Trains dont les TGV, mais aussi tramways, métros… le secteur ferroviaire se porte bien malgré la crise, et s’annonce d’ores et déjà comme l’un des modes de transports les plus prometteurs des décennies à venir. D’où vient son potentiel, où en est-on aujourd’hui et quelles sont les grandes tendances qui se dessinent ? Un mode de transport à très fort potentiel depuis plusieurs années Indépendamment de la crise de la Covid-19, le secteur ferroviaire est en croissance constante, aussi bien en France qu’en Europe et dans le monde entier. Il répond en effet à un nombre d’enjeux importants : stratégiques, économiques… tout en décuplant les possibilités de déplacement des populations au travers de l’ensemble des systèmes et moyens de transport ferroviaires : tramway, train, métro, TGV, c’est-à-dire l’ensemble des moyens de transport sur rails, et parfois sur pneus. Depuis plusieurs années, tout le secteur connaît une forte croissance et celle-ci est amenée à perdurer. Plusieurs raisons l’expliquent. D’un point de vue environnemental par exemple, on sait aujourd’hui que le transport ferroviaire est celui qui génère le moins de pollution par passager. Il répond donc bien aux défis climatiques et environnementaux du moment, mais aussi aux problématiques liées aux mouvements de population intra-muros, autour des villes, entre les villes et dans de nombreux cas, entre différents pays. Lorsque la distance à parcourir est inférieure à 1000 km, le train (et notamment le TGV) peut vite devenir plus compétitif que l’avion, grâce à un réseau de gares souvent implantées au cœur des villes, ce qui garantit une accessibilité facile et des temps de transport raisonnables. Ces différents avantages expliquent que le transport ferroviaire se développe partout dans le monde, y compris dans des pays où il n’était pas forcément très présent. Une étude récente montre que dans le monde, nous sommes à environ 10% de ce que sera le secteur ferroviaire dans les 30 ans à venir, avec de gros marchés comme les États-Unis, l’Asie, l’Amérique latine ou encore la Russie, sans oublier l’Europe bien entendu, où beaucoup de choses dans le domaine du transport ferroviaire restent encore à faire. Le potentiel de développement est donc particulièrement conséquent. Au-delà du transport de passagers, le ferroviaire pose aussi la question du fret et de la manière dont il peut répondre à des problématiques fortes aujourd’hui (sécurité de la route, camions polluants et qui abîment le sol…). En prenant en compte le fait que les gens voyagent peu la nuit, on peut tout à fait imaginer que le réseau existant soit utilisé pour faire circuler du fret sur certains créneaux horaires, ce qui permettrait de désengorger les routes et de porter des charges lourdes sans présenter de concurrence directe au transport de passagers. Le constat est clair : tant en termes de transport d’individus que de marchandises, l’avenir est au ferroviaire. C’est donc un secteur porteur où il faut être présent, à la fois sur la partie matérielle et au niveau des infrastructures. Ces dernières doivent être relativement maillées pour limiter la nécessité de prendre la route (pour éviter par exemple d’avoir à utiliser une voiture pour rejoindre une gare ou un aéroport). Sur une note plus contextuelle, on voit aussi à travers la crise de la Covid-19 que le ferroviaire permet de répondre plus facilement aux problématiques sanitaires, plus facilement en tout cas que l’aviation. Les grands acteurs du monde ferroviaire Plusieurs typologies d’acteurs évoluent dans le secteur : Les compagnies ferroviaires et opérateurs qui transportent des passagers ou du fret (tels que la RATP, la SNCF mais aussi les sociétés étrangères comme la Deutsche Bahn) ; Les constructeurs et équipementiers qui, eux, développent et conçoivent le matériel roulant exploité par les opérateurs : Alstom Transport, Siemens, Bombardier, Hitachi… Citons aussi les acteurs qui œuvrent au niveau des infrastructures ferroviaires, comme Egis Rail, Colas Rail ou NGE. Il y a donc ceux qui transportent, ceux qui interviennent sur l’architecture du réseau et ceux qui se concentrent sur la partie matérielle. Le savoir-faire d’Ametra Group au sein de cet écosystème Aujourd’hui et depuis plusieurs années, Ametra intervient à la fois auprès des opérateurs de transport (SNCF, RATP…) et des équipementiers et constructeurs de matériel roulant ferroviaire. Le groupe apporte son expertise en mécanique, mais aussi en électricité et en électronique. Ses ingénieurs issus de grandes écoles et techniciens spécialisés peuvent intervenir sous la forme d’assistance technique, ou bien dans un mode d’intervention avec engagement de résultats via des centres de services ou plateaux d’études dédiés. Ametra travaille aussi bien sur les différentes dimensions du matériel roulant (structure, architecture, fitting…) qu’au niveau des outillages permettant d’en assurer la maintenance. Nous sommes ainsi capables de développer des outillages et bancs de tests ou de simulation, et nos différentes branches permettent d’accompagner chaque client sur l’ensemble du développement du produit, de sa phase amont (étude de faisabilité) jusqu’à la livraison. Il est même possible de livrer un projet en build-to-spec, c’est-à-dire clé en main, en gérant aussi bien le développement que l’intégration et la simulation. L’ADN du groupe permet en effet d’accompagner les projets aussi bien sur les questions de développement et de conception que sur toute la partie prototypage et réalisation de petites et moyennes séries. Si des acteurs comme la RATP et la SNCF exportent leur savoir-faire dans le monde entier et sont sollicités par une multitude de pays, c’est aussi l’ensemble du tissu des partenaires qui évoluent à leurs côtés, dont Ametra fait partie, qui permet à la France d’être parmi les pays leaders dans son expertise du transport ferroviaire. Et demain ? La tendance est à une évolution de plus en plus marquée vers le train autonome (ce qui inclut aussi les métros automatisés et les tramways), vers la naissance d’un transport ferroviaire autonome sécurisé. Si l’automatisation est déjà bien en place au niveau du métro par exemple (à l’image des lignes 1 et 14 à Paris), la question du train est plus complexe, car ce dernier doit pouvoir embarquer sa capacité d’autonomie au sein de son matériel, avec des systèmes plus
Le stockage de l’hydrogène pour l’industrie navale
Le développement de nouvelles sources d’énergie et de nouvelles technologies de stockage est un élément clé pour une mobilité navale plus écologique. En outre, l’impact stratégique de nouveaux vecteurs énergétiques tels que l’hydrogène ou le méthanol a déjà été démontré dans le domaine maritime avec le système de propulsion indépendant de l’air (Air Independent Propulsion) de Naval Group. Dans le contexte actuel de décarbonation des mobilités et avec la volonté de l’Union Européenne de développer la production d’hydrogène vert à l’horizon 2030, Ametra Group renforce son expertise pour proposer des solutions pour la conception de système de stockage d’hydrogène pour l’industrie navale. Dans le but de proposer un éventail toujours plus large de services, Ametra travaille en parallèle à l’étude de l’intégration de piles à combustibles sur des navires et à la valorisation de ses sous-produits pour, par exemple, réaliser de la cogénération (électricité / chaleur) ou récupérer de l’eau pure facilement valorisable à bord d’un navire. Une approche nouvelle Parmi ces nouvelles études, l’utilisation de jumeaux numériques (Digital Twins) est prometteuse. Élément clé de l’industrie 4.0, un jumeau numérique est une version numérique de l’état d’utilisation actuel d’un équipement qui prend en compte son historique de fonctionnement (accidents, pannes passées etc.). Le jumeau numérique est ainsi un modèle physique de l’équipement nourri par des données de l’équipement réel (son jumeau réel). Ces jumeaux numériques permettent à l’aide d’algorithmes d’apprentissage automatique (Machine Learning) de prévoir les maintenances à venir, c’est la maintenance prédictive. Elle permet de prévenir des défaillances futures, d’estimer la durée de vie restante et in fine d’optimiser au mieux l’investissement dans le système et la continuité du service. Le système de stockage d’hydrogène se prête bien à cette approche. En effet, le système de stockage ne vient pas tout seul : Il nécessite l’intégration de capteurs (pressions, débits, température), d’un système d’acheminement de l’hydrogène en amont et en aval du réservoir, ainsi qu’un système de contrôle en temps réel. Tout ce système est modélisé à l’aide de logiciels qui permettent de réaliser le modèle multidomaine des jumeaux numériques (électronique, mécanique, thermique, fluidique etc.) de façon « acausale », permettant ainsi de représenter directement les éléments constitutifs d’un système en faisant abstraction des équations sous-jacentes. Cette approche de modélisation suivie par Ametra, se prête bien à la conception de jumeaux numériques. Le but à terme de cette approche est d’optimiser au mieux les systèmes et de minimiser les coûts et les dépenses énergétiques liés à son l’exploitation sur toute sa durée de vie. Ametra présent sur le salon Euronaval En plus de sa portée stratégique, l’hydrogène s’inscrit également dans les enjeux environnementaux pour le secteur maritime qui représente actuellement 3% des émissions de CO2 généré par l’homme. Un « hydrogène vert » permettant la réduction des particules fines, du bruit et des émissions est une solution potentielle pour la décarbonation du secteur. Dans le but de promouvoir son expertise et son approche sur ces sujets ainsi que de rencontrer des partenaires potentiels, Ametra sera présent à Euronaval, le plus grand salon dédié à l’industrie navale de défense du 20 au 23 octobre 2020, et présentera ses avancées. Découvrez dès maintenant le site officiel d’Ametra Group et n’hésitez pas à nous suivre sur LinkedIn pour ne rien manquer des actualités du groupe.
Environnement : comment le monde de l’ingénierie se mobilise-t-il ?
L’initiative d’une Charte de l’Ingénierie pour le Climat, coordonnée par Syntec-Ingénierie et dont Ametra Group est signataire, souligne l’engagement quotidien des entreprises et collaborateurs en faveur de l’environnement : réduction de l’empreinte carbone des produits, optimisation dès les premières phases des projets, prise en compte de l’objectif de réduction des émissions à la source, étude des alternatives de compensation… Si le principe d’écoconception n’est pas un concept nouveau, on constate de plus en plus que le monde de l’ingénierie dans son ensemble mobilise ses forces pour l’environnement. Au point d’ailleurs que le Syntec a fait de l’année 2020 un rendez-vous placé sous le signe de la féminisation du secteur… et de la transition énergétique. Loin des longs discours, cela passe par des projets très concrets, des outils de plus en plus avancés et un état d’esprit qui allie éthique et pragmatique ! Construction & rénovation : des bâtiments économes et performants, bien intégrés dans leur environnement L’habitat est l’un des grands enjeux de la transition écologique. Différents labels existent et les ingénieurs ont un rôle fort à jouer pour accompagner la rénovation ou la conception intelligente et eco-friendly de bâtiments variés. Un exemple récent de cette approche est le siège de la Métropole Rouen Maritime, le “108”, qui a obtenu le label européen PassivHaus. Le bâtiment à énergie positive BEPOS est équipé de capteurs solaires, de pompes à chaleur et de triples vitrages, et a été conçu de manière à produire autant d’énergie qu’il en consomme. Dans le secteur du bâtiment toujours, la méthode et les outils BIM (building information modeling) permettent de concevoir les constructions en limitant leur empreinte énergétique. Ils sont capables, par exemple, d’intégrer les calculs énergétiques liés au chauffage ou à la climatisation en fonction des matériaux utilisés (format Green Building XML), ou de réaliser des simulations thermiques et tests d’ensoleillement lorsque des panneaux solaires sont prévus. Captation de l’énergie solaire : une “efficacité record” à venir, des applications dans le bâtiment et l’automobile Si l’on connaît déjà bien le recours à l’énergie solaire via les panneaux qui se sont démocratisés, le potentiel de cette source d’énergie est loin, très loin d’être pleinement exploité. Or se dessinent déjà les panneaux solaires du futur, qui seront transparents et a priori adaptables à une multitude d’objets et de supports. Un vrai défi dans un contexte où jusque-là, le fait de capter ce type d’énergie tout en laissant passer la lumière n’était pas envisageable. Les industries du bâtiment et de l’automobile pourraient être les premières à bénéficier de ces avancées, rendues possibles par le travail d’une équipe basée à Chicago. Consommation quotidienne : le défi des emballages L’écoconception est au cœur d’une problématique dans l’air du temps : celle des emballages et différents formats de packaging. Optimiser un emballage implique différentes étapes de conception, qui invitent à s’interroger sur différentes étapes (extraction de la matière première, fabrication de l’emballage et fin de vie du produit) tout en les croisant avec les critères environnementaux à optimiser (lutte contre l’effet de serre, utilisation de ressources non renouvelables, eutrophisation…), le tout sans faire perdre au produit sa valeur d’usage initiale. C’est ainsi qu’a été conçue cette barquette à salade, avec des résultats impressionnants à la clé : 3000 litres de pétrole en moins (pour 100 000 pièces), réduction de l’impact du transport (-5,1 tonnes de CO2) et diminution de la superficie des champs sur-fertilisés. Transports : des recherches de haut niveau sur l’avion plus électrique et le recours à la Pile à Combustible (PAC) Voyager en limitant l’empreinte carbone et en optimisant la consommation d’énergie des aéronefs est l’un des défis de l’aéronautique aujourd’hui. Les ingénieurs jouent un rôle essentiel dans cette démarche et mettent leur expertise au service de projets s’inscrivant dans des programmes communs tels que le More Electric Aircraft (MEA) ou encore Clean Sky 2. Moins de pollution, un niveau sonore maîtrisé… les avions de demain seront de plus en plus hybrides et électriques. Un objectif ambitieux qui ne peut se passer du savoir-faire de l’ingénierie dans ce secteur ! Dans ce contexte, les recherches sur la Pile à Combustible (PAC) multifonctionnelle ouvrent la voie d’une aviation moins gourmande en énergie, plus silencieuse, de circuits qui recyclent les énergies et du remplacement de systèmes de plus en plus efficaces et moins polluants, tout en alliant une dimension économique à l’ensemble en permettant d’obtenir des gains de masse importants et de moins embarquer au décollage. Production : l’usine du futur sort la carte environnementale Bien que l’industrie 4.0 ne soit pas intégralement dédiée à optimiser l’empreinte écologique des activités de production, on voit déjà se dessiner une usine du futur plus propre et à la consommation réduite : optimisation des dépenses énergétiques (à l’image de GE Aviation grâce à ses nouvelles imprimantes à projection de poudre métallique), baisse de la consommation, recours à des combustibles végétaux, robots peu énergivores… « Les enjeux liés à l’usine du futur ne sont pas que technologiques. Il faut en faire un levier de transformation vers plus d’efficacité écologique », insistent les experts de l’ADEME, cités dans cet article des Echos. L’ADEME estime d’ailleurs que d’ici à 2030, l’industrie française pourrait “réduire sa consommation d’énergie de 3,3 Mtep par rapport à 2010”, soit une réduction de 9% rendue possible par l’efficacité énergétique, la valorisation des déchets, le recyclage des matières premières, l’intégration des énergies renouvelables dans les procédés industriels, ou encore la substitution de matériaux fossiles par des produits biosourcés. Ces projets ne représentent bien sûr qu’une petite partie visible de l’iceberg : le monde de l’ingénierie joue un rôle essentiel global dans la manière de concevoir des processus, produits et manières de développer de nouvelles applications plus respectueuses de notre planète. Cet article vous a été utile ? Merci de le partager. 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