion de 22 % est plus du double des quelque 9 % de femmes qui étudient de nos jours en informatique à la Poly et à l’UQAM. Et selon Statistique Canada, le domaine «mathématiques, informatique et sciences de l’information» (qui déborde pas mal des ordis, remarquez) s’est masculinisé entre 1992 et 2007, la proportion de femmes y baissant de 35 à 30 %.

Alors qu’est-il donc arrivé en cette année fatidique de 1984 ? Un changement dans les méthodes de traitement des eaux ? Astres en conjonction ? Autre chose ?

Un bref coup d’œil aux archives du Billboard montre que l’auditoire des radios commerciales a vécu de sales moments, cette année-là, et que les dépressions devaient être fréquentes chez les mélomanes (encore qu’en cherchant un peu, les pauvres pouvaient aussi trouver bien du réconfort)…

Non, plus sérieusement, l’hypothèse avancée par NPR est que c’est à peu près à cette époque que les ordinateurs personnels se sont démocratisés, qu’ils ont commencé leur entrée à grande échelle chez Monsieur et Madame Tout-le-Monde. C’est l’année où furent lancés le populaire Tandy-1000, le non moins vendeur MacIntosh et (oh ! souvenir…) la disquette 3,5 pouces. Or chez ces mêmes Monsieur et Madame Tout-le-Monde, l’ordinateur était vu comme une affaire d’homme ou comme un jouet pour garçon, puisque les jeux électroniques se sont répandus en même temps — et Dieu sait que le gaming est encore un univers masculin.

Les filles ayant eu moins d’occasions et de temps qu’eux pour se familiariser avec l’ordinateur, elles n’auraient pas pu développer le même intérêt pour l’informatique et/ou se seraient trouvées désavantagées à leur arrivée à l’université.

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