Pictures of the Future
        Le Magazine de la Recherche et de l’Innovation | Printemps 2011


        www.siemens.com/pof




Les véhicules
électriques
Transports collectifs plus
écologiques : une réponse
aux enjeux des villes




Maladies
cardiovasculaires
                                   La mobilité durable
Des traitements moins invasifs     Des systèmes de transport plus sûrs, plus intelligents
grâce aux technologies de pointe   et plus écologiques
Pictures of the Future | Éditorial                                                                                                                                                                                                             Pictures of the Future

                                                                                                                                                      Sommaire


                                                    D    ésormais, les villes rassemblent plus
                                                         de la moitié de l’humanité. Et cette
                                                    tendance à l’urbanisation croissante n’est
                                                    pas prête de s’essouffler. Au point qu’elle
                                                    oblige les grandes métropoles à repenser
                                                    complètement leur territoire, à l’instar de
                                                    Paris et sa région. Le Grand Paris a déjà
                                                    une longue histoire puisque la question de
                                                    ses rapports avec la région se pose depuis
                                                    des siècles. Aujourd’hui, les aménage-                                                               Mobilité                                 Pays émergents                      Mutation
                                                    ments contemporains vont dans le sens
                                                    d’une amélioration de la continuité du
                                                                                                                                                         durable                                  en mouvement                        démographique
                                                    tissu urbain entre Paris et sa banlieue et
                                                    des transports de banlieue à banlieue.                                                         104 Scénario 2030                        118 Scénario 2023                   126 Scénario 2050
                                                       C’est en ce début d’année 2011 que                                                              Des artères vertes                       Le vent en poupe                    Les nouveaux chevaliers du ciel
                                                    les débats publics sur le projet de réseau
                                                                                                                                                   116 Bus à propulsion hybride             120 Energie solaire                 129 Technologies cardiovasculaires
                                                                                                                                                       Freiner pour mieux repartir              Récolter les fruits du soleil       A cœur vaillant…

                                                                                                                                                   110 Systèmes ferroviaires efficaces       122 Le système de santé             132 Recherche en neurologie

Un monde en mutation                                                                                                                                   Un copilote à bord

                                                                                                                                                   112 Véhicules électriques
                                                                                                                                                                                                en Afrique du Sud
                                                                                                                                                                                                Espérance au Cap
                                                                                                                                                                                                                                    Comprendre le cerveau

                                                                                                                                                                                                                                135 Maladie d’Alzheimer
                                                                                                                                                       Le plein d’énergie !                 124 Energies renouvelables              Lutte anti-épidémiologique
                                                                                                                                                                                                Les richesses du désert
Par François Gerin,                                 de transport du Grand Paris se sont              Autre grande tendance : le vieillisse-        115 Présent et futur                                                         137 Présent et futur
Directeur général adjoint Siemens France            positivement clôturés sur un accord entre      ment de la population mondiale. Selon les           Le marché des transports tourne      125 Interview : Paul van Son            Les multiples conséquences d’une
                                                    le gouvernement et la Région Ile-de-France.    estimations des Nations Unies, le nombre            à plein régime                           Démontrer la faisabilité            démographie en profonde mutation
                                                    Le dessein s’annonce ambitieux : faire de la   des personnes de plus de 60 ans devrait                                                      du projet DESERTEC
                                                                                                                                                   116 Voiture de course électrique             en Afrique du Nord              138 Technologies dédiées aux séniors
                                                    ville et de sa région un modèle de métropole   croître de 1,3 milliard d’ici 2050. La France       L’électricité entre dans la course                                           Bien chez soi
                                                    durable et compétitive. Comment ? En           n’échappe pas au phénomène. Près de
                                                    investissant près de 32 milliards d’euros      14 millions de Français sont aujourd’hui
                                                    d’ici 2025 dans la modernisation des réseaux   âgés de plus de 60 ans. Le simple rappel
                                                    de transport en commun et dans le maillage     de ces chiffres suffit à souligner les enjeux
                                                    plus fin de l’Ile-de-France. Désormais         que notre système de santé doit affronter
                                                    baptisé « Grand Paris Express », le projet,    et fait écho à la question de la dépendance
                                                    dont les premières mises en service sont       des personnes âgées.
                                                    prévues d’ici 2020, ambitionne de relier
                                                    les 7 pôles d’activités du Grand Paris en        Comment accompagner cette mutation
                                                    moins d’une demi-heure aux aéroports           démographique ? C’est ce que vous pour-
                                                    internationaux et gares TGV.                   rez également découvrir dans les pages
    Couverture : Dans le domaine                                                                   de notre magazine. Siemens s’applique à
    ferroviaire, le matériel roulant                  Comme vous pourrez le lire dans ce           répondre à ces défis croissant au travers
    de Siemens se distingue par son                 nouveau numéro de Pictures of the              des avancées technologiques : des diag-
    efficacité énergétique. Citons à titre          Future, Siemens dispose déjà de multiples      nostics en amont des maladies liées au
    d’exemple les rames modulaires Desiro,          solutions telles les bus hybrides ou les       vieillissement jusqu’aux solutions pour le
    destiné au trafic régional (photo),             métros entièrement automatiques. Des           maintien des personnes âgées à domicile.
    qui reposent sur un châssis                     solutions qui relèvent le double défi
    en aluminium ultraléger avec,                   d’améliorer la mobilité urbaine tout en          Tous ces exemples viennent illustrer la
    en option, récupération de l’énergie            respectant l’environnement. A n’en pas         capacité de Siemens à innover, une force
    de freinage, et sont dotés d’une                douter, les grandes métropoles verront         qui fait de notre groupe un partenaire
    électronique de puissance perfectionnée         également se multiplier les véhicules          privilégié et l’interlocuteur idéal pour
    et d’une gestion moteur qui minimise            électriques et les stations de recharge des    relever les défis de demain.
    la consommation d’énergie.                      batteries. Or, ces technologies font déjà
                                                    partie de notre portefeuille d’activités.        Je vous en souhaite bonne lecture.


2         Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                               Pictures of the Future | Printemps 2011   3
Mobilité durable                                 | Scénario 2030




Panorama
10     Un copilote à bord
       Les besoins en solutions
       de mobilité efficaces s’accroissent
       à mesure que la population
       augmente. Ceci est
       particulièrement vrai pour
       le transport ferroviaire.

12     Le plein d’énergie !
       Les chercheurs chez Siemens
       développent des solutions pour
       recharger les véhicules électriques
       en seulement quelques minutes.

16     L’électricité entre dans la
       course
       En partenariat avec le groupe
       d’ingénierie français Segula Matra
       Technologies, les chercheurs chez
       Siemens planchent sur un moteur
       électrique destiné à équiper la
       première monoplace de course.




                                                                                                                          Des artères vertes
2030
Mahesh Devgan est un journaliste spécialisé
qui s’intéresse aux questions de mobilité                                                                                 Cher Gajendra,
et de pollution de l’air dans les mégapoles
du monde entier. Ses recherches l’ont amené
à New York qui, en 2030, fait figure de modèle
grâce à son réseau multimodal réunissant une
                                                                New York 2030. Le système de transport de la ville a
                                                                été entièrement modernisé. De nombreux habitants          J e suis enfin dans la ville que j’ai toujours rêvé
                                                                                                                            de visiter. Comme promis, je t’écrirai chaque
                                                                                                                          jour pour te faire partager ma fascination pour
                                                                                                                                                                                soirées à discuter des politiques de transport,
                                                                                                                                                                                cherchant des moyens de rationaliser la circula-
                                                                                                                                                                                tion et de réduire ainsi la pollution dans nos
                                                                                                                                                                                                                                       sont un modèle de confort, de rapidité et de
                                                                                                                                                                                                                                       sécurité. Au point que rares sont les habitants
                                                                                                                                                                                                                                       qui prennent encore le volant. Les émissions
                                                                délaissent désormais leur voiture, ce qui a permis de
offre complète de systèmes de transport                                                                                   New York. Tu sais que l’objectif de mon voyage        villes et dans les grandes métropoles du monde         polluantes ont par conséquent sensiblement
à la pointe de la technique – taxis et bus
                                                                   réduire sensiblement les émissions polluantes. Le      était de découvrir l’un des systèmes de trans-        entier qui souffrent d’une saturation chronique.       diminué. Étonnamment, l’économie en a égale-
électriques, lignes de métro optimisées,                      journaliste indien Mahesh Devgan, qui réalise un sujet      port les plus modernes au monde afin d’écrire             J’ai fini par trouver une réponse ici. Malgré le   ment été fortement stimulée. En effet, l’argent
trains à grande vitesse…                                         sur ce projet exemplaire de mobilité urbaine, écrit à    un article pour le Digital Times of Rajasthan.        peu d’espace épargné par les structures ur-            qui n’est plus englouti dans le budget voiture est
                                                                   un vieil ami pour lui faire part de ses découvertes.   Nous avons passé tous les deux de nombreuses          baines, les transports en commun de New York           redirigé vers d’autres biens de consommation.


4         Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                      Pictures of the Future | Printemps 2011         5
Les premiers bus City Hybrid de Man circulent
Mobilité durable | Scénario 2030                                                                             | Bus à propulsion hybride
                                                                                                                                                                                                                                                                     déjà à Munich. Grâce à la technologie Siemens,
                                                                                                                                                                                                                                                                     ils consomment 30 % de carburant de moins
                                                                                                                                                                                                                                                                     que des bus classiques.
    Tu te demandes sûrement comment tout              Le réseau satellitaire est déployé au moyen de
cela a pu arriver. Eh bien, je vais te révéler ce     « pseudolites », qui comprennent des antennes
que j’ai découvert aujourd’hui au travers de          radio, des récepteurs et des lignes en fibre de
mes entretiens avec des représentants de la           verre.
municipalité. Commençons par le métro, qui                Les autorités municipales se sont égale-
m’a amené ce matin jusqu’au siège de la Régie         ment penchées sur le trafic routier. L’une
des transports urbains de la ville de New York.       des principales modifications concerne l’intro-
Le réseau du métro a 125 ans et accuse parfois        duction d’un système de péage par satellite qui
son âge, malgré sa modernisation. Mais tout           comptabilise automatiquement le nombre de
ce qui compte, c’est qu’il fonctionne. Les nou-       kilomètres parcourus par les voitures et
velles rames tournent comme des horloges,             camions et calcule le montant dû par chacun
même à pleine vitesse, et restent agréables           d’eux. En plus d’inciter les personnes à utiliser
malgré la chaleur torride qui règne à l’exté-         les transports publics, ce système génère des
rieur. Un luxe dont j’aimerais bénéficier en          revenus qui sont réinvestis dans la protection
Inde ! Les rames ont toutes fait l’objet d’une        du climat et de l’environnement. Ces dernières
rénovation et leur bilan énergétique a été amé-       années, l’intégralité de la flotte de bus et de
lioré, notamment grâce à la récupération de           taxis a été remplacée par des dizaines de mil-
l’énergie de freinage. Une partie de cette éner-      liers de véhicules électriques. L’air est désor-
gie alimente le système de climatisation,             mais incroyablement pur !
l’excédent étant réinjecté dans le réseau                 Après 250 kilomètres, les chauffeurs
électrique. Les économies ainsi réalisées             doivent recharger les batteries de leur taxi. Ils
permettraient même de couvrir les besoins             peuvent à cet effet se rendre dans une station
énergétiques d’une petite ville.                      dédiée ultra-rapide, mais onéreuse, où il leur
    Pour compléter le métro, les autorités ont        suffira de patienter dix minutes, ou raccorder
construit une boucle souterraine de transport         leur véhicule au réseau électrique et en profiter
rapide reliant tous les quartiers de la ville. Les    pour faire une pause. L’excédent d’électricité
rames concernées font deux arrêts maximum             des batteries peut également être réinjecté
dans chaque arrondissement, ce qui leur per-          dans le réseau contre rémunération. Pour les
met de parcourir d’énormes distances en un            particuliers, cette source de revenus n’est pas
temps record, bien plus rapidement qu’une             négligeable dans la mesure où leur voiture peut
voiture. Ainsi, un trajet de Brooklyn au Bronx        généralement être connectée au réseau
ou de Manhattan à l’aéroport dure moins d’un          22 heures par jour. Leurs gains peuvent se
quart d’heure.                                        monter à 1000 $ par an s’ils mettent leur véhi-
    Le réseau ferroviaire à haute vitesse est         cule à disposition en tant qu’unité de stockage
également remarquable. Depuis l’expansion             d’énergie. Les compagnies d’électricité ont en
du réseau longue distance au cours des dix            effet besoin d’unités de stockage intermédiaires
dernières années, des trains à grande vitesse         pour intégrer des sources d’énergie fluctuantes,
relient New York à de nombreuses zones mé-            telles que les parcs solaires ou éoliens. Grâce à
tropolitaines, directement à partir de la gare        cette technologie, plusieurs centrales au char-
Grand Central Terminal, qui a été dotée à cette       bon obsolètes ont déjà pu être mises hors
fin de nouvelles plateformes souterraines. Ces
trains constituent une excellente alternative
aux liaisons aériennes. Si on tient compte du
trajet jusqu’à l’aéroport, du temps nécessaire à
                                                      service autour de la ville.
                                                          Je n’ai jamais effectué un trajet en taxi aussi
                                                      confortable. Un chauffeur m’a confié que
                                                      c’était dû aux moteurs montés sur moyeu,
                                                                                                             Freiner pour mieux repartir
l’enregistrement et de l’attente avant l’embar-       équipant chacune des quatre roues du taxi              Face aux difficultés de circulation dans les grandes villes et à la nécessité d’économiser le carburant, les ingénieurs planchent sur la création
quement, ces bolides du rail à faibles                électrique. Cette innovation ouvre de nou-
                                                                                                             de transports collectifs plus écologiques. Les bus en particulier peuvent associer leur moteur diesel à une propulsion électrique alimentée par
émissions sont souvent bien plus rapides et           velles perspectives en matière de conception
meilleur marché que l’avion.                          en libérant un espace confortable dans
                                                                                                             l’énergie du freinage : avec sa technologie hybride ELFA, Siemens joue aujourd’hui un rôle majeur dans le domaine des bus hybrides.
    Il a même fallu revoir à la hausse la             l’habitacle.
fréquence des trains, qui étaient systématique-           Je vais être obligé de te laisser, je t’écris du
ment complets, pour pouvoir faire face à la
demande croissante. Aujourd’hui, des systèmes
de localisation par satellite enregistrent la
                                                      terminal Internet du taxi électrique qui m’a
                                                      conduit de Manhattan à South Richmond Hill,
                                                      dans Brooklyn, bien plus rapidement que je ne
                                                                                                             S   i l’environnement avait son mot à dire, le
                                                                                                                 bon vieux moteur à combustion ne serait
                                                                                                             plus utilisé depuis longtemps : la consomma-
                                                                                                                                                                  Outre l’intérêt écologique, il existe d’autres
                                                                                                                                                              avantages à la disparition du moteur à combus-
                                                                                                                                                              tion. Alors que la moitié de la population
                                                                                                                                                                                                                   d’ores et déjà le bus pour se déplacer, et pas
                                                                                                                                                                                                                   seulement dans les pays en développement, où
                                                                                                                                                                                                                   la voiture individuelle est un luxe. Même dans
                                                                                                                                                                                                                                                                     depuis 2003. Tout comme à Stockholm, les
                                                                                                                                                                                                                                                                     voitures doivent s’acquitter d’un péage, dont le
                                                                                                                                                                                                                                                                     tarif est majoré pour les véhicules qui consom-
position de chaque train à grande vitesse au          le pensais. En 19 minutes seulement, malgré            tion effrénée de gazole et de diesel diminue     mondiale vit aujourd’hui dans des villes où la       un pays industrialisé comme l’Allemagne, les      ment le plus. A Munich, en Allemagne, les ca-
mètre près. Des dispositifs intégrés d’aide à la      l’heure de pointe ! Je suis invité à dîner chez        les réserves de pétrole, le dioxyde de carbone   circulation devient de plus en plus dense, le        bus représentent près de la moitié des            mions ne sont plus autorisés dans le centre, et
conduite permettent de prévoir et d’optimiser         mon cousin Ajith, où j’espère déguster un déli-        contenu dans les gaz d’échappement               nombre de bus en circulation ne cesse de             distances parcourues en transports collectifs.    il est fort possible qu’à l’avenir de nombreuses
la consommation d’énergie tout en améliorant          cieux matar paneer ! Je te ferai part demain de        contribue à réchauffer l’atmosphère terrestre,   croître. Il faut dire qu’un passager consomme            Plus leur population augmente, plus les       municipalités mettent en place des réglemen-
la sécurité. Le succès est tel que la ville utilise   mes toutes dernières impressions sur cette ville       sans oublier que les particules fines et les     jusqu’à 30 % de carburant de moins dans un           villes aspirent à des moyens de transport pro-    tations plus strictes encore.
également des variantes pour le métro                 passionnante. Amicalement, Mahesh.                     oxydes d’azote provoquent une irritation des     bus plein que dans une voiture pleine. Une part      pres et silencieux. A Londres par exemple,            Si c’était le cas, seuls les véhicules très
classique et la boucle de transport rapide.                                            Sebastian Webel       voies respiratoires.                             importante de la population urbaine utilise          l’accès des voitures au centre-ville est limité   économes en carburant ou fonctionnant à


6        Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                     Pictures of the Future | Printemps 2011          7
Mobilité durable | Bus à propulsion hybride
                                                                                                      Les sceptiques devraient être bientôt conquis : en                                                                 e-BRT (environmentally-friendly electrical Bus Rapid Transit), solution 100 % électrique destinée
                                                                                                      plus d’économiser le carburant, le City Hybrid est à                                                               aux lignes de Bus à Haut Niveau de Service. La recharge s’effectue directement à chaque arrêt en station,
                                                                                                      la fois silencieux et particulièrement confortable.                                                                le véhicule recevant, par contact électrique, l’énergie nécessaire à son autonomie jusqu’à l’arrêt suivant.
                                                                                                                                                                         L’UltraCap est capable de stocker une grande
                                                                                                                                                                     quantité d’énergie dans un espace réduit. Il ne
                                                                                                                                                                     nécessite en outre pratiquement aucune
                                                                                                                                                                     maintenance et possède une durée de vie
                                                                                                                                                                     nettement supérieure à celle des batteries
                                                                                                                                                                     lithium-ion. Lorsque le supercondensateur est
                                                                                                                                                                     vide, le moteur diesel prend le relai et entraîne
                                                                                                                                                                     un générateur électrique afin de l’alimenter à
                                                                                                                                                                     nouveau. Un bus ainsi équipé peut parcourir
                                                                                                                                                                     en moyenne 200 m à partir d’un arrêt
                                                                                                                                                                     avant que l’UltraCap ne soit vidé. Le supercon-
                                                                                                                                                                     densateur est alors prêt à récupérer
                                                                                                                                                                     l’intégralité de l’énergie qui sera libérée au
                                                                                                                                                                     prochain freinage. Répété tout au long de la
                                                                                                                                                                     journée, ce processus permet des économies
                                                                                                                                                                     de carburant considérables.

                                                                                                                                                                     Une meilleure capacité de stockage.
                                                                                                                                                                     « Cette technologie en série permet de récupé-          Par rapport à un bus classique roulant au             transports de la ville d’Hambourg prévoit de
                                                                                                                                                                     rer davantage d’énergie au freinage que les         diesel, dont le prix avoisine 250 000 €, il est           déployer des bus hybrides Mercedes basés sur
                                                                                                                                                                     systèmes classiques en parallèle, car les           vrai qu’un bus hybride reste plus coûteux.                la propulsion ELFA et combinant des batteries
                                                                                                                                                                     dimensions du moteur électrique peuvent être        Manfred Schmidt estime la différence à près               avec des piles à combustible. A partir de
                                                                                                                                                                     plus importantes », explique Manfred Schmidt.       de 100 000 €, tout en soulignant que les éco-             2020, les nouveaux bus de Hambourg seront
                                                                                                                                                                     Un bus produit généralement près de 150 kW          nomies d’échelles engendrées par la production            tous hybrides.
                                                                                                                                                                     lors du freinage. Dans le cas d’une hybridation     en série devraient diminuer le surcoût de                      « Limiter les émissions de CO2 dans les
                                                                                                                                                                     parallèle, le moteur ne peut récupérer que 50 à     moitié et le réduire à seulement 20 % du prix             centres-villes est une décision politique »,
                                                                                                                                                                     80 kW car sa taille est limitée par l’espace        normal.                                                   poursuit Manfred Schmidt. Si la tendance se
                                                                                                                                                                     disponible. « On perd alors jusqu’à deux tiers          Les bus hybrides connaissent un succès                poursuit, les camions-poubelles deviendront
                                                                                                                                                                     de cette précieuse énergie de freinage, et les      croissant. Si Pékin parvient à concrétiser son            eux aussi de bons candidats à l’hybridation.
                                                                                                                                                                     effets d’économie sont relativement faibles »,      projet de remplacer la moitié de ses bus par              MAN propose déjà un camion 12 tonnes doté
                                                                                                                                                                     conclut Manfred Schmidt.                            des hybrides d’ici 2015, cela suffira à créer une         d’un moteur quatre cylindres de 220 ch et d’un
                                                                                                                                                                         En revanche, un bus doté d’une hybridation      énorme demande pour ces véhicules. « L’intérêt            moteur électrique 60 kW. Ce véhicule est
                                                                                                                                                                     en série permet d’économiser jusqu’à un tiers       pour les bus hybrides est déjà considérable               principalement destiné aux longs trajets de dis-
                                                                                                                                                                     du carburant, et de diminuer d’autant les           dans le monde entier, nous pouvons à peine                tribution avec des arrêts fréquents. Quant à




                                                                                                                                                             © MAN
                                                                                                                                                                     émissions de dioxyde de carbone (CO2). Selon        faire face aux commandes », se réjouit Manfred            l’Allemand Faun, il propose un camion-poubelle
                                                                                                                                                                     le nombre de montées et d’arrêts sur le trajet,     Schmidt. A Nuremberg, Siemens collabore                   équipé de la technologie ELFA. Le « Roto press
                                                                                                                                                                     un bus consomme en moyenne entre 40 et              avec plusieurs constructeurs : les commandes              Dualpower » est actuellement en service
                                                                                                                                                                     60 litres de diesel pour 100 km. En tablant sur     pour ELFA proviennent non seulement de                    auprès d’une déchetterie de Leipzig.
                                                                                                      tester et comparer plusieurs modèles de bus »,                 environ 60 000 km par an, la consommation           MAN, mais aussi de Mercedes, du Belge Van Hool                 « Les bus hybrides ne sont qu’une étape
Un bus hybride émet jusqu’à 26 tonnes de CO2                                                          déclare Herbert König, le patron de MVG.                       atteint 30 000 litres de diesel. Mais pour un bus   et du géant indien Tata Motors.                           vers un mode de transport zéro émission »,
de moins par an qu’un bus classique.                                                                  « Cela permet de soutenir les constructeurs                    hybride, la consommation tombe à 20 000 litres      Partout dans le monde. Wrightbus, un                      conclut Manfred Schmidt. D’après lui, le
                                                                                                      dans le développement de cette nouvelle                        seulement. Sachant que la combustion d’un li-       constructeur de bus d’Irlande du Nord, a                  véritable objectif reste de circuler dans les
l’électricité seraient autorisés en centre-ville.   même principe que celui utilisé pour les          technologie. » Partout où les bus hybrides sont                tre de diesel produit 2,6 kg de CO2, un bus         commandé la technologie Siemens pour des                  villes sans aucune émission de CO2. Et deux
Mais les bus parcourent 200 à 300 km par jour,      voitures hybrides depuis la fin des années        en circulation, conducteurs et passagers sont                  hybride représente une réduction des émissions      bus à impériale destinés à Londres. En                    solutions lui semblent possibles : des bus à bat-
et leur consommation d’énergie est bien supé-       1990. Manfred Schmidt est convaincu que « la      enthousiastes : plus de vrombissement du                       de CO2 de 26 tonnes par an par rapport à un         présentant les nouveaux véhicules au mois de              terie, qui se rechargeront à leur terminus ou au
rieure à celle d’une voiture électrique. « Une      technologie hybride est encore plus pertinente    moteur au démarrage, et les à-coups habituels                  bus classique.                                      mai 2010, le maire de Londres, Boris Johnson,             dépôt, ou un modèle hybride combinant une
batterie capable de faire circuler un bus toute     pour un bus que pour une voiture ». Non           sont remplacés par une agréable sensation                          Les ingénieurs de Siemens ont même              ne s’est pas contenté de vanter l’élégance de             batterie et une pile à combustible, cette der-
une journée est extrêmement lourde et               seulement un bus circule toute la journée,        de glisse.                                                     trouvé un moyen de réduire encore la                leur design. Il a également salué l’arrivée d’une         nière pouvant servir à recharger la batterie en
coûteuse », explique Manfred Schmidt, qui           mais il passe 25 à 40 % de son temps à l’arrêt,       La technologie Siemens, baptisée ELFA,                     consommation de diesel. Le système de               « technologie verte innovante » et affirmé                cours de trajet. Mais Manfred ne saurait dire si
travaille à la Division Drive Technologies de       que ce soit au feu rouge ou à l’arrêt de bus :    repose sur un système hybride en série. Tandis                 propulsion comprend en principe deux                que les Londoniens pouvaient être fiers de                de tels bus seront mis en service, ni à quelle
Siemens Industry à Nuremberg, là où sont dé-        autrement dit, il est constamment en train        que dans un système d’hybridation parallèle, la                machines asynchrones triphasées « couplées »        leurs nouveaux bus, à la fois économes et                 date : « le choix de l’hydrogène ou de
veloppés les systèmes d’entraînement électrique.    de freiner et de redémarrer. Grâce à la           propulsion est assurée à la fois par le moteur                 par une boîte de transfert. Mais en utilisant       silencieux.                                               l’électricité pour la propulsion dépendra des so-
    C’est pourquoi Siemens mise sur le bus          technologie hybride, le bus peut utiliser au      thermique et le moteur électrique, l’hybride                   des machines synchrones avec des aimants                Selon lui, des centaines de bus de ce type            lutions retenues pour la production
hybride. La technologie hybride repose sur la       démarrage l’énergie récupérée au freinage, et     série consiste à propulser le véhicule unique-                 permanents, il faut moins d’électricité pour        ne tarderont pas à circuler dans les rues de la           d’électricité, en termes de technologie et de
combinaison d’un moteur à combustion et             ainsi accélérer en silence et sans émission de    ment grâce au moteur électrique. Ce dernier                    générer le champ magnétique actionnant le           capitale britannique. Des bus équipés de la               localisation ».
d’une propulsion électrique. Mais inutile de        gaz d’échappement.                                tire principalement son énergie d’un supercon-                 moteur. Cela permet de réduire les pertes,          technologie ELFA fonctionnent déjà partout en                                                Jeanne Rubner
chercher à brancher le bus sur une prise pour          MVG, la compagnie de transports publics        densateur installé sur le toit du bus, l’UltraCap.             d’augmenter le rendement et de transmettre          Europe : en Espagne, en Belgique, aux
le recharger : son système de stockage de           de Munich, fait aujourd’hui rouler deux bus       Plus performant qu’une batterie traditionnelle,                davantage d’énergie, et ainsi d’économiser          Pays-Bas et en Italie. Ils devraient bientôt
l’électricité est alimenté par l’énergie récupé-    hybrides dont un City Hybrid de MAN, propulsé     l’UltraCap présente une densité de puissance                   encore 10 % de carburant. En outre, ce système      rouler également en Turquie, aux Etats-Unis et
rée lors des phases de freinage. Il s’agit du       par une technologie Siemens. « Nous voulons       plus élevée et un meilleur rendement.                          diminue l’usure du moteur.                          au Brésil. En Allemagne, la société de


8        Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                                   Pictures of the Future | Printemps 2011             9
Mobilité durable | Systèmes ferroviaires efficaces



                                                                    E    n quittant son domicile de Nuremberg, en
                                                                         Allemagne, Brigitte Schäfer repense à un
                                                                    titre qu’elle a lu ce matin dans le journal : « Le
                                                                                                                                « L’expérience prouve cependant que les
                                                                                                                          processus informatisés fonctionnent rarement
                                                                                                                          de manière optimale lorsque les machines im-
                                                                                                                                                                                de métro, cette technologie est capable de
                                                                                                                                                                                réduire l’espacement entre deux rames de 90 à
                                                                                                                                                                                100 secondes, ce qui représente une augmen-
                                                                                                                                                                                                                                      (ETCS, European Train Control System). L’ETCS
                                                                                                                                                                                                                                      remplacera à terme les systèmes nationaux sur
                                                                                                                                                                                                                                      les lignes régionales et longue distance, rendant
                                                                    monde se rétrécit. » Elle se dit que la longueur      pliquées sont pilotées pas des hommes », pré-         tation de 50 % de la capacité de transport de la      superflu le changement de locomotive aux fron-
                                                                    de son trajet en voiture jusqu’au bureau où elle      cise Horst Ernst, responsable de la stratégie de      ligne. Déployé dans 21 réseaux de métro dans          tières et ouvrant la voie à un trafic transfronta-
                                                                    est consultante en stratégie d’entreprise, et         gestion des produits et du portefeuille de            le monde, Trainguard MT est l’automatisme le          lier optimisé. Siemens a joué un rôle détermi-
                                                                    celle de son vol pour Paris, en vue de sa réu-        Siemens Rail Automation. C’est la raison pour         plus utilisé. Il a notamment été adopté, en           nant dans la définition des normes de l’ETCS et
                                                                    nion de demain, n’en seront pas pour autant           laquelle les systèmes d’aide à la conduite pren-      combinaison avec ATO, par plusieurs grandes           a fourni les équipements de la première ligne
                                                                    raccourcies. Le train constituerait le moyen de       nent peu à peu la relève. Ils sont en mesure          villes chinoises, dont Canton et Pékin.               régulière (Jüterbog-Halle-Leipzig) en 2005. Avec
                                                                    transport le plus éco-efficace pour ces deux          d’ajuster l’espacement entre les trains, permet-          Ce système est également en service dans le       50 millions de kilomètres exploités en 2009,
                                                                    déplacements. Il permettrait à Brigitte Schäfer       tant d’en augmenter le nombre en circulation          métro de Nuremberg. Les lignes U2 et U3 sont          l’entreprise dispose également de la plus vaste
                                                                    d’émettre trois fois moins de CO2 dans le pre-        sur une même ligne. Ils garantissent par ail-         ainsi entièrement automatiques (sans conduc-          expérience en la matière.
                                                                    mier cas et sept fois moins dans le second.           leurs un rendement énergétique et une ponc-           teur) depuis 2008. Trainguard MT assure à la              L’ETCS mémorise l’ensemble des données
                                                                    Mais, privilégiant le confort et la fiabilité, elle   tualité hors pair.                                    société de transport une réactivité et une sou-       du trajet, y compris les pentes et la vitesse
                                                                    n’a aucune envie de rester debout dans des                Siemens a ainsi développé ATO (Automatic
                                                                    wagons bondés ni de subir d’éventuels retards.        Train Operation), qui peut être intégré au
                                                                        D’après les experts, les voyages et déplace-      système d’automatisme d’aide à la conduite              Les nouvelles technologies accroissent la capacité
                                                                    ments enregistreront une hausse annuelle              Trainguard MT. Avec ATO, le conducteur se               ferroviaire de 50 % et réduisent la consommation
                                                                    d’environ 1,6 % à l’échelle mondiale d’ici 2030,      contente d’envoyer un signal pour l’arrêt ou le         énergétique de 30 %.
                                                                    et seuls les systèmes de transport en commun          départ et n’intervient qu’en cas de danger. ATO
                                                                    seront en mesure d’éviter une croissance paral-       utilise la configuration de l’itinéraire mémorisée    plesse exceptionnelles en cas de pics d’af-           maximale autorisée. Le système vérifie en per-
                                                                    lèle de la consommation d’énergie et des émis-        pour gérer de manière optimale l’accélération         fluence soudains, grâce à l’ajout de rames sup-       manence si le train circule sur la bonne voie et
                                                                    sions de CO2. La planification en temps réel          et le freinage selon les virages afin que de          plémentaires en un temps record. Le problème          dans la direction prévue. Il contrôle par ailleurs
                                                                    permettrait de fiabiliser les trajets en train et     garantir la ponctualité du train. Il offre une        des métros bondés appartient désormais au             s'il est adapté à l'itinéraire et s'il respecte les rè-
                                                                    de les rendre ainsi plus attractifs. Le logiciel      réduction de la consommation énergétique              passé.                                                gles de circulation, telles que les limitations de
                                                                    Falko de Siemens Mobility, par exemple, ex-           pouvant s’élever à 30 % par rapport à un                 « Il est relativement simple d’automatiser         vitesse au niveau des chantiers et à l’approche
                                                                    ploite des algorithmes d’optimisation afin de         conducteur humain, qui a tendance à trop freiner,     une ligne de métro car tous les paramètres des        des gares.
                                                                    générer des horaires, les adapter aux circons-        ce qui l’oblige ensuite à accélérer de nouveau.       rames sont connus », explique Horst Ernst.                 L’ETCS comporte plusieurs niveaux. Selon sa
                                                                    tances et les implémenter en temps réel.                  Associé à Trainguard MT, le principe des          « Mais les choses se compliquent pour le trafic       configuration, le système garantit le respect de
                                                                        Il simule en outre la consommation d’éner-        « cantons mobiles » permet de rapprocher sensi-       grandes lignes dans la mesure où la composi-          la signalisation de voie (niveau 1), permet de
                                                                    gie et les émissions de CO2 de différents itiné-      blement les trains. Avec l’ancien système de          tion des trains peut varier au jour le jour. » Les    supprimer la signalisation de voie grâce à une
                                                                    raires. Falko peut coordonner le freinage et          signalisation basé sur des « cantons fixes »,         cantons mobiles n’étant compatibles qu’avec           transmission continue des données de signali-
                                                                                                                                                                                                                                      sation (niveau 2) et prend en charge le futur
                                                                                                                                                                                                                                      système de signalisation basé sur des cantons


Un copilote à bord
                                                                                                                                                                                                                                      mobiles (niveau 3). Un train équipé de l’ETCS
                                                                                                                                                                                                                                      pourrait ainsi voyager directement de Nurem-
                                                                                                                                                                                                                                      berg à Athènes sans changement de locomo-
                                                                                                                                                                                                                                      tive, ce qui est actuellement quasiment impos-
                                                                                                                                                                                                                                      sible en raison de la variété des systèmes de
Les systèmes de contrôle logiciels sont désormais incontournables
                                                                                                                                                                                                                                      contrôle utilisés au niveau national. La durée
dans les transports ferroviaires. Dotés d’une formidable capacité                                                                                                                                                                     des trajets en serait sensiblement réduite.
de traitement des données, ils garantissent la sécurité,                                                                                                                                                                                   Nous sommes cependant encore loin du
la ponctualité et l’efficacité énergétique des déplacements tout                                                                                                                                                                      déploiement complet de l’ETCS. L’implémenta-
en optimisant les horaires des trains en temps réel.                                                                                                                                                                                  tion initiale à l’échelle européenne n’est pas
                                                                                                                                                                                   Les cantons mobiles optimisent l’espacement        prévue avant 2014. Néanmoins, cette techno-
                                                                                                                                                                                   des rames de métro en Chine (à gauche)             logie favorise déjà la sécurité, la fiabilité et par-
                                                                    l'accélération de plusieurs trains d’une même         chaque trajet est subdivisé en tronçons délimi-          et à Nuremberg. L’ETCS évitera bientôt             fois l’efficacité énergétique des liaisons ferro-
                                                                    ligne avec une précision telle que l’énergie ré-      tés par des balises – de petites plaques équipées        le changement de locomotive sur les liaisons       viaires. En Espagne, par exemple, le Velaro
                                                                    injectée dans le réseau par les moteurs élec-         de transpondeurs placées le long des voies. Au           grandes lignes.                                    exploite la technologie ETCS de Siemens pour
                                                                    triques en phase de freinage peut être réutili-       passage d’un train, les signaux du tronçon pré-                                                             parcourir les 650 kilomètres qui séparent
                                                                    sée pour l’accélération d’autres trains. Les          cédent passent automatiquement au rouge.              des trains complets, il n’est pas possible, pour le   Madrid de Barcelone en moins de trois heures.
                                                                    unités de stockage temporaire d’énergie, très         Une fois que le train a dépassé les balises sui-      moment, d’exploiter ce système pour des appli-        En Chine, les nouveaux trains à grande vitesse
                                                                    onéreuses, ne sont ainsi plus indispensables à        vantes, libérant ainsi le premier tronçon, le train   cations supposant une configuration modula-           équipés de l’ETCS affichent quant à eux une
                                                                    bord des rames ou le long des voies, ce qui se        suivant peut alors s’engager sur la voie.             ble. « Dans le domaine ferroviaire, les cycles        ponctualité de 98 %.
                                                                    traduit par des économies d’énergie pouvant               Grâce aux cantons mobiles, les balises enre-      d’innovation sont assez longs. Une fois adop-              Ces performances attirent une nouvelle
                                                                    atteindre 25 %. Le logiciel Falko est déjà utilisé    gistrent le passage des trains mais également         tée, une technologie doit rester en service pen-      clientèle. Brigitte Schäfer a ainsi renoncé à la
                                                                    par 21 systèmes de transport suburbain et             leur vitesse, favorisant la précision du calcul des   dant 20 ou 25 ans », commente Horst Ernst.            dernière minute à se rendre à Paris en avion,
                                                                    régional dans le monde, ainsi que sur une             distances de sécurité. Le train suivant peut          La fin du changement de motrice. L’Europe             lui préférant le confort du train pour pouvoir
                                                                    ligne ferroviaire de transport de minerais en         donc simplement ralentir au lieu de marquer           est toujours en attente de la généralisation          préparer sa réunion.
                                                                    Australie.                                            un arrêt complet. Mise en œuvre sur un réseau         du système européen de contrôle des trains                                                    Bernhard Gerl


10    Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                         Pictures of the Future | Printemps 2011             11
Gernot Spiegelberg s’apprête à recharger une voiture
Mobilité durable | Véhicules électriques
                                                       du laboratoire Siemens, où le processus de charge
                                                       est surveillé de près. A droite : le test d’une batterie
                                                       liquide dans le cadre du projet EDISON.



Le plein
                                                                                                                      Les constructeurs automobiles du monde            très élevées, de l’ordre de plusieurs centaines       (DTU) et son laboratoire de Risø, ainsi que les
                                                                                                                  entier s’efforcent d’augmenter la puissance de        de kilowatts, ce qui veut dire qu’une voiture         fournisseurs d’énergie danois Dong Energy et
                                                                                                                  charge des batteries embarquées dans leurs            électrique pourrait être rechargée en quelques        Ostkraft, le centre de recherches Eurisco et
                                                                                                                  véhicules électriques, par exemple en utilisant       minutes, exactement comme une voiture dotée           IBM. Ce partenariat étudie la possibilité de


d’énergie!                                                                                                        un courant triphasé 400 V pouvant aller
                                                                                                                  jusqu’à 63 A (44 kW). Ce type de solution pour-
                                                                                                                  rait permettre de charger une batterie de
                                                                                                                  30 kWh en 45 minutes à peine. « En principe,
                                                                                                                                                                        d’un moteur à combustion. »
                                                                                                                                                                            Cependant, le processus soumet les batteries
                                                                                                                                                                        à de fortes contraintes. Plus la puissance de
                                                                                                                                                                        charge est élevée, plus le mouvement des
                                                                                                                                                                                                                              stocker temporairement dans des batteries de
                                                                                                                                                                                                                              voitures électriques le surplus d’énergie éolienne
                                                                                                                                                                                                                              que produit régulièrement le Danemark, afin
                                                                                                                                                                                                                              de pouvoir restituer cette énergie au réseau
                                                                                                                  la recharge sur prise de courant alternatif           électrons et des ions dans la batterie est rapide :   par la suite. Siemens est notamment en charge
Recharger la batterie d’un véhicule                                                                               convient à un usage quotidien », précise Sven         on observe une perte de puissance dans les            des technologies de charge rapide.
électrique prend aujourd’hui                                                                                      Holthusen, un responsable produit de Siemens          cellules, qui se réchauffent, et la hausse de         Gérer les batteries. Les équipes de Heike
des heures, et à l’avenir les stations                                                                            spécialisé dans les infrastructures liées à l’élec-   température perturbe les réactions chimiques          Barlag et de Sven Holthusen bénéficient à Risø
de charge devront être bien plus                                                                                  tromobilité. Lorsque la vente de véhicules            de la batterie. C’est pourquoi des batteries          de conditions de test idéales. « Nous pouvons
rapides. Les chercheurs de Siemens                                                                                électriques passera à une plus grande échelle,        classiques d’une capacité de 30 kWh, par              tester chaque composant séparément sur un
développent actuellement des                                                                                      d’ici 2014 selon les constructeurs, cette tech-       exemple, sont aujourd’hui chargées à 1/3 C par        circuit fermé », explique Heike Barlag. Les
bornes qui seront capables de
recharger une batterie facilement,
en quelques minutes à peine.


D    ans les laboratoires du Secteur Energy de
     Siemens situés à Erlangen et à Fürth, dans
le sud de l’Allemagne, il n’est pas rare de faire
des étincelles. Et lorsqu’un courant de
plusieurs centaines d’ampères traverse les
énormes convertisseurs, condensateurs et
transformateurs montés sur des bancs d’essai,
la plus grande attention est de mise pour pro-
téger non seulement le personnel, mais aussi
les composants à tester.
    « Nous travaillons sur des bornes fixes de
recharge pour les batteries de véhicules élec-
triques », explique Heike Barlag, la responsable
des essais. « Ces appareils fonctionnent en
courant continu avec une puissance de 12 à
100 kilowatts (kW). » L’objectif est de mettre
au point une borne de recharge pouvant être
installée sur les aires d’autoroute ou les parkings,
et utilisable de façon simple et sûre par les
conducteurs, comme une station-service élec-
trique. « Nous utilisons des composants que
Siemens produit habituellement pour des ap-
plications industrielles, et nous les adaptons à                                                                  nologie devrait marquer un tournant dans le           heure, soit l’équivalent de 10 kW, pour un            chercheurs de Siemens ont déjà intégré le pre-
nos propres besoins », poursuit Heike Barlag.                                                                     domaine de l’électromobilité.                         temps de charge s’élevant à 3 heures.                 mier chargeur 10 kW à un montage d’essai
    Mais pourquoi du courant continu, et pas                                                                      Stocker l’énergie. L’utilisation du courant                « Nous travaillons avec des partenaires du       fonctionnant avec des batteries lithium-ion et
une prise normale de courant alternatif (CA),                                                                     alternatif présente aussi des inconvénients non       secteur automobile pour raccourcir le temps de        un système de gestion de batterie. Le contrôle
comme celles que l’on trouve dans les habita-                                                                     négligeables. Plus la puissance de sortie des         charge des batteries à l’avenir, » poursuit Sven      de la communication entre batterie et chargeur
tions ? « Le temps de charge serait bien trop                                                                     convertisseurs augmente, plus leur taille et leur     Holthusen. « Il nous faut des batteries conçues       est assuré par un logiciel du laboratoire de
long », répond Heike Barlag avant de démontrer                                                                    poids sont conséquents, ce qui entraîne une           pour des températures élevées, qui présentent         Risø. Il est prévu de poursuivre les essais sur un
cette affirmation par un calcul : une prise                                                                       hausse de la consommation d’énergie pendant           des pertes de puissance plus faibles ou de meil-      chargeur 90 kW à l’automne 2010 : avec ses
classique délivrant un courant de 230 volts et                                                                    les trajets et donc des coûts d’utilisation plus      leures propriétés de refroidissement. Mais ce         3 C, l’appareil devrait pouvoir charger une
16 ampères fournit une puissance d’environ                                                                        élevés. C’est pourquoi, au lieu de réaliser la con-   type de recherches prend du temps. » En parallèle,    batterie de 30 kWh en 20 minutes.
3,7 kW et peut ainsi charger une batterie de                                                                      version du courant alternatif en courant con-         les chercheurs de Siemens travaillent sur l’opti-         « Notre but est de trouver les bons algo-
traction de 30 kW en près de 8 heures, soit pen-                                                                  tinu à bord du véhicule, Siemens suit une piste       misation du processus de charge, notamment            rithmes pour charger au mieux les batteries en
dant la nuit. Avec cette charge, une voiture                                                                      différente et cherche à « faire le plein » directe-   en participant au projet de recherche danois          fonction de leur état », explique Heike Barlag.
électrique moyenne est capable de parcourir                                                                       ment en courant continu, les équipements              EDISON (Electric vehicles in a Distributed and        En effet, la vitesse de charge dépend à la fois
jusqu’à 200 km, ce qui est suffisant en usage                                                                     nécessaires à la conversion AC-DC étant inté-         Integrated market using Sustainable energy            de la puissance de charge et de l’état de la bat-
urbain. Mais pour effectuer des trajets plus                                                                      grés à la station de charge. Sven Holthusen           and Open Networks).                                   terie, une batterie entièrement déchargée
longs, les automobilistes ont besoin de pouvoir                                                                   explique l’intérêt de cette solution : « Nous             Parmi les autres partenaires du projet EDISON     pouvant supporter une plus grande puissance
recharger leur batterie en quelques minutes.                                                                      pouvons ainsi atteindre des puissances de charge      figurent l’Université technique du Danemark           que si elle était en partie chargée.


12        Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                             Pictures of the Future | Printemps 2011        13
Mobilité durable | Véhicules électriques                                                                                                                         | Présent et futur


    Les chercheurs sont amenés à tester toutes         office de tampon. Mais cela augmenterait le          existent : la première consiste à faire appel au
sortes de techniques de charge, comme par
exemple la charge par impulsions : la batterie est
chargée par un courant très intense sur une
                                                       coût du chargement en courant continu. Il nous
                                                       reste beaucoup à faire du point de vue du déve-
                                                       loppement, d’autant qu’il existe encore assez
                                                                                                            bus CAN (Controller Area Network) qui sert déjà
                                                                                                            à l’interconnexion numérique des organes de
                                                                                                            commande dans les voitures modernes. La
                                                                                                                                                                 Le marché des transports tourne
courte durée, après quoi les cellules sont refroi-
dies avant de reprendre le processus. « Les tests
de charge rapide que nous menons à Risø pour-
                                                       peu de procédures et de technologies normali-
                                                       sées pour le chargement en courant continu. »
                                                       Ces normes seront pourtant nécessaires si le
                                                                                                            deuxième utilise la technologie dite des courants
                                                                                                            porteurs en ligne (CPL), qui permettrait de trans-
                                                                                                            mettre les informations en même temps que le
                                                                                                                                                                 à plein régime
ront déterminer si cette technique permet un gain      chargement en courant continu venait à géné-         courant en lui superposant des signaux à basse
de temps et un meilleur transfert de puissance, ou
si une charge continue est préférable », explique
Heike Barlag. « Les premiers résultats sont atten-
                                                       raliser sur le plan international.
                                                           Siemens collabore avec le secteur automo-
                                                       bile au sein de plusieurs commissions de
                                                                                                            ou à haute fréquence allant jusqu’à 30 MHz.
                                                                                                                Ce concept est actuellement testé par
                                                                                                            Siemens sur plusieurs projets, dont un lancé
                                                                                                                                                                 S   i c’est grâce au rail que les pionniers du XIXe siècle ont pu
                                                                                                                                                                     s’implanter sur l’ensemble du continent nord-américain,
                                                                                                                                                                 aujourd’hui, contrairement à l’Europe ou à la Chine, les Etats-
                                                                                                                                                                                                                                     mise en réseau, qui s’appuie sur des systèmes de sensorique,
                                                                                                                                                                                                                                     de télématique et de télécommunications, peut commencer
                                                                                                                                                                                                                                     par la création de services simples et efficaces, consistant par
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  domaine, grâce à son portefeuille complet allant des
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  solutions intelligentes en matière de production d’énergie,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  d’infrastructures de transport et de technologies de recharge
dus pour la fin de l’année, et nous espérons attein-                                                                                                             Unis n’offrent guère d’alternative à l’avion comme moyen de         exemple à informer les automobilistes sur les parcs relais, les              des batteries, en passant par les systèmes informatiques dédiés.
dre une capacité de charge de 2 à 3 C. »                                                                                                                         transport sur les longues distances. Cependant, cela ne devrait     embouteillages et les horaires des trains en temps réel.                     Siemens conduit en outre des recherches dans le domaine
Maîtriser les pics de charge. En plus de leurs            La station de charge doit pouvoir communiquer avec                                                     pas durer : le président Barack Obama compte investir                   Tandis que l’Europe et les Etats-Unis s’attachent à                      de la motorisation électrique.
travaux sur la vitesse de charge des batteries, les       le système de gestion de la batterie du véhicule.                                                      13 milliards de dollars dans le développement du réseau ferré       moderniser leurs infrastructures et harmoniser les solutions, la                    La plupart des véhicules électriques circuleront en ville.
                                                                                                                                                                 américain, en particulier dans la construction de lignes à          Chine, l’Inde et les autres pays à forte croissance se lancent dans          Il ne s’agit donc pas seulement de développer les véhicules
                                                                                                            en septembre 2010 avec BMW et l’entreprise           grande vitesse. Le plan de relance du gouvernement américain        la construction de nouvelles infrastructures performantes.                   électriques, mais aussi de pouvoir les raccorder au réseau pour
                                                                                                            municipale chargée de l’approvisionnement            fournira 8 milliards de dollars de subventions, et les 5 autres     « Dans beaucoup de grandes villes asiatiques, la vitesse                     recharger les batteries. Pour cela, nous devrons mettre en place
                                                                                                            en eau et en énergie de la ville de Munich,          milliards seront alloués sur les cinq prochaines années. Une        moyenne du transport automobile est inférieure à 10 km/h »,                  des infrastructures durables, normalisées et adaptées au
                                                                                                            Stadtwerke München. Dans le cadre de ce projet,      étude menée récemment par Siemens s’est intéressée aux              souligne H-J. Grundmann. Le développement des réseaux                        marché de masse. Il s’agit au final de réorganiser et de
                                                                                                            un prototype de chargeur en courant continu est      bénéfices potentiels de ce programme de développement du            ferrés de transport en commun est donc un enjeu stratégique.                 coordonner les différents modes de transport – autrement dit,
                                                                                                            utilisé sur un modèle modifié de BMW Série 1.        ferroviaire. D’après cette étude, l’extension du réseau ferré       Siemens offre des solutions dans ce domaine. L’entreprise                    de faire de la « Complete Mobility » une réalité.
                                                                                                                 La troisième possibilité consiste à utiliser    pourrait créer jusqu’à 145 000 emplois dans les régions de          livrera ainsi un système ferroviaire clé en main à la ville de                                                                             Gitta Rohling
                                                                                                            une communication sans fil de type Bluetooth.        Los Angeles, Chicago, Orlando et Albany, et générer un chiffre      Delhi d’ici 2012, avec toutes les composantes requises : du
                                                                                                            « Nous explorons toutes les possibilités »,          d’affaires annuel de 19 milliards de dollars pour l’économie        matériel roulant aux solutions complètes
                                                                                                            déclare Heike Barlag. « La commission de             locale. L’étude s’est concentrée sur ces quatre métropoles car      d’électrification et de signalisation, en passant    Les infrastructures de transport par pays
                                                                                                            normalisation décidera laquelle sera finale-         elles sont considérées comme représentatives du pays en termes      par l’intégration système.
                                                                                                            ment utilisée, mais Siemens dispose déjà de          de taille, situation géographique et conditions économiques.            La Chine entend étendre son réseau ferré
                                                                                                                                                                                                                                                                                          2.5                                                                                                8
                                                                                                            l’expertise nécessaire aux trois technologies. »         Le développement du réseau ferré américain devrait              de 86 000 à 120 000 km, 10 % du réseau                            Nombre d’aéroports / 1 000 km2
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              7
                                                                                                                 Malgré l’importance des travaux réalisés sur    améliorer la productivité de l’économie en réduisant les temps      devant permettre une circulation à grande            2.0          Kilomètres de rail / 10 km2
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             6
                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Kilomètres de routes / km2
                                                                                                            les technologies de charge, les laboratoires ne      et les coûts de transport. Il devrait en outre permettre aux        vitesse. Pour y parvenir, le pays investira plus
                                                                                                                                                                                                                                                                                          1.5
                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Emissions de CO2 liées aux                                                            5




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Source : CIA – World Factbook 2007
                                                                                                                                                                                                                                                                                                       transports / habitant
                                                                                                            négligent pas pour autant d’autres pistes comme      experts de l’industrie et de la recherche universitaire de se       de 250 milliards de dollars d’ici 2012 dans la                    CO2 (tonnes)                                                                          4
                                                                                                                                                                                                                                                                                          1.0
                                                                                                            le remplacement de la batterie à des stations de     rencontrer plus souvent – ce qui reste indispensable, même          construction de 42 lignes à grande vitesse. Le                                                                                                           3

                                                                                                            charge, un processus qui pourrait être réalisé par   à l’ère du numérique. La proximité des gares devrait favoriser      train détenant actuellement le record mondial        0.5
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             2
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             1
                                                                                                            des appareils automatisés en quelques minutes        l’implantation d’industries innovantes, l’émergence de nouveaux     de vitesse moyenne (350 km/h) circule depuis
                                                                                                                                                                                                                                                                                          0.0                                                                                                0
                                                                                                            à peine. Les experts de Siemens ont déjà             espaces de vie ainsi que de bureaux, d’hôtels et de parcs           peu en Chine : le Harmony Express relie                         Inde         Chine          Brésil           R-U     Allemagne   Japon    Etats-Unis

                                                                                                            développé un concept pour cette hypothèse.           technologiques. Le développement du réseau ferré devrait            Wuhan et Canton (1 000 km) en seulement
                                                                                                            De l’électricité dans l’air. Il est également        également stimuler le secteur du tourisme. Dernier argument         3 heures.                                            Le boom de l’avion, du rail
                                                                                                            possible que les véhicules électriques de demain     de poids : ce projet réduirait les émissions de CO2 de                  La Russie développe également son                et du transport routier
                                                                                                            soient rechargés grâce à une technologie sans        2,8 millions de tonnes par an.                                      réseau ferré, notamment dans le domaine du           Voyageurs ou tonnes-kilomètres




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Source : Version 2008 du modèle MoMo de l’AIE / ETP
                                                       Le projet EDISON vise notamment à optimiser          fil, soit par induction, grâce à des champs              Pour Hans-Jörg Grundmann, CEO de la Division Mobility           fret, et plus particulièrement le transport de                     Transport aérien
                                                                                                                                                                                                                                                                                          500           Transport routier
chercheurs de Siemens s’intéressent aux                l’intégration de l’éolien au réseau électrique :     électriques et magnétiques. C’est déjà possible      de Siemens, « le transport ferroviaire à grande vitesse est le      matières premières. Le pays, qui compte                            Trafic ferroviaire des voyageurs
                                                                                                                                                                                                                                                                                          400
effets de ces recharges sur l’infrastructure           les batteries de voitures électriques pourraient     à de faibles puissances, par exemple pour des        moyen le plus efficace et le plus écologique pour renforcer         investir 500 milliards de dollars dans la                          Fret ferroviaire
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Véhicules légers
réseau. D’ici 2020, un million de véhicules            être un moyen de stockage intermédiaire idéal.       brosses à dents électriques. Pour Sven Holthusen,    l’économie de ces régions. Déjà leader sur le marché, nous          modernisation de son système ferroviaire d’ici       300
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Autobus - autocars

électriques devraient circuler en Allemagne,                                                                il s’agit d’une idée prometteuse car la recharge     sommes prêts à développer nos capacités de production sur           2030, prévoit de construire des lignes à             200

selon les prévisions du gouvernement, et leur          normalisation qui s’intéressent également aux        par induction serait bien plus pratique du point     le site de Sacramento pour répondre à la demande de trains          grande vitesse et de créer des liaisons vers les     100
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  Indice (2000 = 100)
alimentation par le réseau pourrait entraîner          questions de sécurité, par exemple pour em-          de vue des automobilistes : aucune manipula-         rapides et modernes. »                                              zones riches en ressources naturelles. La Russie        0
                                                                                                                                                                                                                                                                                             2000                 2010                2020                 2030         2040                2050
des pics de charge : par exemple lorsque des           pêcher que les automobilistes ne démarrent           tion ne serait nécessaire et le processus peut           En matière de transport des personnes et des marchan-           devra notamment acquérir un million de
centaines de véhicules rechargeront leur batterie      leur véhicule ou ne débranchent les prises en        être largement automatisé.                           dises, la clé de la durabilité consiste à délester la route en      wagons de marchandises et 20 000 motrices,
                                                                                                                                                                                                                                                                                          Le rail, champion du développement




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Source : Calculs du FIT à l’aide de la version 2008 du modèle MoMo de l’AIE / ETP
simultanément, à un aéroport ou à un stade.            cours de charge. Le facteur clé réside dans la            Cependant, cette solution est plus coûteuse     donnant la priorité à des modes de transport plus respectueux       car certaines des locomotives utilisées actuel-
Afin de garantir la stabilité du réseau, les four-     communication entre la station de charge et la       que la station de charge avec prise. « Nous man-     de l’environnement. Dans cette optique, Siemens propose son         lement datent des années 1920 ou 1930.               durable
                                                                                                                                                                                                                                                                                          Emissions de CO2 en millions de tonnes par an
nisseurs d’énergie devront compenser par une           batterie du véhicule. Par exemple, le chargeur       quons de solutions suffisamment efficaces pour       concept de « Complete Mobility », qui repose sur une mise en            L’augmentation massive du volume des
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Véhicules légers              Autobus - autocars
électricité qui coûtera cher, produite par des         doit savoir quel niveau de puissance la batterie     augmenter la puissance en kW, mais nous              réseau intelligente des axes ferroviaires, routiers et aériens.     transports a également des conséquences                                Poids lourds                  Transport ferroviaire
                                                                                                                                                                                                                                                                                          4,000
centrales de pompage-turbinage ou au gaz.              peut recevoir : une information qui lui sera         travaillons déjà sur plusieurs idées de départ »,    « Siemens est la seule entreprise au monde capable d’offrir         dans le secteur automobile. L’Allemagne                                Transport aérien              2-3 roues
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Transport par voie
    « Plusieurs pistes existent pour faire face à ce   transmise par le système de gestion de la bat-       explique Heike Barlag. Les stations de charge        des solutions aussi complètes dans ce domaine », explique           entend faire circuler sur ses routes un million      3,000             d’eau

problème », explique Sven Holthusen. « Par             terie. Etant donné le nombre de modèles              par induction font actuellement l’objet d’un pro-    H-J. Grundmann. « De l’alimentation en électricité aux systèmes     de véhicules électriques d’ici 2020, et les
                                                                                                                                                                                                                                                                                          2,000
exemple, au lieu de raccorder directement au           différents qui circuleront à l’avenir, la normali-   jet mené avec BMW sur le chargement sans fil         de régulation du trafic, en passant par le matériel roulant         Etats-Unis d’ici 2015. La Chine investit
réseau les différentes stations de charge en           sation de cette procédure est une nécessité.         de véhicules électriques à batterie, et devraient    destiné au transport local, régional ou grandes lignes, sans        aujourd’hui 2 milliards d’euros dans des projets     1,000

courant continu, on pourrait utiliser une batterie         Reste à décider du canal de communication        être testées fin 2011 à Berlin.                      oublier les solutions aéroportuaires, nous disposons d’une offre    pilotes impliquant des milliers de voitures                0
                                                                                                                                                                                                                                                                                                2000               2010                   2020             2030         2040                2050
intermédiaire de plus grande capacité, faisant         entre chargeur et batterie. Trois possibilités                                            Rolf Sterbak    complète et de l’ensemble des compétences métier. » Cette           électriques. Siemens est aussi très actif dans ce



14        Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                                                                 Pictures of the Future | Printemps 2011                                     15
Avec un 0 à 100 km/h en 3 secondes et une vitesse
Mobilité durable | Voiture de course électrique
                                                                                                        de pointe supérieure à 250 km/h, l’EF01 est dès
                                                                                                        aujourd’hui la monoplace électrique sportive de circuit
                                                                                                        la plus rapide au monde.
                                                                                                                                                                  d’énergie aux roues (calcul « well to wheel » ou        La boîte de vitesses développée par la                 de classe mondiale, repoussant les limites
                                                                                                                                                                  du puits à la roue), le rendement des voitures       société Hewland permet en outre d’optimiser               techniques connues. »
                                                                                                                                                                  électriques faisant appel aux énergies renou-        le double moteur dans la plage des bas                        Actuellement, les chercheurs de CT testent
                                                                                                                                                                  velables est de 70 %, contre moins de 20 %           régimes, permettant ainsi un gain de poids :              la courbe de puissance du moteur et le
                                                                                                                                                                  pour les moteurs à combustion.                       les deux moteurs pèsent chacun 52 kg pour                 fonctionnement du système de commande. Le
                                                                                                                                                                  100 km/h en 3 secondes. Innovation sur la            une puissance de 125 kW par moteur, soit une              groupe motopropulseur sera ensuite envoyé
                                                                                                                                                                  chaîne cinématique : le double moteur est            puissance volumique de 2,4 kW/kg : un record              en France pour y être assemblé avec les
                                                                                                                                                                  doté d’une boîte centrale à deux rapports. Une       selon CT.                                                 éléments fournis par d’autres constructeurs et
                                                                                                                                                                  caractéristique inhabituelle pour des voitures          Karl-Josef Kuhn se dirige vers une pièce               permettre à Segula Matra de réaliser d’autres
                                                                                                                                                                  électriques, leur couple élevé sur l’ensemble de     adossée à l’atelier. « Je vais lancer le moteur »,        essais. Une fois la phase de prototypage termi-
                                                                                                                                                                  la plage de régimes rendant généralement inu-        explique-t-il en mettant en marche l’ordinateur           née, l’équipe de Gernot Spiegelberg sera alors
                                                                                                                                                                  tile le recours à une boîte de vitesse, évitant      de contrôle. Un puissant vrombissement                    amenée à construire des moteurs pour une
                                                                                                                                                                  ainsi tout changement de rapport même pour           retentit. « Ce n’est que le système de refroidis-         version de course de série. Les courses du
                                                                                                                                                                  atteindre la vitesse de pointe.                      sement de la machine simulant la charge qui               championnat Formulec accueilleront d’abord,
                                                                                                                                                                      « En principe, la EF01 devrait pouvoir           s’applique au système d’entraînement dans la              pendant deux ans, des teams faisant rouler le
                                                                                                                                                                  courir la plupart des courses uniquement en          voiture », souligne l’expert en électromobilité.          même modèle de voiture, l’EF01. Si ces
                                                                                                                                                                  seconde », indique Karl-Josef Kuhn. Mais sur         « Le moteur électrique lui-même est très silen-           courses sont une réussite, il sera alors envisa-
                                                                                                                                                                  les circuits très sinueux, comme celui de Monaco,    cieux. » Les chercheurs ne savent pas encore              geable d’organiser des courses homologuées
                                                                                                                                                                  les pilotes doivent tellement réduire la vitesse     quel sera le niveau sonore émis par la voiture,           FIA, où les teams pourront engager leurs
                                                                                                                                                                                                                                                                                 propres voitures électriques.
                                                                                                                                                                                                                                                                                 Des courses courtes, mais rapides. Tout
                                                                                                                                                                                                                                                                                 ceci n’est encore qu’à l’état de projet : « Pour
                                                                                                                                                                                                                                                                                 l’instant, le règlement des premières courses
                                                                                                                                                                                                                                                                                 s’aligne sur les possibilités techniques des

L’électricité entre dans la course                                                                                                                                                                                                                                               prototypes EF01 », indique Karl-Josef Kuhn.
                                                                                                                                                                                                                                                                                 L’un des principaux paramètres qui limitent les
                                                                                                                                                                                                                                                                                 performances est la batterie : malgré le système
                                                                                                                                                                                                                                                                                 de récupération de l’énergie de freinage, les
Les chercheurs de Siemens développent, en partenariat avec le Français Segula Matra                                                                                                                                                                                              35 kWh de la batterie ne permettent à la voi-
Technologies, un moteur électrique destiné à équiper une monoplace conçue pour participer                                                                                                                                                                                        ture de courir que pendant 20 minutes. Quant
à une compétition unique en son genre : le championnat Formulec. Les essais en conditions                                                                                                                                                                                        à recharger les voitures pendant la course, la
de course de ce prototype apportent une précieuse contribution au développement des voitures                                                                                                                                                                                     technologie actuelle ne permet pas encore de
électriques conçues pour la route.                                                                                                                                                                                                                                               le faire assez rapidement. Les chercheurs
                                                                                                                                                                                                                                                                                 Siemens développent plusieurs solutions, mais
                                                                                                                                                                                                                                                                                 même les systèmes modernes nécessitent au

H     ockenheim, Monaco, Silverstone : autant
      de noms évocateurs pour les amateurs de
sport automobile. Ces célèbres circuits n’ont
                                                     Formulec a défini les critères de participation
                                                     pour les voitures et le groupe français Segula
                                                     Matra Technologies a confié à divers parte-
                                                                                                        moteurs », explique Gernot Spiegelberg en
                                                                                                        désignant l’une des boîtes métalliques. Celle-ci
                                                                                                        abrite en effet deux moteurs d’une puissance
                                                                                                                                                                                                                                                                                 moins 15 minutes de temps de chargement.
                                                                                                                                                                                                                                                                                     Indépendamment de leur fascination pour
                                                                                                                                                                                                                                                                                 le sport automobile, Gernot Spiegelberg et
rien de commun avec les locaux du centre de          naires le développement des différentes com-       maximale de 125 kW chacun. La batterie limite                                                                                                                            Karl-Josef Kuhn trouvent un autre intérêt
recherche Siemens, au sud de Munich, où l’on         posantes. Siemens CT est responsable du            toutefois la puissance absorbée, de sorte que                                                                                                                            majeur dans leur projet : « Ce que nous décou-
peut voir actuellement des boîtes métalliques        groupe motopropulseur, qui comprend non            sur route, seuls 180 kW peuvent être utilisés,                                                                 Avant de tester le moteur, l’équipe Siemens-Matra doit    vrons ici, en étudiant les potentiels techniques
posées sur une palette et quelques ordina-           seulement le moteur électrique, mais égale-        soit 245 ch. Le double moteur confère au                                                                       d’abord installer, ajuster et raccorder correctement le   des moteurs électriques à forte puissance
teurs. Pourtant, c’est bien ici que se joue          ment un onduleur qui transforme le courant         bolide une vitesse de pointe de 250 km/h.                 en courbe que le rétrogradage, opéré par un           banc d’essai. Les essais sont ensuite soigneusement      volumique, devrait apporter une contribution
l’avenir du sport automobile : sur un banc d’essai   continu fourni par la batterie en courant             Karl-Josef Kuhn, qui supervise les essais au           simple commutateur à bascule, peut être                   contrôlés sous l’œil attentif d’un opérateur.        décisive au développement de voitures de
du département de recherche de Siemens,              alternatif triphasé, avec son système de           sein de l’équipe de G. Spiegelberg, précise :             nécessaire pour un meilleur rendement.                                                                         tourisme produites en série. »
Corporate Technology (CT). Les chercheurs de         commande. « A la base, nous avions déjà dans       « La principale caractéristique reste tout de                 Le double moteur EF01 franchit ainsi le 0 à                                                                    Un développement qui a déjà commencé,
Siemens développent un système de propul-            nos tiroirs un système modulaire pour moteurs      même la puissance mécanique de sortie, à                  100 km/h en 3 secondes en première, et accé-         mais une chose est sûre : le bruit qu’elle émettra        selon Gernot Spiegelberg : « Les pays qui ne
sion électrique destiné à des voitures de            électriques utilisé dans diverses applications,    savoir la puissance d’entraînement des roues              lère jusqu’à 250 km/h en seconde. Pour minimi-       n’aura rien de commun avec le vrombissement               disposent pas d’une industrie automobile
course, baptisées Electric Formula EF01, qui         notamment pour les trains ou les machines-         après déduction des pertes. » Sur le système              ser la rupture de charge sur les roues, le cahier    assourdissant des voitures de course actuelles.           classique solidement implantée, comme la
devrait ouvrir la voie à une nouvelle compéti-       outils, mais aussi pour l’automobile », indique    Electric Formula EF01, cette puissance est                des charges insistait sur la rapidité du passage     En outre, les odeurs d’échappement ne sont                Chine ou Israël, se montrent très intéressés par
tion automobile dès 2011 dans le cadre des           Gernot Spiegelberg, responsable de l’électro-      de 176 kW, pour un rendement de 98 %.                     des rapports, qui a été réduit à 150 millise-        plus qu’un mauvais souvenir : les courses de              ces nouvelles technologies. » Plus les moteurs
futures épreuves Formulec. Cette nouvelle            mobilité chez CT. « Mais pour une voiture de       « Une performance exceptionnelle », souligne              condes. L’équipe de chercheurs et Tilo Moser,        voitures électriques pourront donc à nouveau              électriques gagneront en légèreté et en
compétition équivaut au championnat GP2              course, il nous a fallu développer un moteur à     Karl-Josef Kuhn.                                          responsable du projet chez Segula Matra, sont        avoir lieu en ville, comme sur le circuit                 compacité, plus ils laisseront de liberté aux
Series, l’antichambre de la Formule 1 où             la fois performant, compact et léger. »               Les voitures électriques affichent en effet            particulièrement fiers de cette performance :        AVUS à Berlin ou sur les Champs-Élysées à                 designers, qui imaginent même de placer les
Nico Rosberg et Lewis Hamilton ont fait leurs        Deux fois plus puissant. Un cahier des             habituellement un rendement de 95 %, tandis               « Sur une boîte de vitesses sans embrayage, cela     Paris, d’où elles ont été bannies notamment               moteurs dans les roues. Ce qui sortira des
premières armes.                                     charges rigoureusement suivi par les chercheurs,   que les moteurs à combustion classiques se                demande une commande de très haute préci-            à cause de leur taux d’émissions. Cette pers-             ateliers munichois de Siemens est donc voué à
    Ce nouveau concept de championnat a été          qui ont optimisé les moteurs existants et ont      contentent d’un rendement thermodynamique                 sion : nous avons donc dû optimiser le logiciel de   pective n’a cependant jamais été la première              connaître non seulement l’asphalte des
développé sous l’égide de la Fédération Inter-       conçu pour le projet EF01 un système propul-       de 30 %, le reste étant perdu sous forme de               commande. » Aucun autre constructeur qui s’est       motivation de l’équipe : « Quand Siemens a                circuits, mais aussi celui de la rue.
nationale de l’Automobile (FIA) et de sa Com-        seur à deux moteurs. « Pour générer le double      chaleur dissipée. Si l’on calcule sur l’ensemble          essayé aux boîtes de vitesses pour moteurs élec-     commencé à s’intéresser à l’électromobilité,
mission chargées des énergies alternatives.          de puissance, nous avons associé deux              du cycle énergétique, à savoir de la source               triques n’a atteint un tel niveau de performance.    nous voulions avant tout construire un moteur                                              Dagmar Braun


16       Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                                 Pictures of the Future | Printemps 2011      17
Pays émergents en mouvement                       | Scénario 2023




Panorama                                                            Le vent
21    Récolter les fruits du soleil                                 en
                                                                    poupe
      Le Proche-Orient est une région
      idéale pour capter l’énergie du
      soleil. Siemens construit en Israël
      les premières centrales du désert.

24    Les richesses du désert
      Le Maroc, prêt à exploiter                                    Istanbul en 2023, la République
      ses gisements naturels. Le pays                               de Turquie fête ses 100 ans.
      se lance dans la construction                                 Les voitures électriques
      de centrales solaires thermiques                              sont devenues la norme.
      et de parcs éoliens pour produire                             Alimentés par les éoliennes,
      sa propre électricité verte.                                  ces véhicules sont développés
                                                                    et fabriqués sur place,
25    Le projet DESERTEC en
      Afrique du Nord                                               tout comme une grande partie
      Entretien avec Paul van Son, à la                             des infrastructures
      tête du consortium international                              de l’électromobilité.
      Dii (Desertec Industrial Initiative)
      dont la mission est d’agir pour
      transformer en réalité la vision
      du projet DESERTEC.




                                                                    F     eride admirerait un vaste parterre de tu-
                                                                          lipes, la fleur nationale de la Turquie, si
                                                                    seulement elle n’avait pas perdu la vue il y a de
                                                                    nombreuses années. Depuis le café où elle est
                                                                    assise, sur le nouveau pont au-dessus du Bos-
                                                                    phore, elle profiterait d’une vue somptueuse
                                                                    sur Istanbul, depuis Sainte-Sophie jusqu’aux
                                                                    éoliennes à l’ouest de la ville. La construction
                                                                    du pont vient d’être achevée, juste à temps
                                                                    pour le 100e anniversaire de la République.



2023
Et si les Stambouliotes buvaient un petit café                      Feride, fidèle à son appétit légendaire, déguste
serré sur le nouveau pont qui enjambe                               une part de baklava. Son amie Elif n’en prend
le Bosphore au lieu de rester coincés dans                          pas : « Mon médecin me l’interdit. Tu sais que
les embouteillages ? Ils pourraient en profiter                     je suis un régime très strict », dit-elle, l’air
pour recharger leur voiture électrique.                             contrarié.
En 2023, Istanbul est non seulement le cœur                              Pourtant, elle ne résiste pas à la tentation
financier d’une des principales économies                           d’en picorer quelques miettes. Allez, encore
du monde, mais aussi une véritable pépinière                        quelques miettes… En attendant, la plupart
d’innovation industrielle. La Turquie,                              des pâtisseries finissent dans la bouche d’Emir,
ou comment un marché émergent se mue                                le petit-fils de Feride, qui semble avoir hérité
en superpuissance économique.                                       de sa gourmandise. « Il en reste ? », demande-
                                                                    t-il, la bouche encore pleine.


18       Pictures of the Future | Printemps 2011                    Pictures of the Future | Printemps 2011       19
Pays émergents en mouvement | Scénario 2023                                                                       | Energie solaire


    Pour Emir et ses amis, le nouveau pont est            Maroc. Zeynep travaille dans le service de


                                                                                                                     Récolter
devenu le lieu de rencontre à la mode. Des archi-         recherche et développement, basé à Istanbul.
tectes paysagistes ont conçu le niveau supérieur          Inauguré il y a quelques années, ce centre de
du pont spécialement pour les piétons et les              R&D est installé à Kartal, un quartier devenu au fil


                                                                                                                     les fruits
cyclistes, qui sont les seuls à y avoir accès. Ils peu-   du temps une véritable « Silicon Valley turque ».
vent y profiter des boutiques, des cafés et des               Zeynep n’est pas à court d’idées sur la manière
terrains de jeux, ou se reposer à l’ombre des arbres.     d’optimiser le rendement des éoliennes, et


                                                                                                                     du soleil
    Au niveau intermédiaire, des trains passent           de gagner ainsi un avantage décisif sur la
à grande vitesse au-dessus du fleuve. Le niveau           concurrence. Il semble en tout cas que son
le plus bas est réservé aux véhicules élec-               master en ingénierie éolienne, obtenu à
triques. Bon nombre de ces voitures ont été               l’Université de Tsinghua, ait fini par payer.
développées par l’industrie automobile turque,                « Oh non », s’écrie Elif, « l’alarme s’est encore
qui est en plein essor. De jour comme de nuit,            déclenchée ! » Les microcapteurs de son oreil-             Le Proche-Orient est une région
le flot est ininterrompu : la distance entre les          lette viennent de détecter un taux de sucre                idéale pour capter l’énergie
véhicules est régulée automatiquement, de                 trop élevé dans son sang. Son appareil mobile              du soleil, grâce à des
manière à fluidifier le trafic.                           lui indique qu’une dose légère d’insuline va lui
                                                                                                                     technologies prometteuses
    « Aujourd’hui, on ne met que 25 minutes à             être injectée en sous-cutané pour réguler sa
aller de Bakırköy à Emirgan », se réjouit Elif. Du        glycémie. Au fil du temps, elle s’est habituée à
                                                                                                                     comme le thermosolaire
temps de sa jeunesse, se souvient Feride, le              cette procédure, et se réjouit de pouvoir gérer            ou le photovoltaïque. Siemens,
même trajet pour rendre visite à son amie                 sa maladie aussi facilement.                               qui détient une participation
arménienne lui prenait au moins une demi-                     Sa prédisposition au diabète a été décou-              de 40 % dans le capital d’Arava
journée. Il faut dire qu’à l’époque, le temps             verte lors d’un dépistage génétique de routine,            Power, l’un des principaux
n’était pas encore devenu une denrée rare : les           il y a quelques années – juste à temps pour lui            spécialistes du solaire
deux enfants passaient des heures à fabriquer             éviter les conséquences les plus graves de la              de la région, construit
des couronnes de fleurs, simplement pour le               maladie. Un traitement préventif et l’adaptation
                                                                                                                     en Israël les premières
plaisir de les jeter ensuite dans le Bosphore.            de son style de vie (à quelques miettes de
    Le rêve d’Emir, c’est de construire de gigan-         baklava près) rendent la maladie plus suppor-
                                                                                                                     centrales du désert.
tesques parcs éoliens, comme sa maman. La                 table pour Elif et moins onéreuse pour la
Turquie a réussi à réduire sa dépendance à l’im-          société. Pour pallier le manque de personnel
portation d’énergies fossiles en se tournant              médical, la Turquie a misé sur les nouvelles
vers la production d’énergie renouvelable,
qu’elle exporte désormais en grande quantité.
L’énergie éolienne est produite dans l’ouest,
                                                          technologies, telles que la dématérialisation
                                                          des dossiers des patients : qu’ils soient à
                                                          Istanbul, Ankara ou Izmir, les professionnels
                                                                                                                  D     es panneaux solaires et – à bonne distance
                                                                                                                        pour ne pas leur faire d’ombre – de grands
                                                                                                                  palmiers-dattiers : le kibboutz Ketura, dans le
                                                                                                                                                                                                                             explique que son entreprise a convaincu 15
                                                                                                                                                                                                                             autres kibboutz de s’associer avec elle pour
                                                                                                                                                                                                                             profiter des avantages et des opportunités
                                                                                                                                                                                                                                                                                  maître d’œuvre du projet, Siemens prend en
                                                                                                                                                                                                                                                                                  charge sa gestion, de la conception jusqu’à
                                                                                                                                                                                                                                                                                  l’exploitation clés en main dans le cadre d’un
l’énergie solaire dans le sud, et l’hydro-électri-        ont désormais accès 24h/24 aux nouveaux                 sud d’Israël, entend non seulement produire                                                                économiques de l’énergie solaire. Ils loueront       contrat de performance énergétique, qui
cité dans les montagnes du centre du pays. La             dossiers électroniques.                                 des fruits, mais aussi de l’électricité à partir de                                                        des parcelles à Arava Power pour que l’entre-        garantit la rentabilité de l’installation sur
Turquie est un des piliers de la Ligue internatio-            « Si seulement le dépistage génétique avait         l’énergie du soleil. Avec l’aide de Siemens, une                                                           prise y installe des panneaux photovoltaïques.       l’ensemble de son cycle de vie.
nale des économies émergentes, fondée en                  été mis en place dans les années 1990 », se             installation photovoltaïque de 5 MW doit être                                                                  Créée en 2006, l’entreprise Arava Power              L’investissement de Siemens dans Arava
2017. Grâce à une croissance solide et une                désole Feride. « C’est à cette époque que ma            construite d’ici fin 2010 sur ce sol désertique                                                            appartient à Global Sun Partners, au kibboutz        Power, qui s’élève à 15 millions de dollars, est
forte capacité d’innovation, en particulier dans          vue a commencé à décliner à cause de mon                aride. Elle sera la première centrale photovol-                                                            Ketura, à Siemens (qui détient 40 %) et à d’autres   géré par la société en participation Siemens
le domaine des technologies vertes, la Turquie            glaucome. Au départ, je n’ai rien remarqué. »           taïque commerciale d’Israël, un pays qui prouve                                                            investisseurs réunis autour de Yosef Abramowitz,     Project Ventures. « Il s’agit de l’investissement
rayonne dans le monde entier, et est perçue               Cependant, elle a vécu assez longtemps, dit-            qu’avec peu de ressources naturelles, on peut                                                              Président d’Arava Power. Ce réseau de centrales      étranger le plus important jamais réalisé dans
comme une plaque tournante stratégique                    elle, pour savoir qu’il ne faut pas regarder en         créer de la croissance en investissant dans                                                                solaires sera non seulement rentable pour            une société israélienne spécialisée dans
entre l’Europe et le Moyen-Orient.                        arrière, mais aller de l’avant. « Il reste du           des technologies de pointe. Cette nouvelle                                                                 toutes les parties prenantes, mais aidera aussi      l’énergie solaire », explique Johannes Schmidt,
    « Emir, tu te goinfres encore de sucreries ? »        baklava ? », demande Emir.                              centrale, dont la capacité de production doit                                                              le pays à couvrir ses besoins croissants en          CEO de l’entité Equity Investments & Project
Une voix sévère interrompt la conversation des                Le petit groupe quitte le café, l’addition          être amenée à 40 MW, sera bientôt reliée à la                                                              électricité. La diversification du bouquet éner-     Finance de Siemens Financial Services.
vieilles dames. Le garçon se retourne et sourit :         ayant déjà été réglée par voie électronique.            station balnéaire d’Eilat, dans le sud du pays,                                                            gétique grâce aux sources renouvelables                  Pour Mike Green, ingénieur électricien en
sa maman, Zeynep, vient d’arriver. Elle a garé            Soudain, Feride s’arrête et se penche avec              par une ligne à haute tension.                                                                             contribuera aussi à sécuriser l’approvisionne-       chef d’Arava Power, ce projet présente de
sa voiture dans l’un des garages à l’entrée est           précaution. Elle cueille une tulipe et en respire           Ici, dans l’Arabah, région désertique située                                                           ment en électricité dans cette région fragile.       grands avantages pour l’environnement. Située
du pont, et branché la batterie à la borne de             le parfum, les yeux fermés. Feride se remé-             entre la mer Rouge et la mer Morte, les condi-                                                             En 2008, les besoins électriques d’Israël            à environ 50 km au sud du kibboutz, la station
recharge.                                                 more la splendeur de Sainte Sophie. Soutenue            tions d’ensoleillement sont idéales, avec une                                                              étaient encore couverts à 99 % par des sources       balnéaire d’Eilat a besoin d’environ 200 MW
    La maman d’Emir est de très bonne humeur.             par Emir et Zeynep, elle avance lentement vers          moyenne de 2 200 heures de soleil par an, soit                                                             d’énergie fossiles. Le pays espère satisfaire        d’électricité, qui provient aujourd’hui essentiel-
Pendant le trajet, elle a regardé les nouvelles,          la balustrade, tandis que le vent agite douce-          presqu’autant que dans le Sahara. Par compa-                                                               environ 10 % de ses besoins en électricité           lement du nord du pays. A l’avenir, une part
confiant la conduite et les manœuvres au                  ment ses cheveux blancs. Elle reste là,                 raison, l’Allemagne ne bénéficie que d’environ                                                             grâce aux énergies renouvelables d’ici 2020.         croissante de ces besoins pourrait être couverte
pilote automatique. Or les nouvelles étaient              au-dessus du fleuve puissant qui sépare les             1 600 heures de soleil par an.                                                                                 En décembre 2009, le pays a adopté une           par cette énergie venue du désert. « Je suis fier
excellentes : le Maroc prévoit d’agrandir un de           deux moitiés d’Istanbul. Puis elle lève le bras,            La région administrative dans laquelle se         n’ont pourtant pas échappé aux récentes muta-        législation qui instaure un prix de rachat incita-   d’être un pionnier de l’énergie verte en Israël »,
ses immenses parcs éoliens, et l’employeur de             brandit un instant la fleur vers le ciel, avant de      trouve l’Arabah représente 13 % de la surface         tions sociales : certains d’entre eux sont devenus   tif. Dès fin 2010, Ketura espère injecter son        affirme Mike Green. « Mon grand espoir est
Zeynep, une entreprise technologique, a de                la laisser disparaître dans le Bosphore. Feride         totale du pays mais ne compte que 3 000               de véritables entreprises minutieusement             électricité au réseau israélien. Hormis les          que ce soit le début d’un brillant avenir pour
bonnes chances de remporter l’appel d’offres.             doit rentrer se reposer, maintenant. Après              habitants. Nombre d’entre eux vivent dans des         gérées et très rentables, qui investissent dans      panneaux solaires fournis par China’s Suntech,       les énergies renouvelables en Israël. »
    Cette entreprise produit de multiples compo-          tout, demain, elle fêtera ses 100 ans.                  kibboutz, ces communautés au modèle écono-            les secteurs de demain. Ed Hofland, Chairman         la quasi-totalité des composants de la première
santes des éoliennes en Turquie, mais aussi au                                         Andreas Kleinschmidt       mique inspiré du collectivisme socialiste, qui        d’Arava Power et membre du kibboutz Ketura,          centrale provient de chez Siemens. En tant que                                 Andreas Kleinschmidt


20        Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                                 Pictures of the Future | Printemps 2011        21
Lynda Bleazard (à gauche, au milieu),
Pays émergents en mouvement | Le système de santé en Afrique du Sud
                                                                                                                                                               gère la Walter Sisulu Initiative, un projet d’aide
                                                                                                                                                               aux enfants souffrant de pathologies cardiaques.
                                                                                                                                                               L’équipement est fourni par Siemens.
                                                                                                           chirurgicales aujourd’hui relativement banales.
                                                                                                           Cependant, les parents qui n’ont pas les
                                                                                                           moyens de payer une assurance privée doivent
                                                                                                           attendre jusqu’à 30 mois pour être pris en
                                                                                                           charge par le système de santé public. Or
                                                                                                           malheureusement, la réalité est cruelle : plus
                                                                                                           l’enfant est opéré tardivement, plus les taux de
                                                                                                           réussite sont bas.
                                                                                                               La Walter Sisulu Initiative, dont le parrain
                                                                                                           n’est autre que Nelson Mandela, ancien prési-
                                                                                                           dent d’Afrique du Sud, est gérée par Lynda
                                                                                                           Bleazard. « Dans les zones rurales, ces enfants
                                                                                                           meurent, faute de diagnostic », raconte-t-elle.
                                                                                                           Cette situation, qui s’explique notamment par
                                                                                                           le manque de personnel spécialisé, est encore
                                                                                                           plus catastrophique dans d’autres pays africains.
                                                                                                           C’est pourquoi la Walter Sisulu Initiative a        stable, tout comme le flux de migrants arrivant          Sharon Preddy est responsable des achats           Son équipement n’a rien à envier à celui des
                                                                                                           entrepris de former à Johannesburg des              des pays pauvres, et l’épidémie de VIH/sida           de matériel médical de Netcare. Ayant travaillé       établissements équivalents en Europe ou aux
                                                                                                           médecins étrangers, venant par exemple du           augmente le besoin de diagnostics et de traite-       pendant de nombreuses années en tant                  Etats-Unis. « Nous ne devons pas oublier que la
                                                                                                           Ghana, afin qu’ils puissent diffuser leur savoir    ments onéreux.                                        qu’infirmière en salle d’opération en Afrique du      première greffe cardiaque a été réalisée au Cap
                                                                                                           en rentrant chez eux.                                   L’Afrique du Sud envisage de créer un système     Sud et en Grande-Bretagne, elle connaît très          il y a plus de 40 ans. L’Afrique du Sud est riche
                                                                                                               Plus de 350 enfants ont déjà été pris en        d’assurance santé obligatoire pour tous, dans         bien les processus. Elle sait de quoi les équipes     d’une histoire remarquable dans le domaine
                                                                                                           charge grâce au projet, mais les listes d’attente   lequel les cotisations des plus pauvres seraient      ont besoin, sur le plan technique, pour offrir        médical », déclare fièrement V. Litlhakanyane.
                                                                                                                                                               prises en charge par l’Etat. Alors qu’aujourd’hui,    aux patients des soins de qualité. « Ce que j’ap-         Il n’en est pas moins conscient des pro-
                                                                                                                                                               seuls 20 % des habitants bénéficient des soins        précie chez Siemens, c’est que mes interlocuteurs     blèmes à résoudre : « Nous faisons de notre
                                                                                                                                                               médicaux du secteur privé, ce projet vise à offrir    prennent vraiment le temps de connaître mes           mieux pour réduire les écarts dans le domaine
                                                                                                                                                               à tous les citoyens l’accès à des soins de qualité.   besoins, et livrent toujours dans les délais. Tout    de la santé, par exemple à travers des projets
                                                                                                                                                               Un tel système permettrait aux cliniques privées      se déroule dans une grande transparence »,            sociaux. » Ces initiatives favorisent souvent le

     Espérance au Cap                                                                                                                                          d’accueillir des patients n’ayant pas d’assurance
                                                                                                                                                               privée, en facturant ensuite leurs services à
                                                                                                                                                               l’Etat, à des tarifs prédéfinis.
                                                                                                                                                                                                                     déclare S. Preddy. « Et après la livraison,
                                                                                                                                                                                                                     Siemens reste toujours disponible pour répon-
                                                                                                                                                                                                                     dre à mes questions. C’est plus un partenariat
                                                                                                                                                                                                                                                                           rapprochement entre secteur public et secteur
                                                                                                                                                                                                                                                                           privé. C’est le cas par exemple d’un projet
                                                                                                                                                                                                                                                                           d’unité mobile de mammographie : des profes-
                                                                                                                                                                   Dans l’est du pays, à Grahamstown, Netcare        qu’une simple relation commerciale. »                 sionnels de Netcare sillonneront l’Afrique du
     En Afrique du Sud, le secteur médical doit relever de grands                                                                                              est déjà impliqué dans une coopération de ce          Utiliser au mieux des ressources limitées.            Sud pour proposer un dépistage du cancer du
     défis. Si le VIH/sida reste le problème le plus alarmant,                                                                                                 type : le Settlers Hospital est géré par un           Les équipements modernes permettent à                 sein aux plus défavorisés, notamment dans les
     il tend malheureusement à masquer d’autres situations                                                                                                     consortium privé détenu à 50 % par Netcare, et        Netcare d’optimiser d’autres processus, explique      townships. Le camion et le matériel médical
     préoccupantes, comme le manque de personnel de santé.                                                                                                     les traitements sont payés par le gouverne-           V. Litlhakanyane : « Nous avons notamment             seront fournis gratuitement par Siemens.
     Parmi les solutions envisagées : la modernisation                                                                                                         ment. « Grâce à une planification efficace et
     des équipements et les partenariats public-privé.                                                                                                         un équipement moderne, certains traitements
                                                                                                                                                               coûtent moins cher dans le privé que dans le          « La télémédecine est une solution formidable pour pallier
                                                                                                                                                               public », explique V. Litlhakanyane.                  le manque de spécialistes, en radiologie par exemple ».
                                                                                                                                                                   Cependant, certains problèmes, comme le
                                                                                                                                                               manque de personnel, touchent autant le privé

L   ynda Bleazard traverse le couloir au sous-
    sol du Netcare Sunninghill Hospital, et
salue les nombreuses femmes qui font la
                                                      six ans qui souffre de 6 lésions au cœur et
                                                      somnole dans un des lits du service. En plus de
                                                      son activité de clinique privée, l’unité de
                                                                                                           des hôpitaux publics comptent encore
                                                                                                           3 000 noms. La Walter Sisulu Initiative s’efforce
                                                                                                           de compenser cette saturation en s’appuyant
                                                                                                                                                               que le public. Les professionnels qualifiés
                                                                                                                                                               reçoivent en effet des salaires nettement supé-
                                                                                                                                                               rieurs en travaillant à l’étranger. Pour retenir le
                                                                                                                                                                                                                     recours à la télémédecine, car c’est une
                                                                                                                                                                                                                     solution particulièrement adaptée aux besoins
                                                                                                                                                                                                                     spécifiques de notre pays. Un exemple : nous ne
                                                                                                                                                                                                                                                                               De tels projets montrent comment le privé
                                                                                                                                                                                                                                                                           et le public ont déjà commencé à s’enrichir
                                                                                                                                                                                                                                                                           mutuellement. Il est important de continuer à
queue, dans l’attente de pouvoir rendre visite à      cardiologie pédiatrique de Sunninghill accueille     sur le secteur privé.                               personnel de santé, Netcare a mis en place des        pouvons pas avoir un radiologue dans chacune          renforcer ces liens, afin de permettre à un
leurs enfants. Certaines sont noires, d’autres        des patients dont l’hospitalisation est financée         « Cette initiative est un excellent exemple     mesures incitatives, qui consistent par exemple       des nombreuses régions où nous travaillons. »         maximum de Sud-africains d’accéder à une
blanches, d’autres portent le vêtement tradi-         par la Walter Sisulu Initiative. Ces derniers        du potentiel des partenariats public-privé dans     à soutenir la publication d’articles scientifiques,   Pour ne pas disperser cette ressource rare,           médecine abordable. Un équipement moderne
tionnel indien. Elles saluent Lynda de la main        reçoivent un traitement de même qualité que          le système de santé sud-africain », se réjouit      ou encore à offrir aux médecins l’occasion de         Netcare réalise les examens radiologiques dans        et efficace est également nécessaire pour opti-
et lui sourient, sans toutefois parvenir à            les autres patients, et bénéficient des mêmes        Victor Litlhakanyane, responsable des relations     travailler avec des équipements de pointe.            de petites cliniques comme le Settlers Hospital       miser les processus. Cependant, la qualité des
dissimuler totalement leur inquiétude.                équipements modernes, comme les systèmes             avec les investisseurs au sein de Netcare, la           Récemment, Netcare a commandé à Siemens           de Grahamstown, puis, grâce à la technologie          soins médicaux repose avant tout sur un
   Lynda Bleazard a exercé pendant plus de            d’échographie de Siemens.                            plus grande entreprise privée de soins médi-        un laboratoire d’électrophysiologie complet,          numérique de Siemens, envoie les clichés vers         élément non quantifiable, étranger aux calculs
20 ans le métier d’infirmière dans des services           Ce projet exceptionnel permet de sauver le       caux dans le pays. « Le privé peut compléter le     comprenant la technologie Axiom Artis de              de plus grands établissements. Le diagnostic est      des économistes de la santé. Il s’agit de la pas-
de soins intensifs en cardiologie pédiatrique,        cœur et la vie de nombreux enfants. Dans le          public. Nous devons vraiment surmonter la           navigation magnétique. Cette technologie,             ainsi effectué à distance par des spécialistes, par   sion des professionnels du secteur médical ; du
avant de consacrer son énergie à la Walter            service de cardiologie pédiatrique de Sunninghill,   division public/privé qui est ancrée dans notre     utilisée pour la première fois en Afrique,            exemple à Port Elizabeth.                             sourire de Lynda Bleazard lorsqu’elle traverse,
Sisulu Initiative, au sein du groupe hospitalier      qui compte 16 lits, les plus jeunes patients         système de santé. L’Afrique du Sud a besoin         permet de guider les cathéters, au moyen                  Si d’autres examens s’avèrent nécessaires,        le cœur battant, les couloirs de l’unité Walter
Netcare. Sans cette initiative, ces mères le savent   n’ont que quelques semaines. Beaucoup sont           d’un système qui permette à tous les citoyens       d’une force magnétique, jusqu’aux zones du            les patients peuvent être adressés à des              Sisulu en saluant les mères qui attendent,
bien, bon nombre de leurs enfants seraient            nés prématurément, ou souffrent de graves            de recevoir des soins de qualité. » Cependant,      cœur touchées. Le Sunninghill Hospital a éga-         cliniques spécialisées. Le Sunninghill Hospital       pleines d’espoir.
morts depuis longtemps ou resteraient handi-          malformations cardiaques. Les opérations qui         la pression exercée sur le système de santé ne      lement fait appel à Siemens pour moderniser           compte ainsi parmi les plus grands centres de
capés à vie – comme Linus, cet enfant de              leur sauvent la vie sont souvent des interventions   tend pas à s’atténuer : le taux de natalité est     ses autres laboratoires de cathétérisme.              référence d’Afrique en matière de cardiologie.                                  Andreas Kleinschmidt


22       Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                           Pictures of the Future | Printemps 2011       23
Pays émergents en mouvement | Énergies renouvelables                                                                                                                      | Interview


                                                                                                                                                                                                                Quels sont les défis majeurs de l’énergie             Reste à résoudre le problème du transport.
D     riss Zejli dirige l’unité Énergies renouvela-
      bles du Centre National pour la Recherche
Scientifique et Technique, à Rabat. « Pendant
                                                                                                                                                                                                                solaire en provenance d’Afrique du Nord ?
                                                                                                                                                                                                                Paul van Son : Il en existe trois. Premièrement,
                                                                                                                                                                                                                                                                      P. van Son : Effectivement, la question
                                                                                                                                                                                                                                                                      du transport de l’énergie verte de l’Afrique vers
des dizaines d’années, nous avons activement                                                                                                                                                                    les technologies solaires ne sont toujours            l’Europe reste ouverte. A ce titre, le plus gros
cherché des sources d’énergie au Maroc,                                                                                                                                                                         pas compétitives. La production des centrales         obstacle n’est pas tant la Méditerranée,
principalement du pétrole et du gaz », indique-                                                                                                                                                                 thermosolaires et photovoltaïques reste bien          puisqu’il existe déjà des câbles vers Gibraltar,
t-il. Plus de 95 % des besoins énergétiques du                                                                                                                                                                  plus coûteuse que celle des centrales                 et d’autres doivent encore être installés, que
Royaume sont couverts par des importations,                                                                                                                                                                     classiques. Ensuite, malgré l’intérêt des pays        le réseau, qui comporte de nombreux goulets
majoritairement du charbon en provenance                                                                                                                                                                        africains, peu d’acteurs disposent d’une              d’étranglement, notamment au niveau des




                                                                                                                                                               © Stefan Sahm
d’Afrique du Sud. Les pays voisins, tels que                                                                                                                                                                    expérience des grandes installations solaires         Pyrénées, ainsi que des faiblesses manifestes,
l’Algérie et la Libye, disposant de gisements de
combustibles fossiles, rien de surprenant à ce
que le Maroc se soit mis en quête de pétrole et
de gaz sur son territoire.
     Lorsque le prix du baril de pétrole a atteint                                                                                                                             Démontrer la faisabilité du projet
148 $ en 2008, le coût des importations
                                                                                                                                                                               DESERTEC en Afrique du Nord
     Les richesses du désert                                                                                                                                                   Paul van Son (57 ans)
                                                                                                                                                                               est à la tête du consortium
                                                                                                                                                                                                                et des contraintes de leur raccordement
                                                                                                                                                                                                                au réseau et aux marchés. Enfin, des progrès
                                                                                                                                                                                                                                                                      comme en Espagne et en Italie. Les opérateurs
                                                                                                                                                                                                                                                                      européens auront donc à travailler main dans
     Le soleil et le vent d’Afrique du Nord peuvent non                                                                                                                        international Dii (DESERTEC      restent à faire concernant le transport               la main pour coordonner leurs investissements.
     seulement fournir l’électricité nécessaire pour alimenter                                                                                                                                                  de l’électricité de l’Afrique vers l’Europe car       Quel est le programme de Dii pour
                                                                                                                                                                               Industrial Initiative)
     la région, mais aussi couvrir une grande partie des besoins                                                                                                                                                de nombreux goulets d’étranglement                    les années à venir ?
                                                                                                                                                                               depuis 2009, dont l’objectif     subsistent dans le réseau.                            P. van Son : Nous nous concentrerons
     énergétiques européens. Le Maroc se lance                                                                                                                                 est de mettre en place           Comment surmonter ces obstacles ?                     principalement sur la phase conceptuelle
     dans la construction de ses premières centrales.                                                                                                                          les conditions nécessaires       P. van Son : Les grands groupes comme                 jusqu’en 2012. Nos bureaux de Munich
                                                                                                                                                                               à une production d’énergie       Siemens ont un rôle clé à jouer. Ils sont             travaillent actuellement à un plan de
                                                                                                                                                                               durable et écologique            des moteurs de développement, pour le                 déploiement de la production d’énergies
                                                                                                                                                                               dans les déserts d’Afrique       consortium Dii naturellement, mais également          renouvelables dans la région MENA (Moyen-
d’énergie du pays a doublé. « Cette situation         sommes reliés à l’Espagne par des lignes              premières années. C’est l’avis de Saïd Mouline,                    du Nord et du Moyen-Orient       pour les énergies renouvelables. Ils influencent      Orient et Afrique du Nord) et à l’exportation
a été salutaire puisqu’elle nous a forcés à           électriques d’une capacité de 1400 MW. Nous           directeur de l’Agence marocaine de développe-                                                       les orientations technologiques et favorisent         d’électricité verte vers l’Europe. Nous sommes
                                                                                                                                                                               en vue d’obtenir une
repenser notre approche », explique Driss Zejli.      pourrons donc un jour exporter facilement de          ment des énergies renouvelables et de l’effica-                                                     la réduction des coûts par des investissements        en train de développer des projets de référence
« Nous privilégions désormais l’identification        l’électricité au lieu d’en acheter. »                 cité énergétique : « Le thermosolaire a besoin                     électricité sans CO2.            intelligents dans les innovations. Grâce à eux,       spécifiques afin de démontrer la faisabilité
et l’exploitation de nos propres richesses éner-          L’optimisme des experts s’est propagé à           d’un coup de pouce. La construction des                            Paul van Son a suivi             le marché offre des opportunités aux acteurs          du projet. Un réseau est également en cours
gétiques étant donné que les conditions sont          toute une nouvelle génération d’ingénieurs            centrales nous en apprend sans cesse sur cette                     une formation en                 plus modestes. Mais il est clair que l’énergie        d’implémentation afin de mettre en relation
particulièrement propices à la production             sensibilisés à la protection environnementale,        technologie, ce qui nous permettra, à terme,                       électrotechnique à               thermosolaire ne percera pas en Afrique sans          les différents intervenants d’Afrique et
solaire et éolienne. » Le nord du Maroc est idéal     qui sont convaincus que l’avenir réside dans les      de limiter les coûts. L’Europe peut accentuer                      l’université technologique       le soutien des gouvernements. Des incitations         d’Europe, et nous échangeons en permanence
pour l’implantation de parcs éoliens, de même         énergies vertes, à l’instar de Khadija Ezaoui et      ses efforts en matière de protection du climat                     de Delft et a étudié             seront indispensables, auxquelles l’Europe            des informations avec les gouvernements,
que la côte ouest, balayée en permanence par          Sanaa Essabar. Ces deux étudiantes de l’École         et encourager la production nord-africaine                         la gouvernance d’entreprise      devra participer financièrement.                      agences, fournisseurs d’électricité
des alizés jusqu’à 50 % plus puissants que ceux       Nationale de l’Industrie Minérale, à Rabat, ont       d’énergie solaire en important notre électricité                                                    L’éolien est déjà compétitif au Maroc.                et opérateurs réseau impliqués.
                                                                                                                                                                               à l’université de Nyenrode,
des régions d’Europe les mieux loties. Le             suivi les cours de Driss Zejli sur les énergies re-   et en négociant ses certificats carbone. »                                                          Pourquoi le pays se tourne-t-il également             Avec 17 actionnaires et 24 partenaires
Maroc produit déjà quelque 280 MW d’énergie           nouvelables. « Je suis originaire de Laâyoune,            Le Maroc a adopté des lois autorisant                          aux Pays-Bas. Il a travaillé     vers les applications thermosolaires,                 associés, Dii compte de plus en plus
éolienne et a lancé un appel d’offres                 où les ressources se limitaient jusqu’ici aux         le soutien financier et les investissements                        plus de 30 ans dans le secteur   plus onéreuses ?                                      de membres. Bien qu’ils n’aient pas droit
concernant des centrales thermosolaires de            fruits de la pêche et au phosphate des                européens en prévision de ses exportations                         du gaz et de l’électricité,      P. van Son : Le Maroc n’est pas le seul               de vote aux assemblées générales,
500-1000 MW.                                          gisements du désert », précise Khadija Ezaoui.        d’électricité. Il prépare ainsi sa participation                   notamment chez Siemens.           à disposer de sites exceptionnels pour               les partenaires représentent une force
    En novembre 2009, ses espoirs énergé-             « Une centrale éolienne de 50 MW est en cours         au projet Desertec, mais n’entend pas pour                         Il est actuellement              l’implantation de parcs éoliens. L’Égypte est elle    essentielle de la grande famille que constitue
tiques ont connu un nouvel élan grâce à un            de construction près de Foum El Oued, non             autant louer facilement son désert à des                           Président de l’EFET              aussi bien dotée. L’énergie éolienne va sans nul      Dii. Mais ce n’est pas ces aspects
plan solaire national prévoyant la génération         loin de ma ville. Le secteur des énergies renou-      développeurs étrangers. « Nous souhaitons                          (European Federation             doute connaître un formidable essor.                  organisationnels qui comptent le plus,
de 2000 MW d’électricité photovoltaïque à             velables se développe et commence à créer             apprendre pour pouvoir, un jour, mettre en                                                          Néanmoins, son potentiel est plus limité que          le consortium Dii est avant tout un outil
                                                                                                                                                                               of Energy Traders).
l’horizon 2020. Parallèlement, l’éolien devrait       des emplois. »                                        place notre propre activité centrée sur les                                                         celui du solaire. Au vu de l’immensité du Sahara,     permettant de transformer en réalité notre
atteindre une capacité identique. « Le Maroc              Siemens, qui devrait fournir les éoliennes        énergies renouvelables et les composants de                                                         l’éolien sera dépassé par le solaire à moyen ou       vision de l’approvisionnement en énergie verte
possède deux atouts majeurs », affirme                du nouveau site, propose également tous les           centrales électriques », précise Sanaa Essabar.                                                     long terme en Afrique du Nord. L’énergie solaire      de la Méditerranée et de l’Europe. À cette fin,
Driss Zejli. « D’une part, nous pouvons stocker       principaux composants et systèmes néces-              L’absence de gisements de combustibles                                                              présente un autre avantage : la chaleur produite      il importe que les gouvernements et les
l’électricité grâce à des stations de pompage-        saires aux centrales thermosolaires. La réduc-        fossiles au Maroc pourrait bien finir par être                                                      peut être stockée à proximité des centrales           entreprises des pays concernés soient
turbinage dans le massif de l’Atlas. Une instal-      tion des coûts constitue une priorité. L’énergie      considérée comme une véritable bénédiction.                                                         et utilisée pour produire de l’électricité la nuit,   convaincus qu’ils peuvent en tirer des
lation de ce type est d’ores et déjà en service.      éolienne étant désormais compétitive, c’est au        Pour Khadija Ezaoui et Sanaa Essabar, l’avenir                                                      ce qui garantit une production continue.              bénéfices et qu’ils collaborent les uns avec
Et d’autre part, nous disposons d’une intercon-       tour du photovoltaïque de le devenir, même            vert du Sahara est déjà en marche.                                                                  Il convient désormais de réduire le coût encore       les autres, au-delà des frontières.
nexion haute tension avec l’Algérie et nous           s’il faut en passer par des subventions les                                     Andreas Kleinschmidt                                                      trop élevé du thermosolaire.                              Interview réalisée par Andreas Kleinschmidt


24       Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                      Pictures of the Future | Printemps 2011       25
Mutation démographique                               | Scénario 2050




Panorama
29     A cœur vaillant…
       Les trois principales causes
       de mortalité chez les personnes
       âgées sont la valvulopathie,
       la fibrillation auriculaire
       et l’anévrisme. Grâce aux
       nouvelles technologies,
       ces maladies pourront bientôt
       être traitées en toute sécurité.

32     Comprendre le cerveau
       Les scientifiques du MIT
       exploitent les différentes
       techniques d’imagerie
       par résonance magnétique
       pour comprendre l’activité
       du cerveau. Ils s’intéressent



                                                                       Les nouveaux
       également aux signaux produits
       par des molécules associées
       à la maladie d’Alzheimer.

35     Lutte anti-épidémiologique



                                                                       chevaliers
       Grâce aux nouvelles technologies
       de diagnostic, notamment
       dans le domaine de l’imagerie
       moléculaire, les scientifiques



                                                                       du ciel
       percent peu à peu les mystères
       des mécanismes de la maladie
       d’Alzheimer.



                                                                       2050. Le gérant d’une florissante chaîne de centres de soins
                                                                       et de remise en forme pour séniors propose à ses clients
                                                                       des séances de voltige aérienne. Mais quel est le secret
                                                                       de ce fringant octogénaire ? Les anciens font preuve aujourd’hui
                                                                       d’une étonnante vitalité. Certes, les progrès de la médecine
                                                                       ont permis l’éradication des maladies les plus courantes liées
                                                                       au vieillissement et le développement des sciences et techniques
                                                                       ont grandement simplifié la vie des séniors.


                                                                       I   l s’agit d’une expérience unique, du rêve ul-     mais je trouve ça tellement stimulant de pou-



2050
Dans quarante ans, l’espérance de vie des                                  time. Il suffit de fermer les yeux, de faire un   voir en faire profiter ceux qui affichent les
personnes n’aura jamais été aussi longue.                              pas, et vous y êtes, évoluant dans le ciel en         meilleurs scores de forme dans mes centres de
Grâce en grande partie aux technologies en                             toute liberté. Les micro-surfaces ultrasensibles      fitness.
cours de développement, la plupart des causes                          de vos ailes réagissent à la moindre fluctuation          On me demande parfois ce que j’attends
d’infirmité et de décès, comme les attaques                            du vent, dont elles absorbent l’énergie avec          pour vendre ma société et prendre ma retraite.
cardiaques, l’hypertension, le diabète, le cancer,                     leurs longs cils, tandis que le simple mouve-         Certes, j’aurais pu passer la main il y a 10 ans,
la maladie d’Alzheimer ou encore de nombreux                           ment de vos épaules et la pression de vos             mais à quoi bon ? À tout juste 80 ans, je me
troubles mentaux seront détectés de façon                              doigts sur la sphère de commande suffisent            porte comme un charme ! J’apprécie ma vie de
précoce et traités efficacement. Ceux qui ont                          pour vous déplacer avec grâce et agilité dans         célibataire endurci et j’adore mon travail.
investit dans le domaine du bien-être ne sont                          l’immensité bleue.                                        Les affaires ont toujours très bien marché.
pas prêts de s’arrêter.                                                    Je pourrais me contenter de pratiquer ces         Les spécialistes avaient annoncé de longue
                                                                       excursions de haut vol seul ou avec des amis,         date une augmentation de la demande de


26        Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                            Pictures of the Future | Printemps 2011       27
Grâce à la technologie développée par Siemens,
Mutation démographique | Scénario 2050                                                                                 | Technologies cardiovasculaires
                                                                                                                                                                                                                                                                                le médecin peut visualiser l’emplacement et l’angle
                                                                                                                                                                                                                                                                                précis des prothèses et remplacer une valve aortique
                                                                                                                                                                                                                                                                                défaillante à l’aide d’un cathéter.
services à la personne, notamment auprès des          proche. De plus, dès que leur propriétaire n’a
séniors – la population affichant la croissance       plus besoin de leurs services, elles basculent
la plus rapide. C’est ainsi qu’à 40 ans, j’ai         automatiquement en mode « location ».
décidé d’étendre mon cabinet de médecine du               Côté santé, tout a changé. En 2010, au
sport et d’orthopédie pour pouvoir ouvrir un          moins 60 % des personnes de plus de 63 ans
club de remise en forme, baptisé « Perfect            souffraient de fibrillation auriculaire, l’une des
Fit ». La formule a eu un tel succès que j’ai ra-     principales causes d’AVC et d’insuffisance
pidement mis en place un système de fran-             cardiaque. Dix ans plus tard, les chiffres
chise. Depuis, des salles de sport ont poussé         avaient chuté en raison de l’introduction de
un peu partout. Les nouveaux adhérents se             systèmes de dépistage précoce, des avancées
soumettent tout d’abord à un bilan de santé           de l’imagerie médicale et des innovations
physique, psychologique et émotionnelle,              permettant de visualiser les régions du cœur
avec des examens par résonance magnétique             responsables des arythmies et d’ablater ces
(IRM). Ils bénéficient ensuite d’un programme         dernières via de minuscules cathéters. Les
personnalisé de thérapie holistique, portant          problèmes liés aux valves cardiaques et les
sur leur activité physique, leur alimentation,        anévrismes – deux autres causes de maladie
leur sommeil et leur mode de vie, qui fait            et de mortalité chez les plus de 60 ans – ont
l’objet d’un suivi régulier.                          en grande partie été éliminés par la mise
    Autrefois, nombre de mes clients esti-            en place assistée par imagerie de valves
maient avoir de la chance lorsqu’ils parve-           artificielles et de stents. Les simulations de la
naient à se hisser au niveau 3 ou 4 dans notre        dynamique du flux sanguin dans différentes
barème de remise en forme, sur une échelle            conditions ont par ailleurs optimisé le choix
qui en compte 10. Mais les chiffres ont               et l’implantation de ces dispositifs par les
progressivement augmenté au fil des ans.              médecins.
Ceux qui sont nés dans les années 1980 et                 De nombreuses autres affections sérieuses
après ont bénéficié de toute une série d’inno-        (cancer, hypertension, diabète…) ont peu à
vations technologiques qui ont contribué à            peu décliné avec l’apparition des capteurs
améliorer l’environnement de travail, le loge-        sans fil personnalisables, injectés aux patients
ment, les moyens de transport, mais aussi les         en fonction de leurs prédispositions géné-
soins médicaux.                                       tiques. Ces capteurs identifient les signes
    Les accidents domestiques et routiers, par        précurseurs des différentes maladies, garan-
exemple, provoquaient autrefois des blessures         tissant un traitement précoce.
par millions tous les ans, mais aussi de nom-             L’un des pires fléaux de ces 50 dernières
breux décès. Désormais, grâce aux exosquelettes       années a sans doute été la maladie d’Alzheimer.
personnalisés, notamment, nous sommes de              Beaucoup de mes amis et de mes patients ont
                                                                                                           © Michael Timm




plus en plus nombreux à atteindre l’âge de la         été touchés. Il a fallu attendre 2025, je crois,
retraite en bonne santé. Pour éviter toute dé-        pour que les premiers médicaments efficaces
chirure musculaire ou lombalgie, il suffit aux        soient disponibles, mais près de 50 millions
personnes ayant à déplacer des encombrants,           de personnes y avaient déjà succombé dans le
que ce soit à la maison ou sur leur lieu de           monde. Dix ans plus tard, la majorité des
travail, d’enfiler une combinaison robotique          cas étaient diagnostiqués par dépistage
qui amplifie de 10 à 20 fois leur puissance.          génétique et traités avant la manifestation des


                                                                                                                                                                             À cœur vaillant…
    L’isolement social a également été rompu          premiers symptômes. À l’heure actuelle, cette
grâce à des androïdes confondant de réalisme,         maladie est complètement éradiquée.
d’une patience à toute épreuve, et aux bioloïdes de       Quant aux troubles psychologiques, notam-
compagnie, qui réagissent émotionnellement            ment la dépression, si fréquente à l’époque,
aux attentes de leur maître.                          mais également les dépendances et les com-
                                                                                                                                                                             La valvulopathie aortique, la fibrillation auriculaire et l’anévrisme constituent les trois principales
    Les voitures qui encombraient inutilement         portements obsessionnels compulsifs ou les
les garages et les rues et qui étaient à l’origine    phobies (dont la peur de prendre l’avion !), la                                                                        causes de mortalité chez les personnes âgées. Des traitements bien moins invasifs basés
d’un nombre incroyable d’accidents un peu             solution est venue non pas des médicaments                                                                             sur des technologies mises au point par Siemens et ses partenaires seront bientôt disponibles.
partout dans le monde sont sans conteste              mais de l’imagerie médicale. Aujourd’hui, on
devenues les robots les plus précieux. Elles          peut obtenir une représentation de son état
évoluent de manière autonome sur des
réseaux à trafic optimisé éliminant tout risque
de collision, transportent les personnes âgées
                                                      général grâce à la résonance magnétique et
                                                      apprendre à le contrôler grâce à des informa-
                                                      tions transmises en temps réel. Bon nombre
                                                                                                                                                                             T   rop fragiles pour subir une opération, de
                                                                                                                                                                                 nombreux patients souffrant de valvulo-
                                                                                                                                                                             pathie aortique vivent en sursis. Cette sténose
                                                                                                                                                                                                                               quelque 60 000 opérations à cœur ouvert
                                                                                                                                                                                                                               visant à remplacer la valvule aortique sont
                                                                                                                                                                                                                               pratiquées. Aux États-Unis, où cette procédure
                                                                                                                                                                                                                                                                                survivre à une intervention valvulaire lourde.
                                                                                                                                                                                                                                                                                La coopération clinique entre Siemens Healthcare,
                                                                                                                                                                                                                                                                                les centres de cardiologie allemands de Leip-
                                                                                                                                                     © Edwards Lifescience




sans danger, quelles que soient les conditions        de mes clients qui n’imaginaient pas pouvoir                                                                           aortique résultant de la calcification des        coûte environ 140 000 $, les chiffres sont       zig et Munich et Siemens Corporate Research
météorologiques ou de luminosité, et se char-         un jour flotter dans les airs en ont bénéficié.                                                                        cuspides, qui autorisent le passage du sang       encore plus élevés.                              (SCR), à Princeton, a donné naissance à une
gent d’une multitude de tâches logistiques,                                                                                                                                  oxygéné du ventricule gauche vers le système         Il existe désormais un espoir pour tous ces   nouvelle technologie intelligente de visualisation
qu’il s’agisse de faire des courses ou de                                                                                                                                    circulatoire, affecte près de 4 % des personnes   malades, y compris les près de 33 % qui ne       et de guidage autorisant un remplacement
récupérer des amis à l’arrêt de métro le plus                                          Arthur F. Pease                                                                       de 65 ans et plus. Chaque année, en Europe,       sont pas jugés suffisamment résistants pour      transcathéter de la valve aortique, qui évite


28       Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                                Pictures of the Future | Printemps 2011           29
Oreillette gauche d’un cœur humain présentant 4 niveaux
                                            Demographic Change | Technologies cardiovasculaires
                                                                                                                                                                                                      cicatriciels, cause majeure d’arythmie. À gauche
                                                                                                                                                                                                      et ci-dessous : anévrisme cérébral. Les risques peuvent
                                                                                                                                                                                                      être déterminés grâce aux simulations du flux sanguin.
                                            aux patients le traumatisme d’une chirurgie et     recouvrement des extrémités des coronaires,         devrait doubler au cours des 10 prochaines                                                                   Corporate Research, à Baltimore. Siemens étu-       La sensibilité croissante de l’angiographie — le
                                            limite sensiblement les coûts associés. Déjà       ce qui provoquerait immédiatement une crise         années. Cette tendance alarmante a incité                                                                    die également un logiciel de navigation dédié       tout dernier système pouvant identifier des
                                            introduite en Europe, cette technologie            cardiaque. » Une fois la valve en position, un      Siemens à travailler avec SurgiVision, un fabri-                                                             à la visualisation des cathéters et du cœur         structures de seulement 150 microns — favorise
                                            devrait s’étendre aux États-Unis dans un proche    ballon situé à l’intérieur du cathéter se déploie   cant d’équipements médicaux de Memphis, et                                                                   en 3D – une technologie clé au service de la        leur détection, mais il n’est pas possible de
                                            avenir.                                            (Cf. illustration, page précédente) afin d’ouvrir   l’école de médecine de l’université de l’Utah                                                                précision du positionnement des cathéters et        déterminer visuellement leur dangerosité.
                                                Cette nouvelle procédure, au stade de          la prothèse et de la comprimer fermement            au développement d’une procédure peu inva-                                                                   de l’ablation des tissus par le cardiologue.        D’où l’utilité de la MFN. L’équipe Siemens de
                                            prototype, se base sur le système d’angiogra-      contre la paroi aortique.                           sive permettant aux cardiologues de visualiser                                                                   Ces avancées technologiques imposent            Princeton – Bogdan Georgescu, Viorel Mihalef
                                            phie cardiaque 3D DynaCT de Siemens.                   À ce jour, la procédure a été réalisée sur      et d’éliminer les tissus fibreux de manière très                                                             naturellement le développement de cathéters         et Puneet Sharma – est parvenue à modéliser
                                            Normalement utilisées pour les procédures          plus de 150 patients d’une moyenne d’âge de         précise au moyen d’un cathéter introduit dans                                                                d’ablation et de cartographie compatibles           les anévrismes en 3D à partir d’images haute
                                            interventionnelles, telles que la mise en place    78 ans, en Europe. Le Dr Rüdiger Lange,             le cœur via une minuscule incision et guidé                                                                  avec les puissants champs magnétiques de            résolution afin de les soumettre à un algo-
                                            d’un stent dans une artère obstruée, les radio-    Directeur du centre cardiologique de Munich         par IRM en temps réel.                                                                                       l’IRM et capables d’interagir avec les signaux et   rithme simulant le flux sanguin. « Les études
                                            graphies DynaCT fournissent des images             est l’un des rares chirurgiens rompus à cette           Cette procédure, toujours à l’étude, devrait                                                             le logiciel d’un scanner pour assurer un suivi et   préliminaires indiquent que la probabilité de
                                            extrêmement détaillées du thorax. Lors de l’im-    pratique : « L’avantage majeur de ce nouveau        présenter des atouts de taille par rapport aux                                                               une visualisation en temps réel. SurgiVision a      rupture dépend de facteurs tels que les fluc-
                                            plantation d’une valve aortique, le chirurgien a   logiciel est qu’il procure une visualisation        techniques d’ablation existantes. Ces dernières,                                                             ainsi mis au point une gamme de cathéters           tuations de la pression et du flux sanguins
                                            principalement besoin de visualiser la racine      claire de l’angle de la prothèse. Il s’agit d’un    qui exploitent également des cathéters, utili-                                                               dotés d’antennes de transmission miniatures.        dans la mesure où ils sont liés aux caractéris-
                                            aortique. Les chercheurs de Siemens ont donc       aspect vital car la valve aortique est parfois      sent en effet la radiographie, impliquant                                                                    « Les signaux émis par l’antenne des cathéters      tiques des parois des vaisseaux », explique
                                                                                                                                                                                                                                                                sont détectés par les séquences d’impulsions        Bogdan Georgescu. « C’est un progrès impor-
                                                                                                                                                                                                                                                                du scanner dans lequel le patient est allongé,      tant vers l’éventuelle personnalisation du
                                                                                                                                                                                                                                                                indiquant en temps réel leur position et leur       traitement », ajoute Thomas Redel.
                                                                                                                                                                                                                                                                orientation en trois dimensions », explique             Les chercheurs de Siemens simulent diffé-
                                                                                                                                                                                                                                                                Kimble Jenkins, Directeur de SurgiVision. « Le      rentes combinaisons de paramètres pour
                                                                                                                                                                                                                                                                cardiologue peut donc voir l’emplacement            essayer de comprendre ce qui déclenche – et
                                                                                                                                                                                                                                                                exact des cathéters ainsi que des images            ce qui empêche – la rupture d’un anévrisme.
                                                                                                                                                                                                                                                                haute résolution de l’anatomie cardiaque du         Ils testent dans cette optique les effets des
                                                                                                                                                                                                                                                                patient dans le même espace 3D, qui devient         stents de type « flow diverters ». Contraire-
                                                                                                                                                                                                                                                                par conséquent l’espace chirurgical. »              ment au traitement conventionnel de l’ané-
                                                                                                                                                                                                                                                                Lumière sur les risques d’anévrisme.                vrisme par clippage de son collet, pouvant
                                                                                                                                                                                                                                                                Les chercheurs de Siemens s’intéressent à la        entraîner une perforation dangereuse, ces
                                                                                                                                                                                                                                                                mécanique des fluides numérique (MFN), un           stents redirigent simplement une partie du
© University of Utah/Dr. Nassir Marrouche




                                                                                                                                                                                                                                                                outil industriel éprouvé, et à ses possibles        sang vers d’autres vaisseaux. « Nous sommes
                                                                                                                                                                                                                                                                applications dans le domaine médical, notam-        convaincus que la MFN a un rôle important à
                                                                                                                                                                                                                                                                ment concernant les anévrismes, des sortes          jouer », confirme le Dr Jan Boese. « Avant l’in-
                                                                                                                                                                                                                                                                de poches qui se forment sur les parois             tervention, le médecin pourrait ainsi exécuter
                                                                                                                                                                                                                                                                artérielles. Une rupture d’anévrisme dans le        des simulations pour optimiser la mise en


                                                                                                                                                                                                                                                                   Les simulations des anévrismes révèlent des
                                                                                                                                                                                                                                                                   caractéristiques conditionnant la probabilité de rupture.

                                            développé une technologie « qui identifie          vrillée, ce qui implique des risques d’erreur.      une exposition du patient et du chirurgien à       état trop avancé pour une ablation. « Avec                cerveau peut entraîner un décès ou un handi-        place du stent. » En Allemagne et aux États-
                                            automatiquement la zone valvulaire dans un         Cette technique affiche de plus une précision       de puissants rayons X pendant plus de              cette méthodologie, les cardiologues dispo-               cap. Un tiers seulement des patients en ayant       Unis, les équipes Siemens développent à cette
                                            ensemble de données DynaCT et élimine              des plus appréciables. »                            4 heures, pour un résultat peu concluant en        sent d’un outil décisionnel plus performant               subi une s’en remettent totalement. Les ex-         fin une plateforme logicielle qui permettra
                                            toutes les informations superflues de l’image,     Au cœur de l’imagerie. C’est là un parfait          termes de visualisation et de précision, et un     pour déterminer s’il est utile de traiter un pa-          perts estiment que 1 à 5 % de la population         aux praticiens de valider ces simulations
                                            telles que la cage thoracique », explique le       exemple des maladies liées à la vieillesse.         taux de réussite de seulement 50 à 75 %.           tient. Ils peuvent ainsi exclure en toute                 présentent un anévrisme (cette proportion           par rapport aux mesures effectuées sur les
                                            Dr Jan Boese, responsable des innovations et       Tout comme la carrosserie d’un véhicule             « Notre guidage par résonance magnétique           confiance les patients sur lesquels la procé-             augmentant avec l’âge). Néanmoins, la rupture       patients.
                                            du prototypage au sein de l’entité opération-      s’abîme et perd de son lustre au fil des ans,       améliorera significativement la qualité de l’in-   dure n’aurait aucun effet bénéfique », indique            ne concerne qu’une minorité de cas. Selon               Les chercheurs espèrent que l’identifica-
                                            nelle Angiography de Siemens Healthcare.           notre cœur finit souvent par accumuler des          tervention tout en réduisant sa durée »,           Walter Märzendorfer.                                      le Dr Thomas Redel, spécialiste en systèmes         tion des risques hémodynamiques potentiels
                                                À mesure que la nouvelle valve insérée         tissus cicatriciels fibreux, pour des raisons qui   affirme Walter Märzendorfer, CEO de l’entité          La nouvelle technique IRM d’ablation a en-             d’angiographie chez Siemens Healthcare, « la        via la MFN favorisera à terme la prédiction des
                                            dans la pointe du cathéter se rapproche de la      nous échappent encore. Ces tissus peuvent           Magnetic Resonance de Siemens Healthcare.          registré des progrès notables sur les animaux,            question est de savoir comment le médecin           crises cardiaques et l’optimisation des traite-
                                            zone d’intérêt, le logiciel détermine son angu-    engendrer des anomalies de l’activité élec-             Les recherches conjointes, sous la direction   mais des travaux complémentaires sont                     peut évaluer le risque de rupture s’il découvre     ments, notamment en termes de sélection et
                                            lation optimale. « C’est la clé de la procé-       trique appelées arythmies ; 60 % d’entre elles      du Dr Nassir F. Marrouche, Directeur du            encore nécessaires avant les essais cliniques.            un anévrisme lors d’une angiographie ou IRM         de mise en place de prothèses valvulaires
                                            dure », commente le Dr Rui Liao, de SCR, qui a     se développent au niveau des fines parois           Comprehensive Arrhythmia Research &                « Nous travaillons, avec l’équipe universitaire           de routine ». La réponse pourrait avoir des         mitrales et aortiques, d’administration locali-
                                            développé le logiciel avec le Dr Yefeng Zheng.     internes de l’oreillette gauche, provoquant un      Management Center de l’université de l’Utah,       de l’Utah et SurgiVision, à l’affinement des              conséquences économiques considérables              sée de substances thérapeutiques ou encore
                                            « Il détecte automatiquement les repères ana-      état souvent asymptomatique de fibrillation         à Salt Lake City, ont déjà donné naissance à un    séquences d’impulsions de nos scanners en                 puisque le traitement des anévrismes se chif-       de formation des futurs médecins.
                                            tomiques de la région valvulaire aortique et       auriculaire (FA), principale cause d’AVC et         système d’évaluation pré-traitement basé           vue d’une acquisition IRM et d’un suivi du                fre à environ 1,8 milliard de dollars à l’échelle
                                            offre une confirmation visuelle de l’angle         d’insuffisance cardiaque chez les personnes         sur la résonance magnétique (Cf. illustration      cathéter en temps réel continus », précise                mondiale.
                                            précis de la prothèse. Ces informations sont       de 65 ans et plus.                                  de gauche, ci-dessus) regroupant les patients      Christine H. Lorenz, Directrice du centre d’ima-              Les anévrismes, dont la taille et la forme
                                            cruciales pour un positionnement correct sur           Au vu du prolongement de l’espérance de         FA dans l’une des 4 catégories définies, du        gerie médicale appliquée réunissant des                   varient, sont généralement localisés au niveau
                                            l’ancienne valve sans risque de fuite ou de        vie, la prévalence de la fibrillation auriculaire   stade 1 – excellent pronostic – au stade 4 –       équipes de Siemens Healthcare et Siemens                  du cerveau, de l’abdomen ou de l’aorte.                                             Arthur F. Pease


                                            30       Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                        Pictures of the Future | Printemps 2011      31
Grâce aux avancées des technologies de transfert de
Mutation démographique | Recherche en neurologie
                                                                                                       données, les dépressifs profonds apprennent à contrôler
                                                                                                       leur état à partir d’une représentation graphique
                                                                                                       presque instantanée, obtenue au cours de l’IRM.
                                                                                                                                                                 être diagnostiqué par IRM. « Nous savons que        de logiciel temps réel compensant la distorsion    pas pour l’imagerie du corps humain au vu de
                                                                                                                                                                 si les patients dépressifs répondent à leur         géométrique et accélérant la génération de         ses multiples applications. »
                                                                                                                                                                 traitement, leur amygdale – une structure en        la représentation. Un décalage de cinq                 Un autre projet conjoint de Siemens et du
                                                                                                                                                                 forme de double amande située à l’arrière des       secondes subsiste néanmoins, en raison de          MIT, visant à accélérer les acquisitions tout en
                                                                                                                                                                 tempes – présente une activité réduite »,           la réponse hémodynamique du cerveau au             garantissant des images de résolution supé-
                                                                                                                                                                 explique le Dr John Gabrieli, professeur de         stimulus », commente-t-elle. Cette technologie     rieure, concerne l’interception des signaux RM
                                                                                                                                                                 sciences de la santé, technologie et neuros-        pourrait à terme permettre aux patients            renvoyés par le corps. Pour obtenir une image
                                                                                                                                                                 ciences cognitives au MIT et Directeur du           de contrôler leurs pulsions (tabagiques,           du cerveau d’un patient, par exemple, on place
                                                                                                                                                                 centre d’imagerie Athinoula A. Martinos de          alimentaires, etc.), de gérer certaines formes     la tête de ce dernier dans une antenne.
                                                                                                                                                                 l’institut McGovern. Le centre Martinos colla-      de douleur et même d’améliorer leur concen-        Chacun des éléments de l’antenne reçoit sur
                                                                                                                                                                 bore avec Siemens pour offrir aux patients une      tration. Au-delà de ses futures applications,      son propre canal un signal des tissus environ-
                                                                                                                                                                 représentation quasi-immédiate (sous forme          elle constitue sans conteste un précieux outil     nants. « La multiplication des éléments d’an-
                                                                                                                                                                 de thermomètre) de l’activité de leur amygdale      pour le développement des systèmes IRM de          tenne, combinée aux nouvelles techniques
                                                                                                                                                                 leur permettant de visualiser littéralement sa      prochaine génération.                              d’acquisition, va de pair avec l’augmentation
                                                                                                                                                                 modulation en vue de combattre leur dépres-         Images haute résolution. Des efforts               de la rapidité et de la résolution », souligne
                                                                                                                                                                 sion, dans le cadre d’examens d’imagerie par        conjoints de Siemens et du MIT est également       Michael Hamm. « Dans le cas de zones superfi-
                                                                                                                                                                 résonance magnétique fonctionnelle (IRMf).          né un réseau d’émetteurs RF. « Ce projet est       cielles, un prototype à 128 éléments d’antenne
                                                                                                                                                                 « Nous avons démontré que les patients              extrêmement prometteur », déclare Michael          peut multiplier par sept la vitesse de traite-
                                                                                                                                                                 peuvent apprendre à maîtriser ce processus          Hamm, responsable du groupe de recherche           ment du signal par rapport à un système
                                                                                                                                                                 de modulation. Dans la pratique, plusieurs          RM de Siemens à Boston. « Normalement, on          classique à 24 éléments. »
                                                                                                                                                                 aspects techniques entrent toutefois en jeu,        envoie une seule fréquence radio dans le corps         Les images haute résolution offrent des
                                                                                                                                                                 tels que la réactivité de la représentation         afin de générer une image des signaux              avantages potentiels aux médecins comme
                                                                                                                                                                 visuelle », précise John Gabrieli.                  produits par la modification des noyaux d’hy-      aux patients. Avant de procéder à une opéra-
                                                                                                                                                                     Pour garantir une traduction graphique          drogène (protons). Avec ce réseau comportant       tion du cerveau, le chirurgien a notamment
                                                                                                                                                                 des données presque instantanée avec la tech-       plusieurs émetteurs, différentes fréquences,       besoin de connaître l’emplacement précis du
                                                                                                                                                                 nologie de résonance magnétique – qui se            ou impulsions, peuvent être émises en paral-       cortex visuel. « Nous avons réalisé une compa-
                                                                                                                                                                 distingue par sa lenteur — le Dr Christina          lèle. Leur superposition permet de raccourcir la   raison entre une antenne crâne à 12 canaux et
                                                                                                                                                                 Triantafyllou, co-Directrice et physicienne IRM     durée d’excitation, favorisant la clarté et la     un modèle à 32 canaux », observe Christina
                                                                                                                                                                 en chef du centre Martinos, a étroitement tra-      fiabilité des images en présence de champs         Triantafyllou. « Il nous a fallu 5 balayages avec
                                                                                                                                                                 vaillé avec Siemens. « L’objectif était de trans-
                                                                                                                                                                 mettre le plus rapidement possible les données
                                                                                                                                                                 du scanner vers un ordinateur externe, de les         Les patients sont en mesure de visualiser
                                                                                                                                                                 traiter, puis d’en fournir une représentation         la modulation de leur dépression.

                                                                                                                                                                                                                                                                        la version 12 canaux pour déterminer les fron-
                                                                                                                                                                                                                                                                        tières fonctionnelles du cortex visuel, contre


Comprendre le cerveau
                                                                                                                                                                                                                                                                        1 seul avec l’antenne 32 canaux, soit une
                                                                                                                                                                                                                                                                        durée d’examen réduite de 24 à 4 minutes. »
                                                                                                                                                                                                                                                                        Les troubles mentaux en image. Grâce aux
                                                                                                                                                                                                                                                                        progrès en matière de durée d’acquisition et
                                                                                                                                                                                                                                                                        de résolution des images, dus au recours à
Le voile se lève peu à peu sur le cerveau humain. Exploitant différentes techniques                                                                                                                                                                                     des antennes émettrices en parallèle et au
émergentes d’imagerie par résonance magnétique, des chercheurs du MIT et des                                                                                                                                                                                            traitement des informations via un nombre
                                                                                                                                                                                                                                                                        croissant de canaux, sans oublier les avancées
spécialistes RM de Siemens sont sur le point de découvrir comment identifier
                                                                                                                                                                                                                                                                        techniques des scanners IRM, les chercheurs
précocement les zones cérébrales affectées par un AVC. Les recherches s’intéressent                                                                                                                                                                                     commencent à exploiter la cartographie du cer-
également aux signaux produits par des molécules associées à d’autres affections, telle                                                                                                                                                                                 veau pour identifier de manière objective les
que la maladie d’Alzheimer, ouvrant la voie à de nouvelles perspectives de traitement.                                                                                                                                                                                  signatures uniques de l’activité caractérisant
                                                                                                                                                                                                                                                                        différents états psychologiques. Par exemple,
                                                                                                                                                                                                                                                                        en association avec Siemens et le Massachu-

I maginez un véhicule sans commandes
  visibles, évoluant au travers d’un obscur
mélange de substances biochimiques et qui
                                                  cela ne pose aucun problème, mais à la moin-
                                                  dre défaillance – grave dépression, anxiété,
                                                  troubles obsessionnels compulsifs… –, les
                                                                                                       nariat avec Siemens, des scientifiques du
                                                                                                       McGovern Institute for Brain Research du MIT
                                                                                                       (Massachusetts Institute of Technology) de
                                                                                                                                                                 visuelle au patient. Nous avons, pour ce faire,
                                                                                                                                                                 conçu un système de transfert de données en
                                                                                                                                                                 temps réel capable de prendre en charge
                                                                                                                                                                                                                     plus puissants. » Le résultat gagne en qualité
                                                                                                                                                                                                                     puisque ce réseau peut adapter le profil
                                                                                                                                                                                                                     d’excitation du signal MR et compenser ainsi
                                                                                                                                                                                                                                                                        setts General Hospital de Boston, Christina
                                                                                                                                                                                                                                                                        Triantafyllou a utilisé une antenne Siemens
                                                                                                                                                                                                                                                                        spécifique à 32 canaux pour examiner des en-
vous amène pourtant à bon port. Notre esprit      séances de psychothérapie et les médicaments         Boston travaillent au développement d’outils              les flux d’informations conséquents produits        les hétérogénéités. « Cette approche est l’un      fants souffrant de dyslexie, d’autisme et de
fonctionne un peu sur ce modèle. À un instant     aux multiples effets secondaires sont notre          permettant aux patients de maîtriser leur état            par une antenne crâne en réseau phasé à             des éléments clés de notre collaboration avec      trouble déficitaire de l’attention avec hyperacti-
donné, s’exécutent dans notre tête d’innom-       seul recours.                                        en modulant délibérément certains processus               32 canaux. Nous avons, de plus, utilisé un          Siemens », indique le Dr Elfar Adalsteinsson,      vité (TDAH). « Le but était de documenter le
brables processus dont nous ne sommes pas            Une nouvelle approche se profile cepen-           normalement incontrôlables.                               algorithme Siemens de correction du mouve-          professeur de technologies et sciences de la       développement de la signature RM de chacune
conscients et qu’il nous est impossible de        dant. Centrée sur le patient, elle pourrait éviter   Dompter l’amygdale. Prenons l’exemple de                  ment afin de réduire les contraintes de             santé et d’informatique et électrotechnique au     de ces affections dans le temps afin de gagner
contrôler objectivement. En règle générale,       d’éventuelles thérapies onéreuses. En parte-         la dépression. Ce trouble peut d’ores et déjà             post-traitement, ainsi qu’un prototype Siemens      MIT. « Son déploiement représente un grand         en précision diagnostique », explique-t-elle.


32      Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                         Pictures of the Future | Printemps 2011        33
Des signes de perte de mémoire liée à l’âge ?                                                                                                                                                                                  Visuel du haut : la protéine tau est transformée,
Mutation démographique | Recherche en neurologie                                                                                                                                                                                         | Maladie d’Alzheimer
                                                                                                                                                  Les technologies Siemens ont permis aux chercheurs                                                                                                                                                                             entraînant la mort des neurones.
                                                                                                                                                  du MIT d’identifier la mémoire de travail (en rouge)                                                                                                                                                                           Visuels du bas : les APP se détachent des neurones
                                                                                                                                                  avec une précision et une rapidité inédites.                                                                                                                                                                                   et forment une plaque.
    Elle étudie également les signatures RM,
avec John Gabrieli, pour déterminer s’il est                                                                                                                                                                                                                                          Molécules tau
possible de prédire la réponse d’un enfant                                                                                                                                                                                                                                            à action stabilisante
dyslexique au traitement. « Certains d’entre
eux s’améliorent nettement, d’autres non.
Mais les tests classiques n’ont aucun caractère
prédictif », précise John Gabrieli. « Avec l’ima-




                                                          © MIT/Courtesy of C.Triantafyllou
gerie, nous avons pu déterminer avec une
précision de 92 % quels enfants allaient le                                                                                                                                                                                                     Neurone sain
                                                                                                                                                                                                                                                                    Microtubules
mieux réagir. Il s’agit d’une médecine basée sur
des preuves tangibles, exploitant le développe-
ment de signatures IRMf, fortement prédic-
                                                                                                                                                                                                                                                             Neurone malade
tives d’amélioration dans le cadre de certains                                                                                                                                                                                                                                                                                       Séparation des sous-unités de microtubule
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Enchevêtrement
troubles. Nous pouvons quantifier numérique-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 de protéines tau
ment les zones du cerveau affectées et compa-
rer les résultats. L’impact social et financier de
cette nouvelle discipline est immense. »                                                      « Un radiologue pourrait ainsi identifier           d’énergie », expose Elfar Adalsteinsson. L’opé-
Localisation précoce des AVC ? Les                                                            précisément les anomalies de cette consom-          ration est néanmoins bien plus complexe qu’il




                                                                                                                                                                                                          © National Institut on Aging
futures signatures objectives d’un éventail                                                   mation et recommander un traitement ciblé           n’y paraît : « L’IRM nous donne simplement la
d’affections cérébrales se baseront sur des in-                                               presque immédiatement. » Les implications           quantité d’eau d’une région déterminée, ce
formations relevant de la répartition anatomique                                              sont colossales. Selon les dernières statistiques   qui ne représente pas beaucoup d’informa-
et de la quantification précises de processus                                                 de l’American Heart Association, chaque             tions. Mais certains facteurs locaux affectent                                                                                   Désintégration
                                                                                                                                                                                                                                                                                   des microtubules
physiologiques tels que l’oxygénation du sang                                                 année, près de 800 000 Américains sont en           le signal de façon subtile, notamment le taux
                                                                                                                                                  de décroissance, qui peut être à son tour mis
                                                                                                                                                  en relation avec les niveaux d’oxygénation
Les recherches sur la consommation d’oxygène du cerveau                                                                                           par une modélisation précise. L’imagerie
                                                                                                                                                                                                                                             Membrane
                                                                                                                                                                                                                                             plasmique
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  Plaque bêta-amyloïde
pourraient aboutir à un traitement ciblé de l’AVC.                                                                                                de sources cérébrales de signaux IRM sélec-                                                                                                                                                Bêta-amyloïde

                                                                                                                                                  tionnées de façon appropriée, suivie d’une
– un sujet que le Dr Adalsteinsson et ses étu-                                                effet victimes d’un premier AVC ou d’un AVC         évaluation des taux de décroissance caracté-
diants ont choisi d’approfondir à l’aide de                                                   récurrent, et on enregistre, en moyenne, un         ristiques associés, peut permettre de définir




                                                                                                                                                                                                         © National Institut on Aging




                                                                                                                                                                                                                                                                                              © National Institut on Aging




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 © National Institut on Aging
scanners conçus par Siemens, qui soutient ces                                                 AVC toutes les 40 secondes aux États-Unis.          un modèle de consommation d’oxygène par le
recherches.                                                                                       « Nous élaborons actuellement des modèles       cerveau. Cependant, seuls des équipements                                                                         Molécule
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Enzymes
    « Si nous réussissions à quantifier la consom-                                            relatifs au taux de consommation d’oxygène          IRM de haute qualité garantiront des résultats                                                                    APP
mation d’oxygène du cerveau, nous pourrions                                                   du cerveau dans diverses zones et selon             fiables. »
traiter l’AVC en amont bien plus effcacement                                                  différentes tâches. Il nous faut quantifier les         Bien que les molécules d’eau soient le prin-                                        Intérieur de la cellule
qu’aujourd’hui », affirme Elfar Adalsteinsson.                                                données en unités absolues de consommation          cipal composé répondant aux signaux RM,
                                                                                                                                                  d’autres composés présentent des perspectives
                                                                                                                                                  prometteuses en tant que source de diagnostic


                                                                                                                                                                                                                                        Lutte anti-épidémiologique
                                                                                                                                                  et d’informations. C’est le cas de la molécule
      Conscient ou dans un état végétatif ?                                                                                                       N-acétyl-aspartate (NAA), qui, d’après Elfar
                                                                                                                                                  Adalsteinsson, offre une signature des « neu-
                                                                                                                                                  rones sains et heureux ». Chez les patients
      Votre pire cauchemar… Après un terrible accident de voiture, vous vous « réveillez » à l’hôpital                                            souffrant de lésions cérébrales, d’AVC ou
                                                                                                                                                                                                                                        La proportion des plus de 65 ans ne cessant d’augmenter, le nombre de cas de maladie d’Alzheimer
      et constatez que vous ne pouvez pas faire le moindre mouvement ni communiquer de quelque façon                                              d’Alzheimer, le signal du NAA s’atténue progres-
      que ce soit. Comment les médecins peuvent-ils déterminer si vous êtes conscient ou dans un état                                             sivement. Il pourrait ainsi être utilisé, par
                                                                                                                                                                                                                                        devrait doubler tous les 20 ans, pour franchir la barre des 80 millions à l’échelle mondiale d’ici 2040.
      végétatif ? C’est la question sur laquelle se sont penchés des chercheurs dans le cadre d’une étude                                         exemple, pour détecter les premiers signes de                                         Grâce aux nouvelles technologies de diagnostic, notamment dans le domaine de l’imagerie moléculaire,
      réalisée aux MRC Cognition and Brain Sciences Unit et Wolfson Brain Imaging Centre de Cambridge                                             maladie ou suivre la réponse d’un patient au                                          les scientifiques percent peu à peu les mystères des mécanismes de cette maladie mortelle.
      (R.-U.) et au CHU de Liège. Publiée dans le New England Journal of Medicine du 9 février 2010,                                              traitement.
      cette étude porte sur l’évaluation, à l’aide de l’application IRMf 3 T Siemens Magnetom Trio Tim,
      de 54 patients diagnostiqués comme présentant des « troubles de la conscience ». Pendant l’examen,
      les patients devaient exécuter mentalement des tâches spécifiques (comme frapper une balle de
                                                                                                                                                      « Nous explorons ces différentes voies avec
                                                                                                                                                  Siemens et nos collègues du Massachusetts
                                                                                                                                                  General Hospital. Il s’agit d’une parfaite
                                                                                                                                                                                                                                         I  maginez un réseau routier de quelque cent
                                                                                                                                                                                                                                            trillions de carrefours sans feux de signalisa-
                                                                                                                                                                                                                                         tion et où quasiment aucun accident ne se pro-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Aux États-Unis, 5,3 millions de personnes,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             dont 95 % d’au moins 65 ans, souffrent de MA,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             et, selon l’Alzheimer’s Association, un orga-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                de la revue The Lancet fait état d’une augmen-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                tation de la prévalence des démences de 235
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                à 393 % en Amérique latine et en Afrique, et
      tennis avec une raquette) entraînant des niveaux d’oxygénation du sang reproductibles dans des                                              illustration de ce qu’il peut ressortir d’une                                          duirait. Si vous remplacez les intersections par                                    nisme de santé publique de Chicago, un nou-                                        de 314 à 336 % en Inde, en Chine et dans une
      zones du cerveau données de sujets sains. Les chercheurs ont ensuite développé une technique afin                                           étroite collaboration entre le monde universi-                                         des synapses et des impulsions chimiques,                                           veau cas s’y déclare toutes les 70 secondes. En                                    grande partie de l’Asie à l’horizon 2040. « Nous
      de savoir si ces tâches pouvaient servir de base à une communication élémentaire : réponse « oui »                                          taire et le monde industriel. Nous avons besoin                                        vous obtenez la cartographie d’un cerveau hu-                                       Allemagne, d’après une étude récente de                                            estimons que la démence touche actuellement
      ou « non » à des questions simples. Cinq patients ont réussi à moduler délibérément leur activité                                           des ressources de l’industrie pour développer                                          main sain. Et si vous laissez la chaussée se dé-                                    l’institut Fritz-Beske pour la recherche sur les                                   24 millions de personnes et que ce chiffre dou-
      cérébrale et un a pu produire un signal neuroanatomique exprimant une réponse affirmative ou                                                et déployer de nouvelles technologies, et c’est                                        grader progressivement et se consteller de                                          systèmes de santé, le nombre de malades de-                                        blera tous les 20 ans pour atteindre 42 millions
      négative – évidemment uniquement au cours de l’IRMf. « Cette technique pourrait s’avérer utile pour                                         là que la synergie qui nous lie à Siemens prend                                        nids de poule, vous aurez une idée de l’aspect                                      vrait doubler d’ici 2050, passant de 1,1                                           de cas d’ici 2020, et 81 millions d’ici 2040 »,
      établir une communication avec les patients, en nombre limité, qui ne manifestent aucune réaction »,                                        tout son sens », conclut Elfar Adalsteinsson.                                          du cerveau d’un patient atteint de la maladie                                       à 2,2 millions. Les prévisions ne sont pas plus                                    indiquent les auteurs.
      affirme le directeur de l’étude, Martin M. Monti, de la MRC Cognition and Brain Sciences Unit.                                                                                                                                     d’Alzheimer (MA), un trouble neurodégénéra-                                         optimistes dans les autres pays. Un compte                                             Face à ces prédictions, les efforts se mobili-
                                                                                                                                                                                      Arthur F. Pease                                    tif responsable de 60 à 89 % des démences.                                          rendu publié dans l’édition de décembre 2005                                       sent pour comprendre, diagnostiquer et soigner


34       Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                Pictures of the Future | Printemps 2011        35
Mutation démographique | Maladie d’Alzheimer                                                               | Présent et futur


cette maladie. Dans le centre de recherche            indicateur diagnostic plus linéaire que la                                                                      Leistungsschub: Mit Siemens-Technik verbrauchen
Siemens consacré aux biomarqueurs d’imagerie          plaque bêta-amyloïde. Mais nous en saurons

                                                                                                                                                                      Les multiples conséquences d’une
                                                                                                                                                                      die Bosporus-Fähren weit weniger Treibstoff. Die
moléculaire, à Culver City, en Californie, les        plus dès que nous disposerons d’une sonde                                                                       Formel-1-Rennstrecke (Mitte) und seine Fabrik für
chercheurs se concentrent, sous la direction de       permettant son acquisition. » Une sonde                                                                         Schaltanlagen hat Siemens ebenfalls auf Vorder-
Hartmuth Kolb, Vice-Président de Siemens              radioactive est actuellement testée sur des                                                                     mann gebracht.
Medical Solutions, sur le développement de
molécules capables de repérer et mettre en
évidence des indicateurs de MA lors d’une
                                                      coupes de cerveaux de patients atteints de
                                                      MA, et les essais cliniques devraient pouvoir un
                                                      jour en intégrer une version optimisée.
                                                                                                                                                                      démographie en profonde mutation
tomographie par émission de positons (PET).               Mais qu’Hartmuth Kolb et son équipe s’inté-
    L’équipe d’Hartmuth Kolb étudie en particulier    ressent à tau, à la plaque ou à un autre biomar-
deux indicateurs clés de pathologie cérébrale         queur de la MA, les sociétés pharmaceutiques
associés à la MA : les plaques bêta-amyloïdes,
et les enchevêtrements neurofibrillaires (NFT),
                                                      ne demandent qu’à travailler avec Siemens
                                                      pour vérifier les effets de leurs derniers com-
                                                                                                           E    n 40 ans, la population mondiale a doublé pour
                                                                                                                atteindre 6,8 milliards d’êtres humains. L’Asie en
                                                                                                           regroupe quelque 60 %. Selon les Nations unies, la
                                                                                                                                                                      personnes âgées. La baisse des taux de mortalité in-
                                                                                                                                                                      fantile, les améliorations des soins médicaux et la ré-
                                                                                                                                                                      duction des efforts physiques (travail moins manuel)
                                                                                                                                                                                                                                         que la croissance économique. Traditionnellement,
                                                                                                                                                                                                                                         une fois adultes, les enfants prennent en charge leurs
                                                                                                                                                                                                                                         aînés, mais ce modèle est menacé par les consé-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      On associe souvent à tort vieillissement démogra-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      phique et dégradation de la capacité à innover par
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      manque de dynamisme et d’idées nouvelles. Mais
constitués de protéines tau anormalement              posés. Siemens est en effet leader de la décou-      Terre comptera 2,3 milliards d’habitants supplémen-        ont engendré un vieillissement de la population, no-               quences à long terme de la politique de l’enfant                                             l’innovation ne relève pas des seules idées. Il s’agit
phosphorylées. Dérivés de la protéine précur-         verte de biomarqueurs mais également de              taires d’ici 2050, dont une majorité dans les pays         tamment dans les pays industrialisés. Les Nations                  unique.                                                                                      avant tout d’une question d’implémentation et de
seur de l’amyloïde (APP), essentielle à la            l’imagerie PET, CT et RM. La combinaison de          émergents. En Afrique, où les taux de natalité sont        unies estiment que les plus de 60 ans représenteront                   Selon l’office statistique Eurostat, la proportion                                       marketing, deux disciplines dans lesquelles l’expé-
croissance et à la réparation des neurones, les       ces technologies moléculaires et anatomiques         particulièrement élevés, la population sera ainsi mul-     22 % de la population (environ 2 milliards) en 2050,               des 65 ans et plus passera, en Europe, de 17,1 % à                                           rience des plus anciens s’avère un atout. Le baromètre
oligomères et les fibrilles bêta-amyloïdes            permettra aux chercheurs de visualiser la            tipliée par deux, passant à environ 2 milliards. Au        contre 11 % aujourd’hui (737 millions). En Chine, par              30 % en 2060, soit une personne de plus de 65 ans                                            de l’innovation publié chaque année par Dekra, un
(constituants des plaques) ne sont pas censés         physiologie de la MA et d’identifier les zones       Niger, les femmes ont en moyenne 7 enfants cha-            exemple, l’espérance de vie est passée de 41 à 72 ans              pour 2 en âge de travailler, contre 4 aujourd’hui. Un                                        organisme allemand de certification, prouve que les
exister indépendamment dans le cerveau. Leur          affectées dans un environnement informatif           cune, mais la mortalité infantile y avoisine les 117 ‰     au cours des 50 dernières années, et au moins                      Allemand sur sept aura plus de 80 ans en 2050. Dans                                          sociétés ne pratiquant par l’échange de connais-
présence est donc un puissant indicateur d’un         fusionné, accélérant ainsi le processus de           en raison de la malnutrition. En Chine, par contre, la     100 millions de Chinois (8 %) ont plus de 65 ans. Les              les pays industrialisés, la pyramide des âges a de plus                                      sances entre les collaborateurs de différentes
processus caractéristique de la MA : le découpage     découverte de médicaments. « Si nous obte-           politique de l’enfant unique, bien qu’assouplie, a li-     Nations unies prévoient une multiplication de ce chif-             en plus la forme d’un champignon, mettant en péril le                                        tranches d’âge ne parviennent à concrétiser que
de l’APP en fragments, dont les sections bêta-        nons une image précise d’un marqueur, nous           mité le taux de fertilité à 1,8 enfant par femme. « La     fre par 4 à l’horizon 2050.                                        financement des régimes de retraite. La Commission                                           moins de 10 % de leurs idées. Celles où juniors et se-
amyloïdes forment des plaques. La MA est              pouvons savoir si un traitement est efficace »,      population chinoise devrait croître de plus de 1,3 mil-        La demande en services de diagnostic et de traite-             européenne recommande donc un relèvement de                                                  niors communiquent régulièrement atteignent, elles,
également accompagnée d’une transformation            explique Hartmuth Kolb.                              liard actuellement à 1,47 milliard en 2040, avant          ments médicaux ne cesse par conséquent de croître.                 l’âge de la retraite dans les États membres.                                                 un chiffre de 20 %. Quant aux sociétés dont le nom-
                                                                                                           d’amorcer un déclin », commente Jiang Weiping,             Les maladies chroniques ont fait un bond en Chine en                   Le vieillissement de la population a également un                                        bre de collaborateurs de plus de 49 ans est supérieur
                                                                                                           Directeur général du Centre national de recherche sur      raison du niveau de vie plus élevé, accompagné d’un                impact sur le PIB car ce dernier est lié aux niveaux                                         à celui des collaborateurs de moins de 36 ans, elles
     « Si nous obtenons une image précise d’un marqueur,                                                   le développement et la population. Les Chinois ne          manque d’exercice et d’une mauvaise alimentation.                  d’emploi et de productivité. La diminution du nombre                                         parviennent à commercialiser 30 % de leurs projets.
     nous pouvons savoir si un traitement est efficace. »                                                  représenteront alors « que » 15 % de la population         Le coût des soins y augmente même plus rapidement                  d’actifs affecte ainsi la croissance économique.                                                                                        Sylvia Trage
                                                                                                           mondiale, soit 5 % de moins qu’aujourd’hui.
                                                                                                                Avec un taux de fertilité moyen de 2,1 enfants par
de la protéine tau, qui intervient dans la forma-          À mesure que les chercheurs testent de          femme, les États-Unis afficheront 392 millions d’habi-
tion du cytosquelette (sorte d’échafaudage de         nouveaux composés en essai clinique, les             tants en 2050, contre 310 actuellement – une pro-            Répartition par tranche                                          Population de moins de 15 ans
                                                                                                                                                                                                                                         Population de plus de 65 ans
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Comparaison des tendances
protéines au sein du cytoplasme) des neurones         connaissances concernant les différences             gression majoritairement due à l’immigration. D’après        d’âge et par région                                              Reste de la population                                             démographiques
et aide au transport cellulaire. Lorsque sa           entre un cerveau sain et un cerveau de patient       la Commission européenne, la population des                  Population totale et par région en 2009                                                                                             Effectifs par tranche d’âge
phosphorylation est anormale, des filaments           atteint de MA s’étoffent. Outre les modifica-        27 États membres pourrait également augmenter de                                         Amérique du Nord
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   100+
agrégés se développent, créant des NFT, qui           tions anatomiques connues (rétrécissement du         500 millions aujourd’hui à 528 millions en 2030.                                           341 millions           Europe 738 millions      Asie 4,12 milliards                                                            Hommes      95 – 99          Femmes
                                                                                                                                                                                                          13                       16                         7
conduisent à un dysfonctionnement de la protéine      cerveau, perte de cellules…), il se produit          Cette croissance passera elle aussi par l’immigration                                      20        67             15        69             27        66
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 90 – 94
                                                                                                                                                                         Monde 6,81 milliards
tau et à la mort des neurones.                        également des changements physiologiques,            puisque le taux de fertilité actuel n’est que de 1,5 en-                                                                                                                                                                              85 – 89




                                                                                                                                                                                                                                                                            Source : DSW Data Report 2009
                                                                                                                                                                                8%
    Ces deux dernières années, l’équipe               tels que l’altération du métabolisme du              fant par femme et que le seuil de renouvellement est           27%                                                                                                                                                                    80 – 84
                                                                                                                                                                                       65%        Amérique latine/Caraïbe
d’Hartmuth Kolb a mis au point une sonde au           glucose et de l’activité des neurotransmet-          de 2,1 enfants.                                                                             580 millions          Afrique 999 millions     Océanie 36 millions                                                                        75 – 79
                                                                                                                                                                                                            6                         3                     10
fluor 18 qui se fixe aux plaques bêta-amyloïdes,      teurs, qui, lorsqu’ils seront mieux compris,              Les faibles taux de natalité de l’Union européenne                                   30                          41                     24                                                                                       70 – 74
                                                                                                                                                                                                                64                        56                      66
permettant de les faire apparaître lors d’un          pourraient servir d’avertisseurs précoces de la      sont la conséquence de plusieurs facteurs : études                                                                                                                                                                                    65 – 69
examen PET. En cours d’essais cliniques               maladie lors des examens d’imagerie.                 plus longues, travail des femmes, marché de l’emploi                                                                                                                                                                                  60 – 64
préliminaires, « elle fait actuellement l’objet            On ignore encore quels mécanismes précis        instable et accès à la contraception. Une légère                                                                                                                                                                                      55 – 59
de tests de sécurité pour l’Homme, ainsi que          déclenchent et favorisent le développement           hausse pourrait néanmoins être observée à long                                                                                                                                                                                        50 – 54
de comparaisons avec d’autres sondes »,               de la MA. Et tant qu’ils ne seront pas identifiés,   terme. Une étude récente de l’institut de recherche                                                                                                                                                                                   45 – 49
commente Hartmuth Kolb.                               les médecins n’auront pas d’autre choix que de       démographique Max Planck de Rostock (Allemagne)
                                                                                                                                                                        Tendances démographiques par région                                                                                                                                      40 – 44
    La communauté scientifique, dont l’objectif       se tourner vers des solutions palliatives. « Je      et de l’institut démographique de Vienne (Autriche)                                                                                                                                                                                   35 – 39
                                                                                                                                                                        Répartition de la population mondiale par région
est de pouvoir traiter la MA avant qu’elle ne         pense qu’on finira par découvrir que la MA           indique que les taux de natalité de nombreux pays in-                                                                                                                                                                                 30 – 34




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Source : Nations unies (2009), http://esa.un.org/unpp
provoque des dommages cérébraux irrémédia-            est liée à la fois à la formation de plaques         dustrialisés remontent lentement. Les experts attri-                                               Océanie       Océanie                                                                                                              25 – 29
                                                                                                                                                                          2009                     36 millions (0,5 %)      58 millions (0,6 %)
                                                                                                                                                                                                                                                                 2050
bles, doute cependant que le test des plaques         bêta-amyloïdes, à l’hyperphosphorylation des         buent ce phénomène au fait que les femmes n’atten-                                                                                                                                                                                    20 – 24
                                                                                                                                                                          Total              Amérique latine/Caraïbe        Amérique latine/Caraïbe                Total
bêta-amyloïdes apporte toutes les réponses.           protéines tau et à leurs précurseurs », affirme      dent pas aussi longtemps que dans les années 1990              6,81 milliards         580 millions (8,5 %)       724 millions (7,7 %)         9,421 milliards                                                                         15 – 19
« Des études récentes indiquent que leur quan-        Hartmuth Kolb. « Si c’est bien le cas, nous          pour avoir des enfants. De plus, beaucoup de pays,                                                  Afrique      Afrique                                                                                                              10 – 14




                                                                                                                                                                                                                                                                            Source : DSW Data Report 2009
                                                                                                                                                                                                999 millions (14,7 %)       1,994 milliard (21,2 %)
tité n’est pas corrélée à la gravité de la maladie.   serons sur la bonne voie pour un dépistage           tels que la France, proposent des aides financières,
                                                                                                                                                                                                  Amérique du Nord          Amérique du Nord
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   5–9
Il pourrait ne s’agir que d’un effet secondaire »,    précoce, et, d’ici 10 ans, nous pourrions ralen-     des allégements fiscaux et d’autres mesures permet-                                     341 millions (5 %)       481 millions (5,1 %)                                                                                                   0–4
précise Hartmuth Kolb, qui travaille désormais        tir, voire enrayer, cette maladie. »”                tant aux jeunes mères de reprendre rapidement le                                                    Europe       Europe                                                                            60      50   40   30    20 10                      10 20      30   40   50    60
                                                                                                                                                                                                738 millions (10,8 %)       702 millions (7,4 %)
sur la relation entre la protéine tau et le déve-                                                          travail.                                                                                                                                                                                                                   Millions                   Millions
                                                                                                                                                                                                                  Asie      Asie
loppement des enchevêtrements. « Nous pen-                                                                      Cependant, les mutations démographiques impli-                                4,117 milliards (60,5 %)      5,461 milliards (58 %)                                                           États-        2010                           2010                             2010
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              Unis         2050           Europe          2050              Chine          2050
sons que la protéine tau pourrait s’avérer un                                          Arthur F. Pease     quent également une augmentation du nombre de



36       Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                                                                                      Pictures of the Future | Printemps 2011                     37
Mutation démographique | Technologies dédiées aux séniors                                                                                                                                                         | À lire dans le prochain numéro



Bien chez soi                                                                  le nœud de communication – le boîtier d’assis-
                                                                               tance ambiante (AAL, Ambient Assisted Living) –
                                                                               auquel le bracelet est connecté en permanence
                                                                                                                                            tout accès non autorisé. « Nous développons
                                                                                                                                            une architecture de sécurité complète qui assure
                                                                                                                                            la protection des informations des capteurs
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    Prochain
Dans le cadre d’un projet
collaboratif baptisé « Smart
Senior », les chercheurs
                                                                               via WLAN. Le système peut ainsi détecter un
                                                                               évanouissement s’il ne perçoit pas les micro-
                                                                               mouvements habituels des bras.
                                                                                                                                            jusqu’aux nœuds de communication et du
                                                                                                                                            réseau local du domicile jusqu’aux serveurs
                                                                                                                                            du centre de télémédecine », affirme le
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    numéro
de Siemens développent                                                             Chez CT, à Munich, les développeurs                      Dr Fabienne Waidelich de CT, à Munich, respon-
des technologies qui facilitent                                                élaborent une plateforme de capteurs intégrant               sable de la sécurité des données du système. L’ac-
                                                                               un capteur de position, un écran OLED et un                  cès à ces dernières est strictement réglementé et
le maintien des personnes âgées
                                                                               processeur WLAN sans fil. « Nous exploitons une              consigné. L’objectif est de collecter uniquement
à domicile en toute sécurité.                                                  norme sans fil à très haute efficacité énergé-               les données indispensables et de garantir que
                                                                               tique. La puce est programmée pour ne s’activer              tous les utilisateurs conservent à tout moment

B     erlin 2020. Malgré ses 80 ans et ses légers
      troubles cardiovasculaires, Louise Müller ne
souhaite pas être placée en maison de retraite.
                                                                               que pendant quelques millisecondes lors de la
                                                                               transmission des signes vitaux », indique le
                                                                               Dr Asa MacWilliams, qui supervise le développe-
                                                                                                                                            le contrôle de leurs mesures médicales.
                                                                                                                                                Les appareils se doivent en outre d’être intuitifs.
                                                                                                                                            « Les interfaces utilisateur sont homogènes et
Soucieuse de sa sécurité, elle a donc opté pour                                ment logiciel. Pour la surveillance des patients             conçues autour des besoins spécifiques des
un bracelet truffé de capteurs qui assure le suivi                             souffrant de douleur chronique, l’appareil de                utilisateurs », commente le Dr Ines Steinke,
de ses signes vitaux et affiche les données médi-                              poignet est associé à un saturomètre qui mesure              spécialiste en utilisabilité, qui privilégie les con-                 Recherche sans frontières
cales sur l’écran de l’appareil. Une puce sans fil                             la température et le pouls, mais aussi l’oxygéna-            cepts multimodaux. En cas d’urgence, par exem-
transmet les informations au boîtier de commu-                                 tion sanguine. Les chercheurs de CT, à Berlin,               ple, l’utilisateur peut demander de l’aide soit via                   Quel est l’impact de la mondialisation sur les activités de R&D ? Qu’ils soient
nication, le Med-I-Box, qui les transfère via Internet                         conçoivent aux fins de cette application un                  le bouton dédié de son bracelet, soit en contac-                      à Pékin, Moscou, Princeton ou Munich, les scientifiques participent de plus
au centre de télémédecine de l’hôpital de la                                   « pansement intelligent » placé sur le bras                  tant directement le centre de télémédecine, son                       en plus à des projets internationaux et pluridisciplinaires. Pour une
Charité. En cas d’urgence, Louise est immédiate-                               gauche qui consiste en un film souple renfer-                smart phone faisant alors office de système                           collaboration parfaitement transparente, il leur faut donc s’affranchir
ment prise en charge. De plus, elle n’a pas la                                 mant un émetteur-récepteur optique ainsi qu’un               mains-libres. Ces technologies, y compris le                          des barrières spatiales et temporelles, mais également culturelles.
sensation d’être sous surveillance et en oublie                                circuit électronique d’évaluation des données.               transfert des données vers l’hôpital de la Charité                    Ils pourront ainsi mieux appréhender les besoins du marché, dans
presque son équipement car tout est entière-                                       L’équipe Siemens de Berlin planche égale-                de Berlin, seront testées par des étudiants à                         les régions industrialisées comme dans les pays émergents. Enfin, il est
ment automatique.                                                              ment sur des algorithmes de traitement et de                 l’occasion d’une démonstration de laboratoire                         indispensable qu’ils apprennent à travailler au sein d’équipes cosmopolites
     Techniquement, un tel système est parfaite-                               transmission des données. Le pouls est, par                  organisée par CT en 2011, ainsi que par des                           et à collaborer avec des partenaires extérieurs, ce qui constitue autant
ment réalisable, bien qu’il n’en existe encore                                 exemple, transmis du pansement intelligent au                séniors en bonne santé, dans 35 logements                             de défis à relever, mais aussi de formidables opportunités à saisir.
aucun qui associe ces différentes fonctionnalités.                             bracelet grâce à la conductivité du corps. « La              appartenant à Gewoba, une société de gestion
Et c’est justement l’objectif du projet « Smart
Senior – des services intelligents pour les
                                                                               résistivité élevée de la peau limite la portée, mais
                                                                               les données peuvent néanmoins être transférées
                                                                                                                                            immobilière de Potsdam.
                                                                                                                                                Les experts sont persuadés que, dans 20 ans,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    La nouvelle ère de l’électricité
séniors », auquel participent des experts de                                   à bas débit du bras jusqu’au poignet », précise              les personnes atteintes de maladies chroniques                                                                                                          L’époque où le pétrole faisait tourner le monde est
Siemens Corporate Technology (CT), à Berlin                                    Stefan Nerreter, expert en optoélectronique.                 ne pourront pas se passer de ces technologies.                                                                                                          révolue. Le réchauffement climatique et l’épuisement
et Munich. Avec un budget qui s’étale sur la                                   Cette technique est plus simple et plus sûre que             Quasiment invisibles, ces systèmes favoriseront                                                                                                         progressif des gisements d’or noir marquent le début
période 2009 à 2012, le projet est financé par le                              le recours au WLAN.                                          l’autonomie, la mobilité, la sécurité et le main-                                                                                                       d’une nouvelle ère pour l’électricité. La production
ministère fédéral allemand de la Formation et de                               Une parfaite sécurité. Les données person-                   tien à domicile des séniors.                                                                                                                            mondiale d’énergie devrait toutefois augmenter de deux
la Recherche à hauteur de 25 millions d’euros                                  nelles doivent naturellement être protégées contre                                              Nikola Wohllaib                                                                                                      tiers à l’horizon 2030. L’électricité se convertira alors
et par des fonds privés de partenaires industriels                                                                                                                                                                                                                                                  en source universelle, s’imposant dans des applications
d’un montant de 18 millions d’euros, dont                                        Architecture intelligente : la télémédecine à domicile                                                                                                                                                             qui sont encore aujourd’hui l’apanage d’autres sources,
5 apportés par Siemens.                                                                                                                                                                                                                                                                             comme les véhicules électriques. Multipliant les
     Des personnes en bonne santé aux patients                                        Dans le logement                     Assistance                                  À l’extérieur                                                                                                                capteurs hautement sophistiqués pour gagner en
                                                                                                                                          Autres services /
sous dialyse ou souffrant de douleur chronique,                                                                               dans
                                                                                                                                           fournisseurs                                                                                                                                             efficacité et en confort, les bâtiments privilégieront eux
                                                                                                                       l’environnement
le public ciblé est très varié. « Il n’existe actuelle-                            Appareils                                 de vie
                                                                                                                                            de services       Assistance d’urgence complète                                                                                                         aussi massivement l’électricité. Quant aux nouvelles
                                                                                                        TV : portail
ment pas de technologie de capteur répondant à                                     ménagers                                                                                                                                                                                                         usines de dessalement, elles auront recours à des
                                                                                                          central
ces différents scénarios. Le défi réside dans                                                           de services                                                                                                                                                                                 champs électriques pour produire de l’eau potable.
l’interaction transparente des différents disposi-                                                                                                                  Capteurs       Systèmes du
                                                                                     Capteurs                                     Plateforme
tifs et dans l’intuitivité du système », commente                                d’environnement
                                                                                                        Passerelle
                                                                                                                                de services AAL
                                                                                                                                                                    installés     véhicule (arrêt
                                                                                                                                                                 dans le véhicule d’urgence…)                     Les promesses de l’intelligence collective
Daniel Reznik. En coopération avec Siemens et                                                          personnelle
d’autres participants, Daniel Reznik, responsable                                                                         Services intelligents                                                                   L’industrie, l’énergie et la santé sont des secteurs qui requièrent des prises
                                                                                                                              pour séniors
du développement matériel chez CT à Berlin,                                                                                                                                                                       de décisions rapides et efficaces ainsi que des processus complexes
                                                                                                                                                               Smart phone                          Pansement
travaille à la mise au point d’appareils pouvant                                                                                                                                                    intelligent
                                                                                                                                                                                                                  capables de s’adapter de manière souple aux flux d’informations.
                                                                                           Capteurs portés                   Plateforme de services
être combinés en fonction des maladies. Les                                                par l’utilisateur                    de télémédecine                                                                   Les solutions logicielles intelligentes en ligne constituent à ce titre
premiers prototypes devraient être prêts courant                                                                                                                                                                  un précieux outil décisionnel et prévisionnel qui contribue à une meilleure
                                                                                                                                                              Capteurs portés                ECG
2011. L’un deux, sous forme de bracelet, permettra                                                                     Centre de services de télémédecine     par l’utilisateur multi-fonctionnel                 utilisation des ressources. C’est là qu’entre en jeu l’intelligence collective
de localiser son porteur, à son domicile ou, via                                    Appareils                                                                                                                     – une technologie permettant d’extraire des informations directement
                                                          Source: Siemens AG




un smart phone, en déplacement. Son capteur,                                          pour                                        Médecins                                                     Bracelet
                                                                                                                                                                                                                  exploitables au milieu d’une foultitude de données. Elle peut identifier
                                                                                   applications                                  Thérapeutes                                                 avec puce
capable de mesurer l’accélération, consigne les                                     médicales           Med-I-Box           Centres de réadaptation                                             sans fil           un défaut avant qu’une panne ne se produise, améliorer la fluidité
mouvements classiques d’une personne. Les                                                                                          Hôpitaux                                                                       du trafic, rationaliser les infrastructures urbaines ou encore optimiser
                                                                                                                                                                 Données médicales
données non médicales sont mémorisées dans                                                                                                                                                                        la prédiction de l’évolution d’une maladie pour en améliorer le traitement.


38        Pictures of the Future | Printemps 2011                                                                                                                                                                                                                                                              Pictures of the Future | Printemps 2011   39
www.siemens.com/pof



                      PUBLICATION ORIGINALE :
                      Edité par : Siemens AG
                      Corporate Communications (CC) et Corporate Technology (CT)
                      Wittelsbacherplatz 2, 80333 Munich (Allemagne)
                      Dr. Ulrich Eberl (CC), Arthur F. Pease (CT)
                      ulrich.eberl@siemens.com (tél : +49 89 636 33246)
                      arthur.pease@siemens.com (tél : +49 89 636 48824)
                      Comité de rédaction :
                      Dr. Ulrich Eberl, rédacteur en chef
                      Arthur F. Pease, directeur de publication (édition anglaise)
                      Florian Martini, direction de la rédaction
                      Sebastian Webel
                      Dr. Andreas Kleinschmidt
                      Ont également participé à ce numéro :
                      Dr. Jeanne Rubner, Bernhard Gerl, Rolf Sterbak, Gitta Rohling,
                      Dr. Dagmar Braun, Dr. Sylvia Trage, Nikola Wohllaib.
                      Edition graphique :
                      Judith Egelhof, Stephanie Rahn, Manfred Viglahn,
                      Jürgen Winzeck, Publicis Publishing, Munich.
                      Internet (www.siemens.com/pof) : Volkmar Dimpfl.
                      Informations historiques :
                      Dr. Frank Wittendorfer, Siemens Corporate Archives.
                      Base de données : Susan Süß, Publicis Erlangen.
                      Directeur artistique / lithographie :
                      Rigobert Ratschke, Büro Seufferle, Stuttgart.
                      Illustrations : Natascha Römer, Schwäbisch Gmünd.
                      Infographie : Jochen Haller, Büro Seufferle, Stuttgart.
                      Crédits photographiques : M.A.N (p. 7, 8, 9), Stephan Sahm (p. 25),
                      Michael Timm (p. 29 en haut), Edwards Lifescience image (p. 29 en bas),
                      University of Utah/Dr. Nassir Marrouche (p. 80 à droite), MIT/Courtesy
                      of C.Triantafyllou (p. 34), Science Photo Library/Focus (p. 35),
                      National Institute of Aging (p. 35).
                      Les droits de Copyright relatifs aux autres photographies appartiennent
                      à Siemens AG.
                      Pictures of the Future et d’autres dénominations sont des marques
                      déposées par Siemens AG. Les autres dénominations commerciales
                      et noms de produits mentionnés dans ce magazine peuvent être
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                      des visions du future dont l’exactitude ne peut en aucun cas être garantie
                      par Siemens.
                      Pictures of the Future est une parution semestrielle.
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                      à l’archivage dans des bases de données électroniques et à la publication
                      sur Internet.
                      VERSION FRANÇAISE :
                      Adaptation : Siemens SAS – Direction de la communication
                      9, boulevard Finot – 93527 Saint-Denis Cedex 2
                      Directeur de la publication : Christophe de Maistre
                      Coordination : Valérie Rassel
                      Traduction : www.ticero.com
                      Réalisation : Comellink
                      Impression : Imprimerie Comelli - Avenue des Deux Lacs
                                                                                                   Référence : SIECC-POF-F-010




                      Z.A. Courtabœuf 7 - 91140 Villejust
                      www.siemens.fr
                      ISSN : 1777-1439




                      © 2011 par Siemens AG. Tous droits réservés.
                      Siemens Aktiengesellschaft

Pictures of the_future_2011

  • 1.
    Pictures of theFuture Le Magazine de la Recherche et de l’Innovation | Printemps 2011 www.siemens.com/pof Les véhicules électriques Transports collectifs plus écologiques : une réponse aux enjeux des villes Maladies cardiovasculaires La mobilité durable Des traitements moins invasifs Des systèmes de transport plus sûrs, plus intelligents grâce aux technologies de pointe et plus écologiques
  • 2.
    Pictures of theFuture | Éditorial Pictures of the Future Sommaire D ésormais, les villes rassemblent plus de la moitié de l’humanité. Et cette tendance à l’urbanisation croissante n’est pas prête de s’essouffler. Au point qu’elle oblige les grandes métropoles à repenser complètement leur territoire, à l’instar de Paris et sa région. Le Grand Paris a déjà une longue histoire puisque la question de ses rapports avec la région se pose depuis des siècles. Aujourd’hui, les aménage- Mobilité Pays émergents Mutation ments contemporains vont dans le sens d’une amélioration de la continuité du durable en mouvement démographique tissu urbain entre Paris et sa banlieue et des transports de banlieue à banlieue. 104 Scénario 2030 118 Scénario 2023 126 Scénario 2050 C’est en ce début d’année 2011 que Des artères vertes Le vent en poupe Les nouveaux chevaliers du ciel les débats publics sur le projet de réseau 116 Bus à propulsion hybride 120 Energie solaire 129 Technologies cardiovasculaires Freiner pour mieux repartir Récolter les fruits du soleil A cœur vaillant… 110 Systèmes ferroviaires efficaces 122 Le système de santé 132 Recherche en neurologie Un monde en mutation Un copilote à bord 112 Véhicules électriques en Afrique du Sud Espérance au Cap Comprendre le cerveau 135 Maladie d’Alzheimer Le plein d’énergie ! 124 Energies renouvelables Lutte anti-épidémiologique Les richesses du désert Par François Gerin, de transport du Grand Paris se sont Autre grande tendance : le vieillisse- 115 Présent et futur 137 Présent et futur Directeur général adjoint Siemens France positivement clôturés sur un accord entre ment de la population mondiale. Selon les Le marché des transports tourne 125 Interview : Paul van Son Les multiples conséquences d’une le gouvernement et la Région Ile-de-France. estimations des Nations Unies, le nombre à plein régime Démontrer la faisabilité démographie en profonde mutation Le dessein s’annonce ambitieux : faire de la des personnes de plus de 60 ans devrait du projet DESERTEC 116 Voiture de course électrique en Afrique du Nord 138 Technologies dédiées aux séniors ville et de sa région un modèle de métropole croître de 1,3 milliard d’ici 2050. La France L’électricité entre dans la course Bien chez soi durable et compétitive. Comment ? En n’échappe pas au phénomène. Près de investissant près de 32 milliards d’euros 14 millions de Français sont aujourd’hui d’ici 2025 dans la modernisation des réseaux âgés de plus de 60 ans. Le simple rappel de transport en commun et dans le maillage de ces chiffres suffit à souligner les enjeux plus fin de l’Ile-de-France. Désormais que notre système de santé doit affronter baptisé « Grand Paris Express », le projet, et fait écho à la question de la dépendance dont les premières mises en service sont des personnes âgées. prévues d’ici 2020, ambitionne de relier les 7 pôles d’activités du Grand Paris en Comment accompagner cette mutation moins d’une demi-heure aux aéroports démographique ? C’est ce que vous pour- internationaux et gares TGV. rez également découvrir dans les pages Couverture : Dans le domaine de notre magazine. Siemens s’applique à ferroviaire, le matériel roulant Comme vous pourrez le lire dans ce répondre à ces défis croissant au travers de Siemens se distingue par son nouveau numéro de Pictures of the des avancées technologiques : des diag- efficacité énergétique. Citons à titre Future, Siemens dispose déjà de multiples nostics en amont des maladies liées au d’exemple les rames modulaires Desiro, solutions telles les bus hybrides ou les vieillissement jusqu’aux solutions pour le destiné au trafic régional (photo), métros entièrement automatiques. Des maintien des personnes âgées à domicile. qui reposent sur un châssis solutions qui relèvent le double défi en aluminium ultraléger avec, d’améliorer la mobilité urbaine tout en Tous ces exemples viennent illustrer la en option, récupération de l’énergie respectant l’environnement. A n’en pas capacité de Siemens à innover, une force de freinage, et sont dotés d’une douter, les grandes métropoles verront qui fait de notre groupe un partenaire électronique de puissance perfectionnée également se multiplier les véhicules privilégié et l’interlocuteur idéal pour et d’une gestion moteur qui minimise électriques et les stations de recharge des relever les défis de demain. la consommation d’énergie. batteries. Or, ces technologies font déjà partie de notre portefeuille d’activités. Je vous en souhaite bonne lecture. 2 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 3
  • 3.
    Mobilité durable | Scénario 2030 Panorama 10 Un copilote à bord Les besoins en solutions de mobilité efficaces s’accroissent à mesure que la population augmente. Ceci est particulièrement vrai pour le transport ferroviaire. 12 Le plein d’énergie ! Les chercheurs chez Siemens développent des solutions pour recharger les véhicules électriques en seulement quelques minutes. 16 L’électricité entre dans la course En partenariat avec le groupe d’ingénierie français Segula Matra Technologies, les chercheurs chez Siemens planchent sur un moteur électrique destiné à équiper la première monoplace de course. Des artères vertes 2030 Mahesh Devgan est un journaliste spécialisé qui s’intéresse aux questions de mobilité Cher Gajendra, et de pollution de l’air dans les mégapoles du monde entier. Ses recherches l’ont amené à New York qui, en 2030, fait figure de modèle grâce à son réseau multimodal réunissant une New York 2030. Le système de transport de la ville a été entièrement modernisé. De nombreux habitants J e suis enfin dans la ville que j’ai toujours rêvé de visiter. Comme promis, je t’écrirai chaque jour pour te faire partager ma fascination pour soirées à discuter des politiques de transport, cherchant des moyens de rationaliser la circula- tion et de réduire ainsi la pollution dans nos sont un modèle de confort, de rapidité et de sécurité. Au point que rares sont les habitants qui prennent encore le volant. Les émissions délaissent désormais leur voiture, ce qui a permis de offre complète de systèmes de transport New York. Tu sais que l’objectif de mon voyage villes et dans les grandes métropoles du monde polluantes ont par conséquent sensiblement à la pointe de la technique – taxis et bus réduire sensiblement les émissions polluantes. Le était de découvrir l’un des systèmes de trans- entier qui souffrent d’une saturation chronique. diminué. Étonnamment, l’économie en a égale- électriques, lignes de métro optimisées, journaliste indien Mahesh Devgan, qui réalise un sujet port les plus modernes au monde afin d’écrire J’ai fini par trouver une réponse ici. Malgré le ment été fortement stimulée. En effet, l’argent trains à grande vitesse… sur ce projet exemplaire de mobilité urbaine, écrit à un article pour le Digital Times of Rajasthan. peu d’espace épargné par les structures ur- qui n’est plus englouti dans le budget voiture est un vieil ami pour lui faire part de ses découvertes. Nous avons passé tous les deux de nombreuses baines, les transports en commun de New York redirigé vers d’autres biens de consommation. 4 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 5
  • 4.
    Les premiers busCity Hybrid de Man circulent Mobilité durable | Scénario 2030 | Bus à propulsion hybride déjà à Munich. Grâce à la technologie Siemens, ils consomment 30 % de carburant de moins que des bus classiques. Tu te demandes sûrement comment tout Le réseau satellitaire est déployé au moyen de cela a pu arriver. Eh bien, je vais te révéler ce « pseudolites », qui comprennent des antennes que j’ai découvert aujourd’hui au travers de radio, des récepteurs et des lignes en fibre de mes entretiens avec des représentants de la verre. municipalité. Commençons par le métro, qui Les autorités municipales se sont égale- m’a amené ce matin jusqu’au siège de la Régie ment penchées sur le trafic routier. L’une des transports urbains de la ville de New York. des principales modifications concerne l’intro- Le réseau du métro a 125 ans et accuse parfois duction d’un système de péage par satellite qui son âge, malgré sa modernisation. Mais tout comptabilise automatiquement le nombre de ce qui compte, c’est qu’il fonctionne. Les nou- kilomètres parcourus par les voitures et velles rames tournent comme des horloges, camions et calcule le montant dû par chacun même à pleine vitesse, et restent agréables d’eux. En plus d’inciter les personnes à utiliser malgré la chaleur torride qui règne à l’exté- les transports publics, ce système génère des rieur. Un luxe dont j’aimerais bénéficier en revenus qui sont réinvestis dans la protection Inde ! Les rames ont toutes fait l’objet d’une du climat et de l’environnement. Ces dernières rénovation et leur bilan énergétique a été amé- années, l’intégralité de la flotte de bus et de lioré, notamment grâce à la récupération de taxis a été remplacée par des dizaines de mil- l’énergie de freinage. Une partie de cette éner- liers de véhicules électriques. L’air est désor- gie alimente le système de climatisation, mais incroyablement pur ! l’excédent étant réinjecté dans le réseau Après 250 kilomètres, les chauffeurs électrique. Les économies ainsi réalisées doivent recharger les batteries de leur taxi. Ils permettraient même de couvrir les besoins peuvent à cet effet se rendre dans une station énergétiques d’une petite ville. dédiée ultra-rapide, mais onéreuse, où il leur Pour compléter le métro, les autorités ont suffira de patienter dix minutes, ou raccorder construit une boucle souterraine de transport leur véhicule au réseau électrique et en profiter rapide reliant tous les quartiers de la ville. Les pour faire une pause. L’excédent d’électricité rames concernées font deux arrêts maximum des batteries peut également être réinjecté dans chaque arrondissement, ce qui leur per- dans le réseau contre rémunération. Pour les met de parcourir d’énormes distances en un particuliers, cette source de revenus n’est pas temps record, bien plus rapidement qu’une négligeable dans la mesure où leur voiture peut voiture. Ainsi, un trajet de Brooklyn au Bronx généralement être connectée au réseau ou de Manhattan à l’aéroport dure moins d’un 22 heures par jour. Leurs gains peuvent se quart d’heure. monter à 1000 $ par an s’ils mettent leur véhi- Le réseau ferroviaire à haute vitesse est cule à disposition en tant qu’unité de stockage également remarquable. Depuis l’expansion d’énergie. Les compagnies d’électricité ont en du réseau longue distance au cours des dix effet besoin d’unités de stockage intermédiaires dernières années, des trains à grande vitesse pour intégrer des sources d’énergie fluctuantes, relient New York à de nombreuses zones mé- telles que les parcs solaires ou éoliens. Grâce à tropolitaines, directement à partir de la gare cette technologie, plusieurs centrales au char- Grand Central Terminal, qui a été dotée à cette bon obsolètes ont déjà pu être mises hors fin de nouvelles plateformes souterraines. Ces trains constituent une excellente alternative aux liaisons aériennes. Si on tient compte du trajet jusqu’à l’aéroport, du temps nécessaire à service autour de la ville. Je n’ai jamais effectué un trajet en taxi aussi confortable. Un chauffeur m’a confié que c’était dû aux moteurs montés sur moyeu, Freiner pour mieux repartir l’enregistrement et de l’attente avant l’embar- équipant chacune des quatre roues du taxi Face aux difficultés de circulation dans les grandes villes et à la nécessité d’économiser le carburant, les ingénieurs planchent sur la création quement, ces bolides du rail à faibles électrique. Cette innovation ouvre de nou- de transports collectifs plus écologiques. Les bus en particulier peuvent associer leur moteur diesel à une propulsion électrique alimentée par émissions sont souvent bien plus rapides et velles perspectives en matière de conception meilleur marché que l’avion. en libérant un espace confortable dans l’énergie du freinage : avec sa technologie hybride ELFA, Siemens joue aujourd’hui un rôle majeur dans le domaine des bus hybrides. Il a même fallu revoir à la hausse la l’habitacle. fréquence des trains, qui étaient systématique- Je vais être obligé de te laisser, je t’écris du ment complets, pour pouvoir faire face à la demande croissante. Aujourd’hui, des systèmes de localisation par satellite enregistrent la terminal Internet du taxi électrique qui m’a conduit de Manhattan à South Richmond Hill, dans Brooklyn, bien plus rapidement que je ne S i l’environnement avait son mot à dire, le bon vieux moteur à combustion ne serait plus utilisé depuis longtemps : la consomma- Outre l’intérêt écologique, il existe d’autres avantages à la disparition du moteur à combus- tion. Alors que la moitié de la population d’ores et déjà le bus pour se déplacer, et pas seulement dans les pays en développement, où la voiture individuelle est un luxe. Même dans depuis 2003. Tout comme à Stockholm, les voitures doivent s’acquitter d’un péage, dont le tarif est majoré pour les véhicules qui consom- position de chaque train à grande vitesse au le pensais. En 19 minutes seulement, malgré tion effrénée de gazole et de diesel diminue mondiale vit aujourd’hui dans des villes où la un pays industrialisé comme l’Allemagne, les ment le plus. A Munich, en Allemagne, les ca- mètre près. Des dispositifs intégrés d’aide à la l’heure de pointe ! Je suis invité à dîner chez les réserves de pétrole, le dioxyde de carbone circulation devient de plus en plus dense, le bus représentent près de la moitié des mions ne sont plus autorisés dans le centre, et conduite permettent de prévoir et d’optimiser mon cousin Ajith, où j’espère déguster un déli- contenu dans les gaz d’échappement nombre de bus en circulation ne cesse de distances parcourues en transports collectifs. il est fort possible qu’à l’avenir de nombreuses la consommation d’énergie tout en améliorant cieux matar paneer ! Je te ferai part demain de contribue à réchauffer l’atmosphère terrestre, croître. Il faut dire qu’un passager consomme Plus leur population augmente, plus les municipalités mettent en place des réglemen- la sécurité. Le succès est tel que la ville utilise mes toutes dernières impressions sur cette ville sans oublier que les particules fines et les jusqu’à 30 % de carburant de moins dans un villes aspirent à des moyens de transport pro- tations plus strictes encore. également des variantes pour le métro passionnante. Amicalement, Mahesh. oxydes d’azote provoquent une irritation des bus plein que dans une voiture pleine. Une part pres et silencieux. A Londres par exemple, Si c’était le cas, seuls les véhicules très classique et la boucle de transport rapide. Sebastian Webel voies respiratoires. importante de la population urbaine utilise l’accès des voitures au centre-ville est limité économes en carburant ou fonctionnant à 6 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 7
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    Mobilité durable |Bus à propulsion hybride Les sceptiques devraient être bientôt conquis : en e-BRT (environmentally-friendly electrical Bus Rapid Transit), solution 100 % électrique destinée plus d’économiser le carburant, le City Hybrid est à aux lignes de Bus à Haut Niveau de Service. La recharge s’effectue directement à chaque arrêt en station, la fois silencieux et particulièrement confortable. le véhicule recevant, par contact électrique, l’énergie nécessaire à son autonomie jusqu’à l’arrêt suivant. L’UltraCap est capable de stocker une grande quantité d’énergie dans un espace réduit. Il ne nécessite en outre pratiquement aucune maintenance et possède une durée de vie nettement supérieure à celle des batteries lithium-ion. Lorsque le supercondensateur est vide, le moteur diesel prend le relai et entraîne un générateur électrique afin de l’alimenter à nouveau. Un bus ainsi équipé peut parcourir en moyenne 200 m à partir d’un arrêt avant que l’UltraCap ne soit vidé. Le supercon- densateur est alors prêt à récupérer l’intégralité de l’énergie qui sera libérée au prochain freinage. Répété tout au long de la journée, ce processus permet des économies de carburant considérables. Une meilleure capacité de stockage. « Cette technologie en série permet de récupé- Par rapport à un bus classique roulant au transports de la ville d’Hambourg prévoit de rer davantage d’énergie au freinage que les diesel, dont le prix avoisine 250 000 €, il est déployer des bus hybrides Mercedes basés sur systèmes classiques en parallèle, car les vrai qu’un bus hybride reste plus coûteux. la propulsion ELFA et combinant des batteries dimensions du moteur électrique peuvent être Manfred Schmidt estime la différence à près avec des piles à combustible. A partir de plus importantes », explique Manfred Schmidt. de 100 000 €, tout en soulignant que les éco- 2020, les nouveaux bus de Hambourg seront Un bus produit généralement près de 150 kW nomies d’échelles engendrées par la production tous hybrides. lors du freinage. Dans le cas d’une hybridation en série devraient diminuer le surcoût de « Limiter les émissions de CO2 dans les parallèle, le moteur ne peut récupérer que 50 à moitié et le réduire à seulement 20 % du prix centres-villes est une décision politique », 80 kW car sa taille est limitée par l’espace normal. poursuit Manfred Schmidt. Si la tendance se disponible. « On perd alors jusqu’à deux tiers Les bus hybrides connaissent un succès poursuit, les camions-poubelles deviendront de cette précieuse énergie de freinage, et les croissant. Si Pékin parvient à concrétiser son eux aussi de bons candidats à l’hybridation. effets d’économie sont relativement faibles », projet de remplacer la moitié de ses bus par MAN propose déjà un camion 12 tonnes doté conclut Manfred Schmidt. des hybrides d’ici 2015, cela suffira à créer une d’un moteur quatre cylindres de 220 ch et d’un En revanche, un bus doté d’une hybridation énorme demande pour ces véhicules. « L’intérêt moteur électrique 60 kW. Ce véhicule est en série permet d’économiser jusqu’à un tiers pour les bus hybrides est déjà considérable principalement destiné aux longs trajets de dis- du carburant, et de diminuer d’autant les dans le monde entier, nous pouvons à peine tribution avec des arrêts fréquents. Quant à © MAN émissions de dioxyde de carbone (CO2). Selon faire face aux commandes », se réjouit Manfred l’Allemand Faun, il propose un camion-poubelle le nombre de montées et d’arrêts sur le trajet, Schmidt. A Nuremberg, Siemens collabore équipé de la technologie ELFA. Le « Roto press un bus consomme en moyenne entre 40 et avec plusieurs constructeurs : les commandes Dualpower » est actuellement en service 60 litres de diesel pour 100 km. En tablant sur pour ELFA proviennent non seulement de auprès d’une déchetterie de Leipzig. tester et comparer plusieurs modèles de bus », environ 60 000 km par an, la consommation MAN, mais aussi de Mercedes, du Belge Van Hool « Les bus hybrides ne sont qu’une étape Un bus hybride émet jusqu’à 26 tonnes de CO2 déclare Herbert König, le patron de MVG. atteint 30 000 litres de diesel. Mais pour un bus et du géant indien Tata Motors. vers un mode de transport zéro émission », de moins par an qu’un bus classique. « Cela permet de soutenir les constructeurs hybride, la consommation tombe à 20 000 litres Partout dans le monde. Wrightbus, un conclut Manfred Schmidt. D’après lui, le dans le développement de cette nouvelle seulement. Sachant que la combustion d’un li- constructeur de bus d’Irlande du Nord, a véritable objectif reste de circuler dans les l’électricité seraient autorisés en centre-ville. même principe que celui utilisé pour les technologie. » Partout où les bus hybrides sont tre de diesel produit 2,6 kg de CO2, un bus commandé la technologie Siemens pour des villes sans aucune émission de CO2. Et deux Mais les bus parcourent 200 à 300 km par jour, voitures hybrides depuis la fin des années en circulation, conducteurs et passagers sont hybride représente une réduction des émissions bus à impériale destinés à Londres. En solutions lui semblent possibles : des bus à bat- et leur consommation d’énergie est bien supé- 1990. Manfred Schmidt est convaincu que « la enthousiastes : plus de vrombissement du de CO2 de 26 tonnes par an par rapport à un présentant les nouveaux véhicules au mois de terie, qui se rechargeront à leur terminus ou au rieure à celle d’une voiture électrique. « Une technologie hybride est encore plus pertinente moteur au démarrage, et les à-coups habituels bus classique. mai 2010, le maire de Londres, Boris Johnson, dépôt, ou un modèle hybride combinant une batterie capable de faire circuler un bus toute pour un bus que pour une voiture ». Non sont remplacés par une agréable sensation Les ingénieurs de Siemens ont même ne s’est pas contenté de vanter l’élégance de batterie et une pile à combustible, cette der- une journée est extrêmement lourde et seulement un bus circule toute la journée, de glisse. trouvé un moyen de réduire encore la leur design. Il a également salué l’arrivée d’une nière pouvant servir à recharger la batterie en coûteuse », explique Manfred Schmidt, qui mais il passe 25 à 40 % de son temps à l’arrêt, La technologie Siemens, baptisée ELFA, consommation de diesel. Le système de « technologie verte innovante » et affirmé cours de trajet. Mais Manfred ne saurait dire si travaille à la Division Drive Technologies de que ce soit au feu rouge ou à l’arrêt de bus : repose sur un système hybride en série. Tandis propulsion comprend en principe deux que les Londoniens pouvaient être fiers de de tels bus seront mis en service, ni à quelle Siemens Industry à Nuremberg, là où sont dé- autrement dit, il est constamment en train que dans un système d’hybridation parallèle, la machines asynchrones triphasées « couplées » leurs nouveaux bus, à la fois économes et date : « le choix de l’hydrogène ou de veloppés les systèmes d’entraînement électrique. de freiner et de redémarrer. Grâce à la propulsion est assurée à la fois par le moteur par une boîte de transfert. Mais en utilisant silencieux. l’électricité pour la propulsion dépendra des so- C’est pourquoi Siemens mise sur le bus technologie hybride, le bus peut utiliser au thermique et le moteur électrique, l’hybride des machines synchrones avec des aimants Selon lui, des centaines de bus de ce type lutions retenues pour la production hybride. La technologie hybride repose sur la démarrage l’énergie récupérée au freinage, et série consiste à propulser le véhicule unique- permanents, il faut moins d’électricité pour ne tarderont pas à circuler dans les rues de la d’électricité, en termes de technologie et de combinaison d’un moteur à combustion et ainsi accélérer en silence et sans émission de ment grâce au moteur électrique. Ce dernier générer le champ magnétique actionnant le capitale britannique. Des bus équipés de la localisation ». d’une propulsion électrique. Mais inutile de gaz d’échappement. tire principalement son énergie d’un supercon- moteur. Cela permet de réduire les pertes, technologie ELFA fonctionnent déjà partout en Jeanne Rubner chercher à brancher le bus sur une prise pour MVG, la compagnie de transports publics densateur installé sur le toit du bus, l’UltraCap. d’augmenter le rendement et de transmettre Europe : en Espagne, en Belgique, aux le recharger : son système de stockage de de Munich, fait aujourd’hui rouler deux bus Plus performant qu’une batterie traditionnelle, davantage d’énergie, et ainsi d’économiser Pays-Bas et en Italie. Ils devraient bientôt l’électricité est alimenté par l’énergie récupé- hybrides dont un City Hybrid de MAN, propulsé l’UltraCap présente une densité de puissance encore 10 % de carburant. En outre, ce système rouler également en Turquie, aux Etats-Unis et rée lors des phases de freinage. Il s’agit du par une technologie Siemens. « Nous voulons plus élevée et un meilleur rendement. diminue l’usure du moteur. au Brésil. En Allemagne, la société de 8 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 9
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    Mobilité durable |Systèmes ferroviaires efficaces E n quittant son domicile de Nuremberg, en Allemagne, Brigitte Schäfer repense à un titre qu’elle a lu ce matin dans le journal : « Le « L’expérience prouve cependant que les processus informatisés fonctionnent rarement de manière optimale lorsque les machines im- de métro, cette technologie est capable de réduire l’espacement entre deux rames de 90 à 100 secondes, ce qui représente une augmen- (ETCS, European Train Control System). L’ETCS remplacera à terme les systèmes nationaux sur les lignes régionales et longue distance, rendant monde se rétrécit. » Elle se dit que la longueur pliquées sont pilotées pas des hommes », pré- tation de 50 % de la capacité de transport de la superflu le changement de locomotive aux fron- de son trajet en voiture jusqu’au bureau où elle cise Horst Ernst, responsable de la stratégie de ligne. Déployé dans 21 réseaux de métro dans tières et ouvrant la voie à un trafic transfronta- est consultante en stratégie d’entreprise, et gestion des produits et du portefeuille de le monde, Trainguard MT est l’automatisme le lier optimisé. Siemens a joué un rôle détermi- celle de son vol pour Paris, en vue de sa réu- Siemens Rail Automation. C’est la raison pour plus utilisé. Il a notamment été adopté, en nant dans la définition des normes de l’ETCS et nion de demain, n’en seront pas pour autant laquelle les systèmes d’aide à la conduite pren- combinaison avec ATO, par plusieurs grandes a fourni les équipements de la première ligne raccourcies. Le train constituerait le moyen de nent peu à peu la relève. Ils sont en mesure villes chinoises, dont Canton et Pékin. régulière (Jüterbog-Halle-Leipzig) en 2005. Avec transport le plus éco-efficace pour ces deux d’ajuster l’espacement entre les trains, permet- Ce système est également en service dans le 50 millions de kilomètres exploités en 2009, déplacements. Il permettrait à Brigitte Schäfer tant d’en augmenter le nombre en circulation métro de Nuremberg. Les lignes U2 et U3 sont l’entreprise dispose également de la plus vaste d’émettre trois fois moins de CO2 dans le pre- sur une même ligne. Ils garantissent par ail- ainsi entièrement automatiques (sans conduc- expérience en la matière. mier cas et sept fois moins dans le second. leurs un rendement énergétique et une ponc- teur) depuis 2008. Trainguard MT assure à la L’ETCS mémorise l’ensemble des données Mais, privilégiant le confort et la fiabilité, elle tualité hors pair. société de transport une réactivité et une sou- du trajet, y compris les pentes et la vitesse n’a aucune envie de rester debout dans des Siemens a ainsi développé ATO (Automatic wagons bondés ni de subir d’éventuels retards. Train Operation), qui peut être intégré au D’après les experts, les voyages et déplace- système d’automatisme d’aide à la conduite Les nouvelles technologies accroissent la capacité ments enregistreront une hausse annuelle Trainguard MT. Avec ATO, le conducteur se ferroviaire de 50 % et réduisent la consommation d’environ 1,6 % à l’échelle mondiale d’ici 2030, contente d’envoyer un signal pour l’arrêt ou le énergétique de 30 %. et seuls les systèmes de transport en commun départ et n’intervient qu’en cas de danger. ATO seront en mesure d’éviter une croissance paral- utilise la configuration de l’itinéraire mémorisée plesse exceptionnelles en cas de pics d’af- maximale autorisée. Le système vérifie en per- lèle de la consommation d’énergie et des émis- pour gérer de manière optimale l’accélération fluence soudains, grâce à l’ajout de rames sup- manence si le train circule sur la bonne voie et sions de CO2. La planification en temps réel et le freinage selon les virages afin que de plémentaires en un temps record. Le problème dans la direction prévue. Il contrôle par ailleurs permettrait de fiabiliser les trajets en train et garantir la ponctualité du train. Il offre une des métros bondés appartient désormais au s'il est adapté à l'itinéraire et s'il respecte les rè- de les rendre ainsi plus attractifs. Le logiciel réduction de la consommation énergétique passé. gles de circulation, telles que les limitations de Falko de Siemens Mobility, par exemple, ex- pouvant s’élever à 30 % par rapport à un « Il est relativement simple d’automatiser vitesse au niveau des chantiers et à l’approche ploite des algorithmes d’optimisation afin de conducteur humain, qui a tendance à trop freiner, une ligne de métro car tous les paramètres des des gares. générer des horaires, les adapter aux circons- ce qui l’oblige ensuite à accélérer de nouveau. rames sont connus », explique Horst Ernst. L’ETCS comporte plusieurs niveaux. Selon sa tances et les implémenter en temps réel. Associé à Trainguard MT, le principe des « Mais les choses se compliquent pour le trafic configuration, le système garantit le respect de Il simule en outre la consommation d’éner- « cantons mobiles » permet de rapprocher sensi- grandes lignes dans la mesure où la composi- la signalisation de voie (niveau 1), permet de gie et les émissions de CO2 de différents itiné- blement les trains. Avec l’ancien système de tion des trains peut varier au jour le jour. » Les supprimer la signalisation de voie grâce à une raires. Falko peut coordonner le freinage et signalisation basé sur des « cantons fixes », cantons mobiles n’étant compatibles qu’avec transmission continue des données de signali- sation (niveau 2) et prend en charge le futur système de signalisation basé sur des cantons Un copilote à bord mobiles (niveau 3). Un train équipé de l’ETCS pourrait ainsi voyager directement de Nurem- berg à Athènes sans changement de locomo- tive, ce qui est actuellement quasiment impos- sible en raison de la variété des systèmes de Les systèmes de contrôle logiciels sont désormais incontournables contrôle utilisés au niveau national. La durée dans les transports ferroviaires. Dotés d’une formidable capacité des trajets en serait sensiblement réduite. de traitement des données, ils garantissent la sécurité, Nous sommes cependant encore loin du la ponctualité et l’efficacité énergétique des déplacements tout déploiement complet de l’ETCS. L’implémenta- en optimisant les horaires des trains en temps réel. tion initiale à l’échelle européenne n’est pas Les cantons mobiles optimisent l’espacement prévue avant 2014. Néanmoins, cette techno- des rames de métro en Chine (à gauche) logie favorise déjà la sécurité, la fiabilité et par- l'accélération de plusieurs trains d’une même chaque trajet est subdivisé en tronçons délimi- et à Nuremberg. L’ETCS évitera bientôt fois l’efficacité énergétique des liaisons ferro- ligne avec une précision telle que l’énergie ré- tés par des balises – de petites plaques équipées le changement de locomotive sur les liaisons viaires. En Espagne, par exemple, le Velaro injectée dans le réseau par les moteurs élec- de transpondeurs placées le long des voies. Au grandes lignes. exploite la technologie ETCS de Siemens pour triques en phase de freinage peut être réutili- passage d’un train, les signaux du tronçon pré- parcourir les 650 kilomètres qui séparent sée pour l’accélération d’autres trains. Les cédent passent automatiquement au rouge. des trains complets, il n’est pas possible, pour le Madrid de Barcelone en moins de trois heures. unités de stockage temporaire d’énergie, très Une fois que le train a dépassé les balises sui- moment, d’exploiter ce système pour des appli- En Chine, les nouveaux trains à grande vitesse onéreuses, ne sont ainsi plus indispensables à vantes, libérant ainsi le premier tronçon, le train cations supposant une configuration modula- équipés de l’ETCS affichent quant à eux une bord des rames ou le long des voies, ce qui se suivant peut alors s’engager sur la voie. ble. « Dans le domaine ferroviaire, les cycles ponctualité de 98 %. traduit par des économies d’énergie pouvant Grâce aux cantons mobiles, les balises enre- d’innovation sont assez longs. Une fois adop- Ces performances attirent une nouvelle atteindre 25 %. Le logiciel Falko est déjà utilisé gistrent le passage des trains mais également tée, une technologie doit rester en service pen- clientèle. Brigitte Schäfer a ainsi renoncé à la par 21 systèmes de transport suburbain et leur vitesse, favorisant la précision du calcul des dant 20 ou 25 ans », commente Horst Ernst. dernière minute à se rendre à Paris en avion, régional dans le monde, ainsi que sur une distances de sécurité. Le train suivant peut La fin du changement de motrice. L’Europe lui préférant le confort du train pour pouvoir ligne ferroviaire de transport de minerais en donc simplement ralentir au lieu de marquer est toujours en attente de la généralisation préparer sa réunion. Australie. un arrêt complet. Mise en œuvre sur un réseau du système européen de contrôle des trains Bernhard Gerl 10 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 11
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    Gernot Spiegelberg s’apprêteà recharger une voiture Mobilité durable | Véhicules électriques du laboratoire Siemens, où le processus de charge est surveillé de près. A droite : le test d’une batterie liquide dans le cadre du projet EDISON. Le plein Les constructeurs automobiles du monde très élevées, de l’ordre de plusieurs centaines (DTU) et son laboratoire de Risø, ainsi que les entier s’efforcent d’augmenter la puissance de de kilowatts, ce qui veut dire qu’une voiture fournisseurs d’énergie danois Dong Energy et charge des batteries embarquées dans leurs électrique pourrait être rechargée en quelques Ostkraft, le centre de recherches Eurisco et véhicules électriques, par exemple en utilisant minutes, exactement comme une voiture dotée IBM. Ce partenariat étudie la possibilité de d’énergie! un courant triphasé 400 V pouvant aller jusqu’à 63 A (44 kW). Ce type de solution pour- rait permettre de charger une batterie de 30 kWh en 45 minutes à peine. « En principe, d’un moteur à combustion. » Cependant, le processus soumet les batteries à de fortes contraintes. Plus la puissance de charge est élevée, plus le mouvement des stocker temporairement dans des batteries de voitures électriques le surplus d’énergie éolienne que produit régulièrement le Danemark, afin de pouvoir restituer cette énergie au réseau la recharge sur prise de courant alternatif électrons et des ions dans la batterie est rapide : par la suite. Siemens est notamment en charge Recharger la batterie d’un véhicule convient à un usage quotidien », précise Sven on observe une perte de puissance dans les des technologies de charge rapide. électrique prend aujourd’hui Holthusen, un responsable produit de Siemens cellules, qui se réchauffent, et la hausse de Gérer les batteries. Les équipes de Heike des heures, et à l’avenir les stations spécialisé dans les infrastructures liées à l’élec- température perturbe les réactions chimiques Barlag et de Sven Holthusen bénéficient à Risø de charge devront être bien plus tromobilité. Lorsque la vente de véhicules de la batterie. C’est pourquoi des batteries de conditions de test idéales. « Nous pouvons rapides. Les chercheurs de Siemens électriques passera à une plus grande échelle, classiques d’une capacité de 30 kWh, par tester chaque composant séparément sur un développent actuellement des d’ici 2014 selon les constructeurs, cette tech- exemple, sont aujourd’hui chargées à 1/3 C par circuit fermé », explique Heike Barlag. Les bornes qui seront capables de recharger une batterie facilement, en quelques minutes à peine. D ans les laboratoires du Secteur Energy de Siemens situés à Erlangen et à Fürth, dans le sud de l’Allemagne, il n’est pas rare de faire des étincelles. Et lorsqu’un courant de plusieurs centaines d’ampères traverse les énormes convertisseurs, condensateurs et transformateurs montés sur des bancs d’essai, la plus grande attention est de mise pour pro- téger non seulement le personnel, mais aussi les composants à tester. « Nous travaillons sur des bornes fixes de recharge pour les batteries de véhicules élec- triques », explique Heike Barlag, la responsable des essais. « Ces appareils fonctionnent en courant continu avec une puissance de 12 à 100 kilowatts (kW). » L’objectif est de mettre au point une borne de recharge pouvant être installée sur les aires d’autoroute ou les parkings, et utilisable de façon simple et sûre par les conducteurs, comme une station-service élec- trique. « Nous utilisons des composants que Siemens produit habituellement pour des ap- plications industrielles, et nous les adaptons à nologie devrait marquer un tournant dans le heure, soit l’équivalent de 10 kW, pour un chercheurs de Siemens ont déjà intégré le pre- nos propres besoins », poursuit Heike Barlag. domaine de l’électromobilité. temps de charge s’élevant à 3 heures. mier chargeur 10 kW à un montage d’essai Mais pourquoi du courant continu, et pas Stocker l’énergie. L’utilisation du courant « Nous travaillons avec des partenaires du fonctionnant avec des batteries lithium-ion et une prise normale de courant alternatif (CA), alternatif présente aussi des inconvénients non secteur automobile pour raccourcir le temps de un système de gestion de batterie. Le contrôle comme celles que l’on trouve dans les habita- négligeables. Plus la puissance de sortie des charge des batteries à l’avenir, » poursuit Sven de la communication entre batterie et chargeur tions ? « Le temps de charge serait bien trop convertisseurs augmente, plus leur taille et leur Holthusen. « Il nous faut des batteries conçues est assuré par un logiciel du laboratoire de long », répond Heike Barlag avant de démontrer poids sont conséquents, ce qui entraîne une pour des températures élevées, qui présentent Risø. Il est prévu de poursuivre les essais sur un cette affirmation par un calcul : une prise hausse de la consommation d’énergie pendant des pertes de puissance plus faibles ou de meil- chargeur 90 kW à l’automne 2010 : avec ses classique délivrant un courant de 230 volts et les trajets et donc des coûts d’utilisation plus leures propriétés de refroidissement. Mais ce 3 C, l’appareil devrait pouvoir charger une 16 ampères fournit une puissance d’environ élevés. C’est pourquoi, au lieu de réaliser la con- type de recherches prend du temps. » En parallèle, batterie de 30 kWh en 20 minutes. 3,7 kW et peut ainsi charger une batterie de version du courant alternatif en courant con- les chercheurs de Siemens travaillent sur l’opti- « Notre but est de trouver les bons algo- traction de 30 kW en près de 8 heures, soit pen- tinu à bord du véhicule, Siemens suit une piste misation du processus de charge, notamment rithmes pour charger au mieux les batteries en dant la nuit. Avec cette charge, une voiture différente et cherche à « faire le plein » directe- en participant au projet de recherche danois fonction de leur état », explique Heike Barlag. électrique moyenne est capable de parcourir ment en courant continu, les équipements EDISON (Electric vehicles in a Distributed and En effet, la vitesse de charge dépend à la fois jusqu’à 200 km, ce qui est suffisant en usage nécessaires à la conversion AC-DC étant inté- Integrated market using Sustainable energy de la puissance de charge et de l’état de la bat- urbain. Mais pour effectuer des trajets plus grés à la station de charge. Sven Holthusen and Open Networks). terie, une batterie entièrement déchargée longs, les automobilistes ont besoin de pouvoir explique l’intérêt de cette solution : « Nous Parmi les autres partenaires du projet EDISON pouvant supporter une plus grande puissance recharger leur batterie en quelques minutes. pouvons ainsi atteindre des puissances de charge figurent l’Université technique du Danemark que si elle était en partie chargée. 12 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 13
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    Mobilité durable |Véhicules électriques | Présent et futur Les chercheurs sont amenés à tester toutes office de tampon. Mais cela augmenterait le existent : la première consiste à faire appel au sortes de techniques de charge, comme par exemple la charge par impulsions : la batterie est chargée par un courant très intense sur une coût du chargement en courant continu. Il nous reste beaucoup à faire du point de vue du déve- loppement, d’autant qu’il existe encore assez bus CAN (Controller Area Network) qui sert déjà à l’interconnexion numérique des organes de commande dans les voitures modernes. La Le marché des transports tourne courte durée, après quoi les cellules sont refroi- dies avant de reprendre le processus. « Les tests de charge rapide que nous menons à Risø pour- peu de procédures et de technologies normali- sées pour le chargement en courant continu. » Ces normes seront pourtant nécessaires si le deuxième utilise la technologie dite des courants porteurs en ligne (CPL), qui permettrait de trans- mettre les informations en même temps que le à plein régime ront déterminer si cette technique permet un gain chargement en courant continu venait à géné- courant en lui superposant des signaux à basse de temps et un meilleur transfert de puissance, ou si une charge continue est préférable », explique Heike Barlag. « Les premiers résultats sont atten- raliser sur le plan international. Siemens collabore avec le secteur automo- bile au sein de plusieurs commissions de ou à haute fréquence allant jusqu’à 30 MHz. Ce concept est actuellement testé par Siemens sur plusieurs projets, dont un lancé S i c’est grâce au rail que les pionniers du XIXe siècle ont pu s’implanter sur l’ensemble du continent nord-américain, aujourd’hui, contrairement à l’Europe ou à la Chine, les Etats- mise en réseau, qui s’appuie sur des systèmes de sensorique, de télématique et de télécommunications, peut commencer par la création de services simples et efficaces, consistant par domaine, grâce à son portefeuille complet allant des solutions intelligentes en matière de production d’énergie, d’infrastructures de transport et de technologies de recharge dus pour la fin de l’année, et nous espérons attein- Unis n’offrent guère d’alternative à l’avion comme moyen de exemple à informer les automobilistes sur les parcs relais, les des batteries, en passant par les systèmes informatiques dédiés. dre une capacité de charge de 2 à 3 C. » transport sur les longues distances. Cependant, cela ne devrait embouteillages et les horaires des trains en temps réel. Siemens conduit en outre des recherches dans le domaine Maîtriser les pics de charge. En plus de leurs La station de charge doit pouvoir communiquer avec pas durer : le président Barack Obama compte investir Tandis que l’Europe et les Etats-Unis s’attachent à de la motorisation électrique. travaux sur la vitesse de charge des batteries, les le système de gestion de la batterie du véhicule. 13 milliards de dollars dans le développement du réseau ferré moderniser leurs infrastructures et harmoniser les solutions, la La plupart des véhicules électriques circuleront en ville. américain, en particulier dans la construction de lignes à Chine, l’Inde et les autres pays à forte croissance se lancent dans Il ne s’agit donc pas seulement de développer les véhicules en septembre 2010 avec BMW et l’entreprise grande vitesse. Le plan de relance du gouvernement américain la construction de nouvelles infrastructures performantes. électriques, mais aussi de pouvoir les raccorder au réseau pour municipale chargée de l’approvisionnement fournira 8 milliards de dollars de subventions, et les 5 autres « Dans beaucoup de grandes villes asiatiques, la vitesse recharger les batteries. Pour cela, nous devrons mettre en place en eau et en énergie de la ville de Munich, milliards seront alloués sur les cinq prochaines années. Une moyenne du transport automobile est inférieure à 10 km/h », des infrastructures durables, normalisées et adaptées au Stadtwerke München. Dans le cadre de ce projet, étude menée récemment par Siemens s’est intéressée aux souligne H-J. Grundmann. Le développement des réseaux marché de masse. Il s’agit au final de réorganiser et de un prototype de chargeur en courant continu est bénéfices potentiels de ce programme de développement du ferrés de transport en commun est donc un enjeu stratégique. coordonner les différents modes de transport – autrement dit, utilisé sur un modèle modifié de BMW Série 1. ferroviaire. D’après cette étude, l’extension du réseau ferré Siemens offre des solutions dans ce domaine. L’entreprise de faire de la « Complete Mobility » une réalité. La troisième possibilité consiste à utiliser pourrait créer jusqu’à 145 000 emplois dans les régions de livrera ainsi un système ferroviaire clé en main à la ville de Gitta Rohling une communication sans fil de type Bluetooth. Los Angeles, Chicago, Orlando et Albany, et générer un chiffre Delhi d’ici 2012, avec toutes les composantes requises : du « Nous explorons toutes les possibilités », d’affaires annuel de 19 milliards de dollars pour l’économie matériel roulant aux solutions complètes déclare Heike Barlag. « La commission de locale. L’étude s’est concentrée sur ces quatre métropoles car d’électrification et de signalisation, en passant Les infrastructures de transport par pays normalisation décidera laquelle sera finale- elles sont considérées comme représentatives du pays en termes par l’intégration système. ment utilisée, mais Siemens dispose déjà de de taille, situation géographique et conditions économiques. La Chine entend étendre son réseau ferré 2.5 8 l’expertise nécessaire aux trois technologies. » Le développement du réseau ferré américain devrait de 86 000 à 120 000 km, 10 % du réseau Nombre d’aéroports / 1 000 km2 7 Malgré l’importance des travaux réalisés sur améliorer la productivité de l’économie en réduisant les temps devant permettre une circulation à grande 2.0 Kilomètres de rail / 10 km2 6 Kilomètres de routes / km2 les technologies de charge, les laboratoires ne et les coûts de transport. Il devrait en outre permettre aux vitesse. Pour y parvenir, le pays investira plus 1.5 Emissions de CO2 liées aux 5 Source : CIA – World Factbook 2007 transports / habitant négligent pas pour autant d’autres pistes comme experts de l’industrie et de la recherche universitaire de se de 250 milliards de dollars d’ici 2012 dans la CO2 (tonnes) 4 1.0 le remplacement de la batterie à des stations de rencontrer plus souvent – ce qui reste indispensable, même construction de 42 lignes à grande vitesse. Le 3 charge, un processus qui pourrait être réalisé par à l’ère du numérique. La proximité des gares devrait favoriser train détenant actuellement le record mondial 0.5 2 1 des appareils automatisés en quelques minutes l’implantation d’industries innovantes, l’émergence de nouveaux de vitesse moyenne (350 km/h) circule depuis 0.0 0 à peine. Les experts de Siemens ont déjà espaces de vie ainsi que de bureaux, d’hôtels et de parcs peu en Chine : le Harmony Express relie Inde Chine Brésil R-U Allemagne Japon Etats-Unis développé un concept pour cette hypothèse. technologiques. Le développement du réseau ferré devrait Wuhan et Canton (1 000 km) en seulement De l’électricité dans l’air. Il est également également stimuler le secteur du tourisme. Dernier argument 3 heures. Le boom de l’avion, du rail possible que les véhicules électriques de demain de poids : ce projet réduirait les émissions de CO2 de La Russie développe également son et du transport routier soient rechargés grâce à une technologie sans 2,8 millions de tonnes par an. réseau ferré, notamment dans le domaine du Voyageurs ou tonnes-kilomètres Source : Version 2008 du modèle MoMo de l’AIE / ETP Le projet EDISON vise notamment à optimiser fil, soit par induction, grâce à des champs Pour Hans-Jörg Grundmann, CEO de la Division Mobility fret, et plus particulièrement le transport de Transport aérien 500 Transport routier chercheurs de Siemens s’intéressent aux l’intégration de l’éolien au réseau électrique : électriques et magnétiques. C’est déjà possible de Siemens, « le transport ferroviaire à grande vitesse est le matières premières. Le pays, qui compte Trafic ferroviaire des voyageurs 400 effets de ces recharges sur l’infrastructure les batteries de voitures électriques pourraient à de faibles puissances, par exemple pour des moyen le plus efficace et le plus écologique pour renforcer investir 500 milliards de dollars dans la Fret ferroviaire Véhicules légers réseau. D’ici 2020, un million de véhicules être un moyen de stockage intermédiaire idéal. brosses à dents électriques. Pour Sven Holthusen, l’économie de ces régions. Déjà leader sur le marché, nous modernisation de son système ferroviaire d’ici 300 Autobus - autocars électriques devraient circuler en Allemagne, il s’agit d’une idée prometteuse car la recharge sommes prêts à développer nos capacités de production sur 2030, prévoit de construire des lignes à 200 selon les prévisions du gouvernement, et leur normalisation qui s’intéressent également aux par induction serait bien plus pratique du point le site de Sacramento pour répondre à la demande de trains grande vitesse et de créer des liaisons vers les 100 Indice (2000 = 100) alimentation par le réseau pourrait entraîner questions de sécurité, par exemple pour em- de vue des automobilistes : aucune manipula- rapides et modernes. » zones riches en ressources naturelles. La Russie 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 des pics de charge : par exemple lorsque des pêcher que les automobilistes ne démarrent tion ne serait nécessaire et le processus peut En matière de transport des personnes et des marchan- devra notamment acquérir un million de centaines de véhicules rechargeront leur batterie leur véhicule ou ne débranchent les prises en être largement automatisé. dises, la clé de la durabilité consiste à délester la route en wagons de marchandises et 20 000 motrices, Le rail, champion du développement Source : Calculs du FIT à l’aide de la version 2008 du modèle MoMo de l’AIE / ETP simultanément, à un aéroport ou à un stade. cours de charge. Le facteur clé réside dans la Cependant, cette solution est plus coûteuse donnant la priorité à des modes de transport plus respectueux car certaines des locomotives utilisées actuel- Afin de garantir la stabilité du réseau, les four- communication entre la station de charge et la que la station de charge avec prise. « Nous man- de l’environnement. Dans cette optique, Siemens propose son lement datent des années 1920 ou 1930. durable Emissions de CO2 en millions de tonnes par an nisseurs d’énergie devront compenser par une batterie du véhicule. Par exemple, le chargeur quons de solutions suffisamment efficaces pour concept de « Complete Mobility », qui repose sur une mise en L’augmentation massive du volume des Véhicules légers Autobus - autocars électricité qui coûtera cher, produite par des doit savoir quel niveau de puissance la batterie augmenter la puissance en kW, mais nous réseau intelligente des axes ferroviaires, routiers et aériens. transports a également des conséquences Poids lourds Transport ferroviaire 4,000 centrales de pompage-turbinage ou au gaz. peut recevoir : une information qui lui sera travaillons déjà sur plusieurs idées de départ », « Siemens est la seule entreprise au monde capable d’offrir dans le secteur automobile. L’Allemagne Transport aérien 2-3 roues Transport par voie « Plusieurs pistes existent pour faire face à ce transmise par le système de gestion de la bat- explique Heike Barlag. Les stations de charge des solutions aussi complètes dans ce domaine », explique entend faire circuler sur ses routes un million 3,000 d’eau problème », explique Sven Holthusen. « Par terie. Etant donné le nombre de modèles par induction font actuellement l’objet d’un pro- H-J. Grundmann. « De l’alimentation en électricité aux systèmes de véhicules électriques d’ici 2020, et les 2,000 exemple, au lieu de raccorder directement au différents qui circuleront à l’avenir, la normali- jet mené avec BMW sur le chargement sans fil de régulation du trafic, en passant par le matériel roulant Etats-Unis d’ici 2015. La Chine investit réseau les différentes stations de charge en sation de cette procédure est une nécessité. de véhicules électriques à batterie, et devraient destiné au transport local, régional ou grandes lignes, sans aujourd’hui 2 milliards d’euros dans des projets 1,000 courant continu, on pourrait utiliser une batterie Reste à décider du canal de communication être testées fin 2011 à Berlin. oublier les solutions aéroportuaires, nous disposons d’une offre pilotes impliquant des milliers de voitures 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 intermédiaire de plus grande capacité, faisant entre chargeur et batterie. Trois possibilités Rolf Sterbak complète et de l’ensemble des compétences métier. » Cette électriques. Siemens est aussi très actif dans ce 14 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 15
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    Avec un 0à 100 km/h en 3 secondes et une vitesse Mobilité durable | Voiture de course électrique de pointe supérieure à 250 km/h, l’EF01 est dès aujourd’hui la monoplace électrique sportive de circuit la plus rapide au monde. d’énergie aux roues (calcul « well to wheel » ou La boîte de vitesses développée par la de classe mondiale, repoussant les limites du puits à la roue), le rendement des voitures société Hewland permet en outre d’optimiser techniques connues. » électriques faisant appel aux énergies renou- le double moteur dans la plage des bas Actuellement, les chercheurs de CT testent velables est de 70 %, contre moins de 20 % régimes, permettant ainsi un gain de poids : la courbe de puissance du moteur et le pour les moteurs à combustion. les deux moteurs pèsent chacun 52 kg pour fonctionnement du système de commande. Le 100 km/h en 3 secondes. Innovation sur la une puissance de 125 kW par moteur, soit une groupe motopropulseur sera ensuite envoyé chaîne cinématique : le double moteur est puissance volumique de 2,4 kW/kg : un record en France pour y être assemblé avec les doté d’une boîte centrale à deux rapports. Une selon CT. éléments fournis par d’autres constructeurs et caractéristique inhabituelle pour des voitures Karl-Josef Kuhn se dirige vers une pièce permettre à Segula Matra de réaliser d’autres électriques, leur couple élevé sur l’ensemble de adossée à l’atelier. « Je vais lancer le moteur », essais. Une fois la phase de prototypage termi- la plage de régimes rendant généralement inu- explique-t-il en mettant en marche l’ordinateur née, l’équipe de Gernot Spiegelberg sera alors tile le recours à une boîte de vitesse, évitant de contrôle. Un puissant vrombissement amenée à construire des moteurs pour une ainsi tout changement de rapport même pour retentit. « Ce n’est que le système de refroidis- version de course de série. Les courses du atteindre la vitesse de pointe. sement de la machine simulant la charge qui championnat Formulec accueilleront d’abord, « En principe, la EF01 devrait pouvoir s’applique au système d’entraînement dans la pendant deux ans, des teams faisant rouler le courir la plupart des courses uniquement en voiture », souligne l’expert en électromobilité. même modèle de voiture, l’EF01. Si ces seconde », indique Karl-Josef Kuhn. Mais sur « Le moteur électrique lui-même est très silen- courses sont une réussite, il sera alors envisa- les circuits très sinueux, comme celui de Monaco, cieux. » Les chercheurs ne savent pas encore geable d’organiser des courses homologuées les pilotes doivent tellement réduire la vitesse quel sera le niveau sonore émis par la voiture, FIA, où les teams pourront engager leurs propres voitures électriques. Des courses courtes, mais rapides. Tout ceci n’est encore qu’à l’état de projet : « Pour l’instant, le règlement des premières courses s’aligne sur les possibilités techniques des L’électricité entre dans la course prototypes EF01 », indique Karl-Josef Kuhn. L’un des principaux paramètres qui limitent les performances est la batterie : malgré le système de récupération de l’énergie de freinage, les Les chercheurs de Siemens développent, en partenariat avec le Français Segula Matra 35 kWh de la batterie ne permettent à la voi- Technologies, un moteur électrique destiné à équiper une monoplace conçue pour participer ture de courir que pendant 20 minutes. Quant à une compétition unique en son genre : le championnat Formulec. Les essais en conditions à recharger les voitures pendant la course, la de course de ce prototype apportent une précieuse contribution au développement des voitures technologie actuelle ne permet pas encore de électriques conçues pour la route. le faire assez rapidement. Les chercheurs Siemens développent plusieurs solutions, mais même les systèmes modernes nécessitent au H ockenheim, Monaco, Silverstone : autant de noms évocateurs pour les amateurs de sport automobile. Ces célèbres circuits n’ont Formulec a défini les critères de participation pour les voitures et le groupe français Segula Matra Technologies a confié à divers parte- moteurs », explique Gernot Spiegelberg en désignant l’une des boîtes métalliques. Celle-ci abrite en effet deux moteurs d’une puissance moins 15 minutes de temps de chargement. Indépendamment de leur fascination pour le sport automobile, Gernot Spiegelberg et rien de commun avec les locaux du centre de naires le développement des différentes com- maximale de 125 kW chacun. La batterie limite Karl-Josef Kuhn trouvent un autre intérêt recherche Siemens, au sud de Munich, où l’on posantes. Siemens CT est responsable du toutefois la puissance absorbée, de sorte que majeur dans leur projet : « Ce que nous décou- peut voir actuellement des boîtes métalliques groupe motopropulseur, qui comprend non sur route, seuls 180 kW peuvent être utilisés, Avant de tester le moteur, l’équipe Siemens-Matra doit vrons ici, en étudiant les potentiels techniques posées sur une palette et quelques ordina- seulement le moteur électrique, mais égale- soit 245 ch. Le double moteur confère au d’abord installer, ajuster et raccorder correctement le des moteurs électriques à forte puissance teurs. Pourtant, c’est bien ici que se joue ment un onduleur qui transforme le courant bolide une vitesse de pointe de 250 km/h. en courbe que le rétrogradage, opéré par un banc d’essai. Les essais sont ensuite soigneusement volumique, devrait apporter une contribution l’avenir du sport automobile : sur un banc d’essai continu fourni par la batterie en courant Karl-Josef Kuhn, qui supervise les essais au simple commutateur à bascule, peut être contrôlés sous l’œil attentif d’un opérateur. décisive au développement de voitures de du département de recherche de Siemens, alternatif triphasé, avec son système de sein de l’équipe de G. Spiegelberg, précise : nécessaire pour un meilleur rendement. tourisme produites en série. » Corporate Technology (CT). Les chercheurs de commande. « A la base, nous avions déjà dans « La principale caractéristique reste tout de Le double moteur EF01 franchit ainsi le 0 à Un développement qui a déjà commencé, Siemens développent un système de propul- nos tiroirs un système modulaire pour moteurs même la puissance mécanique de sortie, à 100 km/h en 3 secondes en première, et accé- mais une chose est sûre : le bruit qu’elle émettra selon Gernot Spiegelberg : « Les pays qui ne sion électrique destiné à des voitures de électriques utilisé dans diverses applications, savoir la puissance d’entraînement des roues lère jusqu’à 250 km/h en seconde. Pour minimi- n’aura rien de commun avec le vrombissement disposent pas d’une industrie automobile course, baptisées Electric Formula EF01, qui notamment pour les trains ou les machines- après déduction des pertes. » Sur le système ser la rupture de charge sur les roues, le cahier assourdissant des voitures de course actuelles. classique solidement implantée, comme la devrait ouvrir la voie à une nouvelle compéti- outils, mais aussi pour l’automobile », indique Electric Formula EF01, cette puissance est des charges insistait sur la rapidité du passage En outre, les odeurs d’échappement ne sont Chine ou Israël, se montrent très intéressés par tion automobile dès 2011 dans le cadre des Gernot Spiegelberg, responsable de l’électro- de 176 kW, pour un rendement de 98 %. des rapports, qui a été réduit à 150 millise- plus qu’un mauvais souvenir : les courses de ces nouvelles technologies. » Plus les moteurs futures épreuves Formulec. Cette nouvelle mobilité chez CT. « Mais pour une voiture de « Une performance exceptionnelle », souligne condes. L’équipe de chercheurs et Tilo Moser, voitures électriques pourront donc à nouveau électriques gagneront en légèreté et en compétition équivaut au championnat GP2 course, il nous a fallu développer un moteur à Karl-Josef Kuhn. responsable du projet chez Segula Matra, sont avoir lieu en ville, comme sur le circuit compacité, plus ils laisseront de liberté aux Series, l’antichambre de la Formule 1 où la fois performant, compact et léger. » Les voitures électriques affichent en effet particulièrement fiers de cette performance : AVUS à Berlin ou sur les Champs-Élysées à designers, qui imaginent même de placer les Nico Rosberg et Lewis Hamilton ont fait leurs Deux fois plus puissant. Un cahier des habituellement un rendement de 95 %, tandis « Sur une boîte de vitesses sans embrayage, cela Paris, d’où elles ont été bannies notamment moteurs dans les roues. Ce qui sortira des premières armes. charges rigoureusement suivi par les chercheurs, que les moteurs à combustion classiques se demande une commande de très haute préci- à cause de leur taux d’émissions. Cette pers- ateliers munichois de Siemens est donc voué à Ce nouveau concept de championnat a été qui ont optimisé les moteurs existants et ont contentent d’un rendement thermodynamique sion : nous avons donc dû optimiser le logiciel de pective n’a cependant jamais été la première connaître non seulement l’asphalte des développé sous l’égide de la Fédération Inter- conçu pour le projet EF01 un système propul- de 30 %, le reste étant perdu sous forme de commande. » Aucun autre constructeur qui s’est motivation de l’équipe : « Quand Siemens a circuits, mais aussi celui de la rue. nationale de l’Automobile (FIA) et de sa Com- seur à deux moteurs. « Pour générer le double chaleur dissipée. Si l’on calcule sur l’ensemble essayé aux boîtes de vitesses pour moteurs élec- commencé à s’intéresser à l’électromobilité, mission chargées des énergies alternatives. de puissance, nous avons associé deux du cycle énergétique, à savoir de la source triques n’a atteint un tel niveau de performance. nous voulions avant tout construire un moteur Dagmar Braun 16 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 17
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    Pays émergents enmouvement | Scénario 2023 Panorama Le vent 21 Récolter les fruits du soleil en poupe Le Proche-Orient est une région idéale pour capter l’énergie du soleil. Siemens construit en Israël les premières centrales du désert. 24 Les richesses du désert Le Maroc, prêt à exploiter Istanbul en 2023, la République ses gisements naturels. Le pays de Turquie fête ses 100 ans. se lance dans la construction Les voitures électriques de centrales solaires thermiques sont devenues la norme. et de parcs éoliens pour produire Alimentés par les éoliennes, sa propre électricité verte. ces véhicules sont développés et fabriqués sur place, 25 Le projet DESERTEC en Afrique du Nord tout comme une grande partie Entretien avec Paul van Son, à la des infrastructures tête du consortium international de l’électromobilité. Dii (Desertec Industrial Initiative) dont la mission est d’agir pour transformer en réalité la vision du projet DESERTEC. F eride admirerait un vaste parterre de tu- lipes, la fleur nationale de la Turquie, si seulement elle n’avait pas perdu la vue il y a de nombreuses années. Depuis le café où elle est assise, sur le nouveau pont au-dessus du Bos- phore, elle profiterait d’une vue somptueuse sur Istanbul, depuis Sainte-Sophie jusqu’aux éoliennes à l’ouest de la ville. La construction du pont vient d’être achevée, juste à temps pour le 100e anniversaire de la République. 2023 Et si les Stambouliotes buvaient un petit café Feride, fidèle à son appétit légendaire, déguste serré sur le nouveau pont qui enjambe une part de baklava. Son amie Elif n’en prend le Bosphore au lieu de rester coincés dans pas : « Mon médecin me l’interdit. Tu sais que les embouteillages ? Ils pourraient en profiter je suis un régime très strict », dit-elle, l’air pour recharger leur voiture électrique. contrarié. En 2023, Istanbul est non seulement le cœur Pourtant, elle ne résiste pas à la tentation financier d’une des principales économies d’en picorer quelques miettes. Allez, encore du monde, mais aussi une véritable pépinière quelques miettes… En attendant, la plupart d’innovation industrielle. La Turquie, des pâtisseries finissent dans la bouche d’Emir, ou comment un marché émergent se mue le petit-fils de Feride, qui semble avoir hérité en superpuissance économique. de sa gourmandise. « Il en reste ? », demande- t-il, la bouche encore pleine. 18 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 19
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    Pays émergents enmouvement | Scénario 2023 | Energie solaire Pour Emir et ses amis, le nouveau pont est Maroc. Zeynep travaille dans le service de Récolter devenu le lieu de rencontre à la mode. Des archi- recherche et développement, basé à Istanbul. tectes paysagistes ont conçu le niveau supérieur Inauguré il y a quelques années, ce centre de du pont spécialement pour les piétons et les R&D est installé à Kartal, un quartier devenu au fil les fruits cyclistes, qui sont les seuls à y avoir accès. Ils peu- du temps une véritable « Silicon Valley turque ». vent y profiter des boutiques, des cafés et des Zeynep n’est pas à court d’idées sur la manière terrains de jeux, ou se reposer à l’ombre des arbres. d’optimiser le rendement des éoliennes, et du soleil Au niveau intermédiaire, des trains passent de gagner ainsi un avantage décisif sur la à grande vitesse au-dessus du fleuve. Le niveau concurrence. Il semble en tout cas que son le plus bas est réservé aux véhicules élec- master en ingénierie éolienne, obtenu à triques. Bon nombre de ces voitures ont été l’Université de Tsinghua, ait fini par payer. développées par l’industrie automobile turque, « Oh non », s’écrie Elif, « l’alarme s’est encore qui est en plein essor. De jour comme de nuit, déclenchée ! » Les microcapteurs de son oreil- Le Proche-Orient est une région le flot est ininterrompu : la distance entre les lette viennent de détecter un taux de sucre idéale pour capter l’énergie véhicules est régulée automatiquement, de trop élevé dans son sang. Son appareil mobile du soleil, grâce à des manière à fluidifier le trafic. lui indique qu’une dose légère d’insuline va lui technologies prometteuses « Aujourd’hui, on ne met que 25 minutes à être injectée en sous-cutané pour réguler sa aller de Bakırköy à Emirgan », se réjouit Elif. Du glycémie. Au fil du temps, elle s’est habituée à comme le thermosolaire temps de sa jeunesse, se souvient Feride, le cette procédure, et se réjouit de pouvoir gérer ou le photovoltaïque. Siemens, même trajet pour rendre visite à son amie sa maladie aussi facilement. qui détient une participation arménienne lui prenait au moins une demi- Sa prédisposition au diabète a été décou- de 40 % dans le capital d’Arava journée. Il faut dire qu’à l’époque, le temps verte lors d’un dépistage génétique de routine, Power, l’un des principaux n’était pas encore devenu une denrée rare : les il y a quelques années – juste à temps pour lui spécialistes du solaire deux enfants passaient des heures à fabriquer éviter les conséquences les plus graves de la de la région, construit des couronnes de fleurs, simplement pour le maladie. Un traitement préventif et l’adaptation en Israël les premières plaisir de les jeter ensuite dans le Bosphore. de son style de vie (à quelques miettes de Le rêve d’Emir, c’est de construire de gigan- baklava près) rendent la maladie plus suppor- centrales du désert. tesques parcs éoliens, comme sa maman. La table pour Elif et moins onéreuse pour la Turquie a réussi à réduire sa dépendance à l’im- société. Pour pallier le manque de personnel portation d’énergies fossiles en se tournant médical, la Turquie a misé sur les nouvelles vers la production d’énergie renouvelable, qu’elle exporte désormais en grande quantité. L’énergie éolienne est produite dans l’ouest, technologies, telles que la dématérialisation des dossiers des patients : qu’ils soient à Istanbul, Ankara ou Izmir, les professionnels D es panneaux solaires et – à bonne distance pour ne pas leur faire d’ombre – de grands palmiers-dattiers : le kibboutz Ketura, dans le explique que son entreprise a convaincu 15 autres kibboutz de s’associer avec elle pour profiter des avantages et des opportunités maître d’œuvre du projet, Siemens prend en charge sa gestion, de la conception jusqu’à l’exploitation clés en main dans le cadre d’un l’énergie solaire dans le sud, et l’hydro-électri- ont désormais accès 24h/24 aux nouveaux sud d’Israël, entend non seulement produire économiques de l’énergie solaire. Ils loueront contrat de performance énergétique, qui cité dans les montagnes du centre du pays. La dossiers électroniques. des fruits, mais aussi de l’électricité à partir de des parcelles à Arava Power pour que l’entre- garantit la rentabilité de l’installation sur Turquie est un des piliers de la Ligue internatio- « Si seulement le dépistage génétique avait l’énergie du soleil. Avec l’aide de Siemens, une prise y installe des panneaux photovoltaïques. l’ensemble de son cycle de vie. nale des économies émergentes, fondée en été mis en place dans les années 1990 », se installation photovoltaïque de 5 MW doit être Créée en 2006, l’entreprise Arava Power L’investissement de Siemens dans Arava 2017. Grâce à une croissance solide et une désole Feride. « C’est à cette époque que ma construite d’ici fin 2010 sur ce sol désertique appartient à Global Sun Partners, au kibboutz Power, qui s’élève à 15 millions de dollars, est forte capacité d’innovation, en particulier dans vue a commencé à décliner à cause de mon aride. Elle sera la première centrale photovol- Ketura, à Siemens (qui détient 40 %) et à d’autres géré par la société en participation Siemens le domaine des technologies vertes, la Turquie glaucome. Au départ, je n’ai rien remarqué. » taïque commerciale d’Israël, un pays qui prouve investisseurs réunis autour de Yosef Abramowitz, Project Ventures. « Il s’agit de l’investissement rayonne dans le monde entier, et est perçue Cependant, elle a vécu assez longtemps, dit- qu’avec peu de ressources naturelles, on peut Président d’Arava Power. Ce réseau de centrales étranger le plus important jamais réalisé dans comme une plaque tournante stratégique elle, pour savoir qu’il ne faut pas regarder en créer de la croissance en investissant dans solaires sera non seulement rentable pour une société israélienne spécialisée dans entre l’Europe et le Moyen-Orient. arrière, mais aller de l’avant. « Il reste du des technologies de pointe. Cette nouvelle toutes les parties prenantes, mais aidera aussi l’énergie solaire », explique Johannes Schmidt, « Emir, tu te goinfres encore de sucreries ? » baklava ? », demande Emir. centrale, dont la capacité de production doit le pays à couvrir ses besoins croissants en CEO de l’entité Equity Investments & Project Une voix sévère interrompt la conversation des Le petit groupe quitte le café, l’addition être amenée à 40 MW, sera bientôt reliée à la électricité. La diversification du bouquet éner- Finance de Siemens Financial Services. vieilles dames. Le garçon se retourne et sourit : ayant déjà été réglée par voie électronique. station balnéaire d’Eilat, dans le sud du pays, gétique grâce aux sources renouvelables Pour Mike Green, ingénieur électricien en sa maman, Zeynep, vient d’arriver. Elle a garé Soudain, Feride s’arrête et se penche avec par une ligne à haute tension. contribuera aussi à sécuriser l’approvisionne- chef d’Arava Power, ce projet présente de sa voiture dans l’un des garages à l’entrée est précaution. Elle cueille une tulipe et en respire Ici, dans l’Arabah, région désertique située ment en électricité dans cette région fragile. grands avantages pour l’environnement. Située du pont, et branché la batterie à la borne de le parfum, les yeux fermés. Feride se remé- entre la mer Rouge et la mer Morte, les condi- En 2008, les besoins électriques d’Israël à environ 50 km au sud du kibboutz, la station recharge. more la splendeur de Sainte Sophie. Soutenue tions d’ensoleillement sont idéales, avec une étaient encore couverts à 99 % par des sources balnéaire d’Eilat a besoin d’environ 200 MW La maman d’Emir est de très bonne humeur. par Emir et Zeynep, elle avance lentement vers moyenne de 2 200 heures de soleil par an, soit d’énergie fossiles. Le pays espère satisfaire d’électricité, qui provient aujourd’hui essentiel- Pendant le trajet, elle a regardé les nouvelles, la balustrade, tandis que le vent agite douce- presqu’autant que dans le Sahara. Par compa- environ 10 % de ses besoins en électricité lement du nord du pays. A l’avenir, une part confiant la conduite et les manœuvres au ment ses cheveux blancs. Elle reste là, raison, l’Allemagne ne bénéficie que d’environ grâce aux énergies renouvelables d’ici 2020. croissante de ces besoins pourrait être couverte pilote automatique. Or les nouvelles étaient au-dessus du fleuve puissant qui sépare les 1 600 heures de soleil par an. En décembre 2009, le pays a adopté une par cette énergie venue du désert. « Je suis fier excellentes : le Maroc prévoit d’agrandir un de deux moitiés d’Istanbul. Puis elle lève le bras, La région administrative dans laquelle se n’ont pourtant pas échappé aux récentes muta- législation qui instaure un prix de rachat incita- d’être un pionnier de l’énergie verte en Israël », ses immenses parcs éoliens, et l’employeur de brandit un instant la fleur vers le ciel, avant de trouve l’Arabah représente 13 % de la surface tions sociales : certains d’entre eux sont devenus tif. Dès fin 2010, Ketura espère injecter son affirme Mike Green. « Mon grand espoir est Zeynep, une entreprise technologique, a de la laisser disparaître dans le Bosphore. Feride totale du pays mais ne compte que 3 000 de véritables entreprises minutieusement électricité au réseau israélien. Hormis les que ce soit le début d’un brillant avenir pour bonnes chances de remporter l’appel d’offres. doit rentrer se reposer, maintenant. Après habitants. Nombre d’entre eux vivent dans des gérées et très rentables, qui investissent dans panneaux solaires fournis par China’s Suntech, les énergies renouvelables en Israël. » Cette entreprise produit de multiples compo- tout, demain, elle fêtera ses 100 ans. kibboutz, ces communautés au modèle écono- les secteurs de demain. Ed Hofland, Chairman la quasi-totalité des composants de la première santes des éoliennes en Turquie, mais aussi au Andreas Kleinschmidt mique inspiré du collectivisme socialiste, qui d’Arava Power et membre du kibboutz Ketura, centrale provient de chez Siemens. En tant que Andreas Kleinschmidt 20 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 21
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    Lynda Bleazard (àgauche, au milieu), Pays émergents en mouvement | Le système de santé en Afrique du Sud gère la Walter Sisulu Initiative, un projet d’aide aux enfants souffrant de pathologies cardiaques. L’équipement est fourni par Siemens. chirurgicales aujourd’hui relativement banales. Cependant, les parents qui n’ont pas les moyens de payer une assurance privée doivent attendre jusqu’à 30 mois pour être pris en charge par le système de santé public. Or malheureusement, la réalité est cruelle : plus l’enfant est opéré tardivement, plus les taux de réussite sont bas. La Walter Sisulu Initiative, dont le parrain n’est autre que Nelson Mandela, ancien prési- dent d’Afrique du Sud, est gérée par Lynda Bleazard. « Dans les zones rurales, ces enfants meurent, faute de diagnostic », raconte-t-elle. Cette situation, qui s’explique notamment par le manque de personnel spécialisé, est encore plus catastrophique dans d’autres pays africains. C’est pourquoi la Walter Sisulu Initiative a stable, tout comme le flux de migrants arrivant Sharon Preddy est responsable des achats Son équipement n’a rien à envier à celui des entrepris de former à Johannesburg des des pays pauvres, et l’épidémie de VIH/sida de matériel médical de Netcare. Ayant travaillé établissements équivalents en Europe ou aux médecins étrangers, venant par exemple du augmente le besoin de diagnostics et de traite- pendant de nombreuses années en tant Etats-Unis. « Nous ne devons pas oublier que la Ghana, afin qu’ils puissent diffuser leur savoir ments onéreux. qu’infirmière en salle d’opération en Afrique du première greffe cardiaque a été réalisée au Cap en rentrant chez eux. L’Afrique du Sud envisage de créer un système Sud et en Grande-Bretagne, elle connaît très il y a plus de 40 ans. L’Afrique du Sud est riche Plus de 350 enfants ont déjà été pris en d’assurance santé obligatoire pour tous, dans bien les processus. Elle sait de quoi les équipes d’une histoire remarquable dans le domaine charge grâce au projet, mais les listes d’attente lequel les cotisations des plus pauvres seraient ont besoin, sur le plan technique, pour offrir médical », déclare fièrement V. Litlhakanyane. prises en charge par l’Etat. Alors qu’aujourd’hui, aux patients des soins de qualité. « Ce que j’ap- Il n’en est pas moins conscient des pro- seuls 20 % des habitants bénéficient des soins précie chez Siemens, c’est que mes interlocuteurs blèmes à résoudre : « Nous faisons de notre médicaux du secteur privé, ce projet vise à offrir prennent vraiment le temps de connaître mes mieux pour réduire les écarts dans le domaine à tous les citoyens l’accès à des soins de qualité. besoins, et livrent toujours dans les délais. Tout de la santé, par exemple à travers des projets Un tel système permettrait aux cliniques privées se déroule dans une grande transparence », sociaux. » Ces initiatives favorisent souvent le Espérance au Cap d’accueillir des patients n’ayant pas d’assurance privée, en facturant ensuite leurs services à l’Etat, à des tarifs prédéfinis. déclare S. Preddy. « Et après la livraison, Siemens reste toujours disponible pour répon- dre à mes questions. C’est plus un partenariat rapprochement entre secteur public et secteur privé. C’est le cas par exemple d’un projet d’unité mobile de mammographie : des profes- Dans l’est du pays, à Grahamstown, Netcare qu’une simple relation commerciale. » sionnels de Netcare sillonneront l’Afrique du En Afrique du Sud, le secteur médical doit relever de grands est déjà impliqué dans une coopération de ce Utiliser au mieux des ressources limitées. Sud pour proposer un dépistage du cancer du défis. Si le VIH/sida reste le problème le plus alarmant, type : le Settlers Hospital est géré par un Les équipements modernes permettent à sein aux plus défavorisés, notamment dans les il tend malheureusement à masquer d’autres situations consortium privé détenu à 50 % par Netcare, et Netcare d’optimiser d’autres processus, explique townships. Le camion et le matériel médical préoccupantes, comme le manque de personnel de santé. les traitements sont payés par le gouverne- V. Litlhakanyane : « Nous avons notamment seront fournis gratuitement par Siemens. Parmi les solutions envisagées : la modernisation ment. « Grâce à une planification efficace et des équipements et les partenariats public-privé. un équipement moderne, certains traitements coûtent moins cher dans le privé que dans le « La télémédecine est une solution formidable pour pallier public », explique V. Litlhakanyane. le manque de spécialistes, en radiologie par exemple ». Cependant, certains problèmes, comme le manque de personnel, touchent autant le privé L ynda Bleazard traverse le couloir au sous- sol du Netcare Sunninghill Hospital, et salue les nombreuses femmes qui font la six ans qui souffre de 6 lésions au cœur et somnole dans un des lits du service. En plus de son activité de clinique privée, l’unité de des hôpitaux publics comptent encore 3 000 noms. La Walter Sisulu Initiative s’efforce de compenser cette saturation en s’appuyant que le public. Les professionnels qualifiés reçoivent en effet des salaires nettement supé- rieurs en travaillant à l’étranger. Pour retenir le recours à la télémédecine, car c’est une solution particulièrement adaptée aux besoins spécifiques de notre pays. Un exemple : nous ne De tels projets montrent comment le privé et le public ont déjà commencé à s’enrichir mutuellement. Il est important de continuer à queue, dans l’attente de pouvoir rendre visite à cardiologie pédiatrique de Sunninghill accueille sur le secteur privé. personnel de santé, Netcare a mis en place des pouvons pas avoir un radiologue dans chacune renforcer ces liens, afin de permettre à un leurs enfants. Certaines sont noires, d’autres des patients dont l’hospitalisation est financée « Cette initiative est un excellent exemple mesures incitatives, qui consistent par exemple des nombreuses régions où nous travaillons. » maximum de Sud-africains d’accéder à une blanches, d’autres portent le vêtement tradi- par la Walter Sisulu Initiative. Ces derniers du potentiel des partenariats public-privé dans à soutenir la publication d’articles scientifiques, Pour ne pas disperser cette ressource rare, médecine abordable. Un équipement moderne tionnel indien. Elles saluent Lynda de la main reçoivent un traitement de même qualité que le système de santé sud-africain », se réjouit ou encore à offrir aux médecins l’occasion de Netcare réalise les examens radiologiques dans et efficace est également nécessaire pour opti- et lui sourient, sans toutefois parvenir à les autres patients, et bénéficient des mêmes Victor Litlhakanyane, responsable des relations travailler avec des équipements de pointe. de petites cliniques comme le Settlers Hospital miser les processus. Cependant, la qualité des dissimuler totalement leur inquiétude. équipements modernes, comme les systèmes avec les investisseurs au sein de Netcare, la Récemment, Netcare a commandé à Siemens de Grahamstown, puis, grâce à la technologie soins médicaux repose avant tout sur un Lynda Bleazard a exercé pendant plus de d’échographie de Siemens. plus grande entreprise privée de soins médi- un laboratoire d’électrophysiologie complet, numérique de Siemens, envoie les clichés vers élément non quantifiable, étranger aux calculs 20 ans le métier d’infirmière dans des services Ce projet exceptionnel permet de sauver le caux dans le pays. « Le privé peut compléter le comprenant la technologie Axiom Artis de de plus grands établissements. Le diagnostic est des économistes de la santé. Il s’agit de la pas- de soins intensifs en cardiologie pédiatrique, cœur et la vie de nombreux enfants. Dans le public. Nous devons vraiment surmonter la navigation magnétique. Cette technologie, ainsi effectué à distance par des spécialistes, par sion des professionnels du secteur médical ; du avant de consacrer son énergie à la Walter service de cardiologie pédiatrique de Sunninghill, division public/privé qui est ancrée dans notre utilisée pour la première fois en Afrique, exemple à Port Elizabeth. sourire de Lynda Bleazard lorsqu’elle traverse, Sisulu Initiative, au sein du groupe hospitalier qui compte 16 lits, les plus jeunes patients système de santé. L’Afrique du Sud a besoin permet de guider les cathéters, au moyen Si d’autres examens s’avèrent nécessaires, le cœur battant, les couloirs de l’unité Walter Netcare. Sans cette initiative, ces mères le savent n’ont que quelques semaines. Beaucoup sont d’un système qui permette à tous les citoyens d’une force magnétique, jusqu’aux zones du les patients peuvent être adressés à des Sisulu en saluant les mères qui attendent, bien, bon nombre de leurs enfants seraient nés prématurément, ou souffrent de graves de recevoir des soins de qualité. » Cependant, cœur touchées. Le Sunninghill Hospital a éga- cliniques spécialisées. Le Sunninghill Hospital pleines d’espoir. morts depuis longtemps ou resteraient handi- malformations cardiaques. Les opérations qui la pression exercée sur le système de santé ne lement fait appel à Siemens pour moderniser compte ainsi parmi les plus grands centres de capés à vie – comme Linus, cet enfant de leur sauvent la vie sont souvent des interventions tend pas à s’atténuer : le taux de natalité est ses autres laboratoires de cathétérisme. référence d’Afrique en matière de cardiologie. Andreas Kleinschmidt 22 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 23
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    Pays émergents enmouvement | Énergies renouvelables | Interview Quels sont les défis majeurs de l’énergie Reste à résoudre le problème du transport. D riss Zejli dirige l’unité Énergies renouvela- bles du Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique, à Rabat. « Pendant solaire en provenance d’Afrique du Nord ? Paul van Son : Il en existe trois. Premièrement, P. van Son : Effectivement, la question du transport de l’énergie verte de l’Afrique vers des dizaines d’années, nous avons activement les technologies solaires ne sont toujours l’Europe reste ouverte. A ce titre, le plus gros cherché des sources d’énergie au Maroc, pas compétitives. La production des centrales obstacle n’est pas tant la Méditerranée, principalement du pétrole et du gaz », indique- thermosolaires et photovoltaïques reste bien puisqu’il existe déjà des câbles vers Gibraltar, t-il. Plus de 95 % des besoins énergétiques du plus coûteuse que celle des centrales et d’autres doivent encore être installés, que Royaume sont couverts par des importations, classiques. Ensuite, malgré l’intérêt des pays le réseau, qui comporte de nombreux goulets majoritairement du charbon en provenance africains, peu d’acteurs disposent d’une d’étranglement, notamment au niveau des © Stefan Sahm d’Afrique du Sud. Les pays voisins, tels que expérience des grandes installations solaires Pyrénées, ainsi que des faiblesses manifestes, l’Algérie et la Libye, disposant de gisements de combustibles fossiles, rien de surprenant à ce que le Maroc se soit mis en quête de pétrole et de gaz sur son territoire. Lorsque le prix du baril de pétrole a atteint Démontrer la faisabilité du projet 148 $ en 2008, le coût des importations DESERTEC en Afrique du Nord Les richesses du désert Paul van Son (57 ans) est à la tête du consortium et des contraintes de leur raccordement au réseau et aux marchés. Enfin, des progrès comme en Espagne et en Italie. Les opérateurs européens auront donc à travailler main dans Le soleil et le vent d’Afrique du Nord peuvent non international Dii (DESERTEC restent à faire concernant le transport la main pour coordonner leurs investissements. seulement fournir l’électricité nécessaire pour alimenter de l’électricité de l’Afrique vers l’Europe car Quel est le programme de Dii pour Industrial Initiative) la région, mais aussi couvrir une grande partie des besoins de nombreux goulets d’étranglement les années à venir ? depuis 2009, dont l’objectif subsistent dans le réseau. P. van Son : Nous nous concentrerons énergétiques européens. Le Maroc se lance est de mettre en place Comment surmonter ces obstacles ? principalement sur la phase conceptuelle dans la construction de ses premières centrales. les conditions nécessaires P. van Son : Les grands groupes comme jusqu’en 2012. Nos bureaux de Munich à une production d’énergie Siemens ont un rôle clé à jouer. Ils sont travaillent actuellement à un plan de durable et écologique des moteurs de développement, pour le déploiement de la production d’énergies dans les déserts d’Afrique consortium Dii naturellement, mais également renouvelables dans la région MENA (Moyen- d’énergie du pays a doublé. « Cette situation sommes reliés à l’Espagne par des lignes premières années. C’est l’avis de Saïd Mouline, du Nord et du Moyen-Orient pour les énergies renouvelables. Ils influencent Orient et Afrique du Nord) et à l’exportation a été salutaire puisqu’elle nous a forcés à électriques d’une capacité de 1400 MW. Nous directeur de l’Agence marocaine de développe- les orientations technologiques et favorisent d’électricité verte vers l’Europe. Nous sommes en vue d’obtenir une repenser notre approche », explique Driss Zejli. pourrons donc un jour exporter facilement de ment des énergies renouvelables et de l’effica- la réduction des coûts par des investissements en train de développer des projets de référence « Nous privilégions désormais l’identification l’électricité au lieu d’en acheter. » cité énergétique : « Le thermosolaire a besoin électricité sans CO2. intelligents dans les innovations. Grâce à eux, spécifiques afin de démontrer la faisabilité et l’exploitation de nos propres richesses éner- L’optimisme des experts s’est propagé à d’un coup de pouce. La construction des Paul van Son a suivi le marché offre des opportunités aux acteurs du projet. Un réseau est également en cours gétiques étant donné que les conditions sont toute une nouvelle génération d’ingénieurs centrales nous en apprend sans cesse sur cette une formation en plus modestes. Mais il est clair que l’énergie d’implémentation afin de mettre en relation particulièrement propices à la production sensibilisés à la protection environnementale, technologie, ce qui nous permettra, à terme, électrotechnique à thermosolaire ne percera pas en Afrique sans les différents intervenants d’Afrique et solaire et éolienne. » Le nord du Maroc est idéal qui sont convaincus que l’avenir réside dans les de limiter les coûts. L’Europe peut accentuer l’université technologique le soutien des gouvernements. Des incitations d’Europe, et nous échangeons en permanence pour l’implantation de parcs éoliens, de même énergies vertes, à l’instar de Khadija Ezaoui et ses efforts en matière de protection du climat de Delft et a étudié seront indispensables, auxquelles l’Europe des informations avec les gouvernements, que la côte ouest, balayée en permanence par Sanaa Essabar. Ces deux étudiantes de l’École et encourager la production nord-africaine la gouvernance d’entreprise devra participer financièrement. agences, fournisseurs d’électricité des alizés jusqu’à 50 % plus puissants que ceux Nationale de l’Industrie Minérale, à Rabat, ont d’énergie solaire en important notre électricité L’éolien est déjà compétitif au Maroc. et opérateurs réseau impliqués. à l’université de Nyenrode, des régions d’Europe les mieux loties. Le suivi les cours de Driss Zejli sur les énergies re- et en négociant ses certificats carbone. » Pourquoi le pays se tourne-t-il également Avec 17 actionnaires et 24 partenaires Maroc produit déjà quelque 280 MW d’énergie nouvelables. « Je suis originaire de Laâyoune, Le Maroc a adopté des lois autorisant aux Pays-Bas. Il a travaillé vers les applications thermosolaires, associés, Dii compte de plus en plus éolienne et a lancé un appel d’offres où les ressources se limitaient jusqu’ici aux le soutien financier et les investissements plus de 30 ans dans le secteur plus onéreuses ? de membres. Bien qu’ils n’aient pas droit concernant des centrales thermosolaires de fruits de la pêche et au phosphate des européens en prévision de ses exportations du gaz et de l’électricité, P. van Son : Le Maroc n’est pas le seul de vote aux assemblées générales, 500-1000 MW. gisements du désert », précise Khadija Ezaoui. d’électricité. Il prépare ainsi sa participation notamment chez Siemens. à disposer de sites exceptionnels pour les partenaires représentent une force En novembre 2009, ses espoirs énergé- « Une centrale éolienne de 50 MW est en cours au projet Desertec, mais n’entend pas pour Il est actuellement l’implantation de parcs éoliens. L’Égypte est elle essentielle de la grande famille que constitue tiques ont connu un nouvel élan grâce à un de construction près de Foum El Oued, non autant louer facilement son désert à des Président de l’EFET aussi bien dotée. L’énergie éolienne va sans nul Dii. Mais ce n’est pas ces aspects plan solaire national prévoyant la génération loin de ma ville. Le secteur des énergies renou- développeurs étrangers. « Nous souhaitons (European Federation doute connaître un formidable essor. organisationnels qui comptent le plus, de 2000 MW d’électricité photovoltaïque à velables se développe et commence à créer apprendre pour pouvoir, un jour, mettre en Néanmoins, son potentiel est plus limité que le consortium Dii est avant tout un outil of Energy Traders). l’horizon 2020. Parallèlement, l’éolien devrait des emplois. » place notre propre activité centrée sur les celui du solaire. Au vu de l’immensité du Sahara, permettant de transformer en réalité notre atteindre une capacité identique. « Le Maroc Siemens, qui devrait fournir les éoliennes énergies renouvelables et les composants de l’éolien sera dépassé par le solaire à moyen ou vision de l’approvisionnement en énergie verte possède deux atouts majeurs », affirme du nouveau site, propose également tous les centrales électriques », précise Sanaa Essabar. long terme en Afrique du Nord. L’énergie solaire de la Méditerranée et de l’Europe. À cette fin, Driss Zejli. « D’une part, nous pouvons stocker principaux composants et systèmes néces- L’absence de gisements de combustibles présente un autre avantage : la chaleur produite il importe que les gouvernements et les l’électricité grâce à des stations de pompage- saires aux centrales thermosolaires. La réduc- fossiles au Maroc pourrait bien finir par être peut être stockée à proximité des centrales entreprises des pays concernés soient turbinage dans le massif de l’Atlas. Une instal- tion des coûts constitue une priorité. L’énergie considérée comme une véritable bénédiction. et utilisée pour produire de l’électricité la nuit, convaincus qu’ils peuvent en tirer des lation de ce type est d’ores et déjà en service. éolienne étant désormais compétitive, c’est au Pour Khadija Ezaoui et Sanaa Essabar, l’avenir ce qui garantit une production continue. bénéfices et qu’ils collaborent les uns avec Et d’autre part, nous disposons d’une intercon- tour du photovoltaïque de le devenir, même vert du Sahara est déjà en marche. Il convient désormais de réduire le coût encore les autres, au-delà des frontières. nexion haute tension avec l’Algérie et nous s’il faut en passer par des subventions les Andreas Kleinschmidt trop élevé du thermosolaire. Interview réalisée par Andreas Kleinschmidt 24 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 25
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    Mutation démographique | Scénario 2050 Panorama 29 A cœur vaillant… Les trois principales causes de mortalité chez les personnes âgées sont la valvulopathie, la fibrillation auriculaire et l’anévrisme. Grâce aux nouvelles technologies, ces maladies pourront bientôt être traitées en toute sécurité. 32 Comprendre le cerveau Les scientifiques du MIT exploitent les différentes techniques d’imagerie par résonance magnétique pour comprendre l’activité du cerveau. Ils s’intéressent Les nouveaux également aux signaux produits par des molécules associées à la maladie d’Alzheimer. 35 Lutte anti-épidémiologique chevaliers Grâce aux nouvelles technologies de diagnostic, notamment dans le domaine de l’imagerie moléculaire, les scientifiques du ciel percent peu à peu les mystères des mécanismes de la maladie d’Alzheimer. 2050. Le gérant d’une florissante chaîne de centres de soins et de remise en forme pour séniors propose à ses clients des séances de voltige aérienne. Mais quel est le secret de ce fringant octogénaire ? Les anciens font preuve aujourd’hui d’une étonnante vitalité. Certes, les progrès de la médecine ont permis l’éradication des maladies les plus courantes liées au vieillissement et le développement des sciences et techniques ont grandement simplifié la vie des séniors. I l s’agit d’une expérience unique, du rêve ul- mais je trouve ça tellement stimulant de pou- 2050 Dans quarante ans, l’espérance de vie des time. Il suffit de fermer les yeux, de faire un voir en faire profiter ceux qui affichent les personnes n’aura jamais été aussi longue. pas, et vous y êtes, évoluant dans le ciel en meilleurs scores de forme dans mes centres de Grâce en grande partie aux technologies en toute liberté. Les micro-surfaces ultrasensibles fitness. cours de développement, la plupart des causes de vos ailes réagissent à la moindre fluctuation On me demande parfois ce que j’attends d’infirmité et de décès, comme les attaques du vent, dont elles absorbent l’énergie avec pour vendre ma société et prendre ma retraite. cardiaques, l’hypertension, le diabète, le cancer, leurs longs cils, tandis que le simple mouve- Certes, j’aurais pu passer la main il y a 10 ans, la maladie d’Alzheimer ou encore de nombreux ment de vos épaules et la pression de vos mais à quoi bon ? À tout juste 80 ans, je me troubles mentaux seront détectés de façon doigts sur la sphère de commande suffisent porte comme un charme ! J’apprécie ma vie de précoce et traités efficacement. Ceux qui ont pour vous déplacer avec grâce et agilité dans célibataire endurci et j’adore mon travail. investit dans le domaine du bien-être ne sont l’immensité bleue. Les affaires ont toujours très bien marché. pas prêts de s’arrêter. Je pourrais me contenter de pratiquer ces Les spécialistes avaient annoncé de longue excursions de haut vol seul ou avec des amis, date une augmentation de la demande de 26 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 27
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    Grâce à latechnologie développée par Siemens, Mutation démographique | Scénario 2050 | Technologies cardiovasculaires le médecin peut visualiser l’emplacement et l’angle précis des prothèses et remplacer une valve aortique défaillante à l’aide d’un cathéter. services à la personne, notamment auprès des proche. De plus, dès que leur propriétaire n’a séniors – la population affichant la croissance plus besoin de leurs services, elles basculent la plus rapide. C’est ainsi qu’à 40 ans, j’ai automatiquement en mode « location ». décidé d’étendre mon cabinet de médecine du Côté santé, tout a changé. En 2010, au sport et d’orthopédie pour pouvoir ouvrir un moins 60 % des personnes de plus de 63 ans club de remise en forme, baptisé « Perfect souffraient de fibrillation auriculaire, l’une des Fit ». La formule a eu un tel succès que j’ai ra- principales causes d’AVC et d’insuffisance pidement mis en place un système de fran- cardiaque. Dix ans plus tard, les chiffres chise. Depuis, des salles de sport ont poussé avaient chuté en raison de l’introduction de un peu partout. Les nouveaux adhérents se systèmes de dépistage précoce, des avancées soumettent tout d’abord à un bilan de santé de l’imagerie médicale et des innovations physique, psychologique et émotionnelle, permettant de visualiser les régions du cœur avec des examens par résonance magnétique responsables des arythmies et d’ablater ces (IRM). Ils bénéficient ensuite d’un programme dernières via de minuscules cathéters. Les personnalisé de thérapie holistique, portant problèmes liés aux valves cardiaques et les sur leur activité physique, leur alimentation, anévrismes – deux autres causes de maladie leur sommeil et leur mode de vie, qui fait et de mortalité chez les plus de 60 ans – ont l’objet d’un suivi régulier. en grande partie été éliminés par la mise Autrefois, nombre de mes clients esti- en place assistée par imagerie de valves maient avoir de la chance lorsqu’ils parve- artificielles et de stents. Les simulations de la naient à se hisser au niveau 3 ou 4 dans notre dynamique du flux sanguin dans différentes barème de remise en forme, sur une échelle conditions ont par ailleurs optimisé le choix qui en compte 10. Mais les chiffres ont et l’implantation de ces dispositifs par les progressivement augmenté au fil des ans. médecins. Ceux qui sont nés dans les années 1980 et De nombreuses autres affections sérieuses après ont bénéficié de toute une série d’inno- (cancer, hypertension, diabète…) ont peu à vations technologiques qui ont contribué à peu décliné avec l’apparition des capteurs améliorer l’environnement de travail, le loge- sans fil personnalisables, injectés aux patients ment, les moyens de transport, mais aussi les en fonction de leurs prédispositions géné- soins médicaux. tiques. Ces capteurs identifient les signes Les accidents domestiques et routiers, par précurseurs des différentes maladies, garan- exemple, provoquaient autrefois des blessures tissant un traitement précoce. par millions tous les ans, mais aussi de nom- L’un des pires fléaux de ces 50 dernières breux décès. Désormais, grâce aux exosquelettes années a sans doute été la maladie d’Alzheimer. personnalisés, notamment, nous sommes de Beaucoup de mes amis et de mes patients ont © Michael Timm plus en plus nombreux à atteindre l’âge de la été touchés. Il a fallu attendre 2025, je crois, retraite en bonne santé. Pour éviter toute dé- pour que les premiers médicaments efficaces chirure musculaire ou lombalgie, il suffit aux soient disponibles, mais près de 50 millions personnes ayant à déplacer des encombrants, de personnes y avaient déjà succombé dans le que ce soit à la maison ou sur leur lieu de monde. Dix ans plus tard, la majorité des travail, d’enfiler une combinaison robotique cas étaient diagnostiqués par dépistage qui amplifie de 10 à 20 fois leur puissance. génétique et traités avant la manifestation des À cœur vaillant… L’isolement social a également été rompu premiers symptômes. À l’heure actuelle, cette grâce à des androïdes confondant de réalisme, maladie est complètement éradiquée. d’une patience à toute épreuve, et aux bioloïdes de Quant aux troubles psychologiques, notam- compagnie, qui réagissent émotionnellement ment la dépression, si fréquente à l’époque, aux attentes de leur maître. mais également les dépendances et les com- La valvulopathie aortique, la fibrillation auriculaire et l’anévrisme constituent les trois principales Les voitures qui encombraient inutilement portements obsessionnels compulsifs ou les les garages et les rues et qui étaient à l’origine phobies (dont la peur de prendre l’avion !), la causes de mortalité chez les personnes âgées. Des traitements bien moins invasifs basés d’un nombre incroyable d’accidents un peu solution est venue non pas des médicaments sur des technologies mises au point par Siemens et ses partenaires seront bientôt disponibles. partout dans le monde sont sans conteste mais de l’imagerie médicale. Aujourd’hui, on devenues les robots les plus précieux. Elles peut obtenir une représentation de son état évoluent de manière autonome sur des réseaux à trafic optimisé éliminant tout risque de collision, transportent les personnes âgées général grâce à la résonance magnétique et apprendre à le contrôler grâce à des informa- tions transmises en temps réel. Bon nombre T rop fragiles pour subir une opération, de nombreux patients souffrant de valvulo- pathie aortique vivent en sursis. Cette sténose quelque 60 000 opérations à cœur ouvert visant à remplacer la valvule aortique sont pratiquées. Aux États-Unis, où cette procédure survivre à une intervention valvulaire lourde. La coopération clinique entre Siemens Healthcare, les centres de cardiologie allemands de Leip- © Edwards Lifescience sans danger, quelles que soient les conditions de mes clients qui n’imaginaient pas pouvoir aortique résultant de la calcification des coûte environ 140 000 $, les chiffres sont zig et Munich et Siemens Corporate Research météorologiques ou de luminosité, et se char- un jour flotter dans les airs en ont bénéficié. cuspides, qui autorisent le passage du sang encore plus élevés. (SCR), à Princeton, a donné naissance à une gent d’une multitude de tâches logistiques, oxygéné du ventricule gauche vers le système Il existe désormais un espoir pour tous ces nouvelle technologie intelligente de visualisation qu’il s’agisse de faire des courses ou de circulatoire, affecte près de 4 % des personnes malades, y compris les près de 33 % qui ne et de guidage autorisant un remplacement récupérer des amis à l’arrêt de métro le plus Arthur F. Pease de 65 ans et plus. Chaque année, en Europe, sont pas jugés suffisamment résistants pour transcathéter de la valve aortique, qui évite 28 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 29
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    Oreillette gauche d’uncœur humain présentant 4 niveaux Demographic Change | Technologies cardiovasculaires cicatriciels, cause majeure d’arythmie. À gauche et ci-dessous : anévrisme cérébral. Les risques peuvent être déterminés grâce aux simulations du flux sanguin. aux patients le traumatisme d’une chirurgie et recouvrement des extrémités des coronaires, devrait doubler au cours des 10 prochaines Corporate Research, à Baltimore. Siemens étu- La sensibilité croissante de l’angiographie — le limite sensiblement les coûts associés. Déjà ce qui provoquerait immédiatement une crise années. Cette tendance alarmante a incité die également un logiciel de navigation dédié tout dernier système pouvant identifier des introduite en Europe, cette technologie cardiaque. » Une fois la valve en position, un Siemens à travailler avec SurgiVision, un fabri- à la visualisation des cathéters et du cœur structures de seulement 150 microns — favorise devrait s’étendre aux États-Unis dans un proche ballon situé à l’intérieur du cathéter se déploie cant d’équipements médicaux de Memphis, et en 3D – une technologie clé au service de la leur détection, mais il n’est pas possible de avenir. (Cf. illustration, page précédente) afin d’ouvrir l’école de médecine de l’université de l’Utah précision du positionnement des cathéters et déterminer visuellement leur dangerosité. Cette nouvelle procédure, au stade de la prothèse et de la comprimer fermement au développement d’une procédure peu inva- de l’ablation des tissus par le cardiologue. D’où l’utilité de la MFN. L’équipe Siemens de prototype, se base sur le système d’angiogra- contre la paroi aortique. sive permettant aux cardiologues de visualiser Ces avancées technologiques imposent Princeton – Bogdan Georgescu, Viorel Mihalef phie cardiaque 3D DynaCT de Siemens. À ce jour, la procédure a été réalisée sur et d’éliminer les tissus fibreux de manière très naturellement le développement de cathéters et Puneet Sharma – est parvenue à modéliser Normalement utilisées pour les procédures plus de 150 patients d’une moyenne d’âge de précise au moyen d’un cathéter introduit dans d’ablation et de cartographie compatibles les anévrismes en 3D à partir d’images haute interventionnelles, telles que la mise en place 78 ans, en Europe. Le Dr Rüdiger Lange, le cœur via une minuscule incision et guidé avec les puissants champs magnétiques de résolution afin de les soumettre à un algo- d’un stent dans une artère obstruée, les radio- Directeur du centre cardiologique de Munich par IRM en temps réel. l’IRM et capables d’interagir avec les signaux et rithme simulant le flux sanguin. « Les études graphies DynaCT fournissent des images est l’un des rares chirurgiens rompus à cette Cette procédure, toujours à l’étude, devrait le logiciel d’un scanner pour assurer un suivi et préliminaires indiquent que la probabilité de extrêmement détaillées du thorax. Lors de l’im- pratique : « L’avantage majeur de ce nouveau présenter des atouts de taille par rapport aux une visualisation en temps réel. SurgiVision a rupture dépend de facteurs tels que les fluc- plantation d’une valve aortique, le chirurgien a logiciel est qu’il procure une visualisation techniques d’ablation existantes. Ces dernières, ainsi mis au point une gamme de cathéters tuations de la pression et du flux sanguins principalement besoin de visualiser la racine claire de l’angle de la prothèse. Il s’agit d’un qui exploitent également des cathéters, utili- dotés d’antennes de transmission miniatures. dans la mesure où ils sont liés aux caractéris- aortique. Les chercheurs de Siemens ont donc aspect vital car la valve aortique est parfois sent en effet la radiographie, impliquant « Les signaux émis par l’antenne des cathéters tiques des parois des vaisseaux », explique sont détectés par les séquences d’impulsions Bogdan Georgescu. « C’est un progrès impor- du scanner dans lequel le patient est allongé, tant vers l’éventuelle personnalisation du indiquant en temps réel leur position et leur traitement », ajoute Thomas Redel. orientation en trois dimensions », explique Les chercheurs de Siemens simulent diffé- Kimble Jenkins, Directeur de SurgiVision. « Le rentes combinaisons de paramètres pour cardiologue peut donc voir l’emplacement essayer de comprendre ce qui déclenche – et exact des cathéters ainsi que des images ce qui empêche – la rupture d’un anévrisme. haute résolution de l’anatomie cardiaque du Ils testent dans cette optique les effets des patient dans le même espace 3D, qui devient stents de type « flow diverters ». Contraire- par conséquent l’espace chirurgical. » ment au traitement conventionnel de l’ané- Lumière sur les risques d’anévrisme. vrisme par clippage de son collet, pouvant Les chercheurs de Siemens s’intéressent à la entraîner une perforation dangereuse, ces mécanique des fluides numérique (MFN), un stents redirigent simplement une partie du © University of Utah/Dr. Nassir Marrouche outil industriel éprouvé, et à ses possibles sang vers d’autres vaisseaux. « Nous sommes applications dans le domaine médical, notam- convaincus que la MFN a un rôle important à ment concernant les anévrismes, des sortes jouer », confirme le Dr Jan Boese. « Avant l’in- de poches qui se forment sur les parois tervention, le médecin pourrait ainsi exécuter artérielles. Une rupture d’anévrisme dans le des simulations pour optimiser la mise en Les simulations des anévrismes révèlent des caractéristiques conditionnant la probabilité de rupture. développé une technologie « qui identifie vrillée, ce qui implique des risques d’erreur. une exposition du patient et du chirurgien à état trop avancé pour une ablation. « Avec cerveau peut entraîner un décès ou un handi- place du stent. » En Allemagne et aux États- automatiquement la zone valvulaire dans un Cette technique affiche de plus une précision de puissants rayons X pendant plus de cette méthodologie, les cardiologues dispo- cap. Un tiers seulement des patients en ayant Unis, les équipes Siemens développent à cette ensemble de données DynaCT et élimine des plus appréciables. » 4 heures, pour un résultat peu concluant en sent d’un outil décisionnel plus performant subi une s’en remettent totalement. Les ex- fin une plateforme logicielle qui permettra toutes les informations superflues de l’image, Au cœur de l’imagerie. C’est là un parfait termes de visualisation et de précision, et un pour déterminer s’il est utile de traiter un pa- perts estiment que 1 à 5 % de la population aux praticiens de valider ces simulations telles que la cage thoracique », explique le exemple des maladies liées à la vieillesse. taux de réussite de seulement 50 à 75 %. tient. Ils peuvent ainsi exclure en toute présentent un anévrisme (cette proportion par rapport aux mesures effectuées sur les Dr Jan Boese, responsable des innovations et Tout comme la carrosserie d’un véhicule « Notre guidage par résonance magnétique confiance les patients sur lesquels la procé- augmentant avec l’âge). Néanmoins, la rupture patients. du prototypage au sein de l’entité opération- s’abîme et perd de son lustre au fil des ans, améliorera significativement la qualité de l’in- dure n’aurait aucun effet bénéfique », indique ne concerne qu’une minorité de cas. Selon Les chercheurs espèrent que l’identifica- nelle Angiography de Siemens Healthcare. notre cœur finit souvent par accumuler des tervention tout en réduisant sa durée », Walter Märzendorfer. le Dr Thomas Redel, spécialiste en systèmes tion des risques hémodynamiques potentiels À mesure que la nouvelle valve insérée tissus cicatriciels fibreux, pour des raisons qui affirme Walter Märzendorfer, CEO de l’entité La nouvelle technique IRM d’ablation a en- d’angiographie chez Siemens Healthcare, « la via la MFN favorisera à terme la prédiction des dans la pointe du cathéter se rapproche de la nous échappent encore. Ces tissus peuvent Magnetic Resonance de Siemens Healthcare. registré des progrès notables sur les animaux, question est de savoir comment le médecin crises cardiaques et l’optimisation des traite- zone d’intérêt, le logiciel détermine son angu- engendrer des anomalies de l’activité élec- Les recherches conjointes, sous la direction mais des travaux complémentaires sont peut évaluer le risque de rupture s’il découvre ments, notamment en termes de sélection et lation optimale. « C’est la clé de la procé- trique appelées arythmies ; 60 % d’entre elles du Dr Nassir F. Marrouche, Directeur du encore nécessaires avant les essais cliniques. un anévrisme lors d’une angiographie ou IRM de mise en place de prothèses valvulaires dure », commente le Dr Rui Liao, de SCR, qui a se développent au niveau des fines parois Comprehensive Arrhythmia Research & « Nous travaillons, avec l’équipe universitaire de routine ». La réponse pourrait avoir des mitrales et aortiques, d’administration locali- développé le logiciel avec le Dr Yefeng Zheng. internes de l’oreillette gauche, provoquant un Management Center de l’université de l’Utah, de l’Utah et SurgiVision, à l’affinement des conséquences économiques considérables sée de substances thérapeutiques ou encore « Il détecte automatiquement les repères ana- état souvent asymptomatique de fibrillation à Salt Lake City, ont déjà donné naissance à un séquences d’impulsions de nos scanners en puisque le traitement des anévrismes se chif- de formation des futurs médecins. tomiques de la région valvulaire aortique et auriculaire (FA), principale cause d’AVC et système d’évaluation pré-traitement basé vue d’une acquisition IRM et d’un suivi du fre à environ 1,8 milliard de dollars à l’échelle offre une confirmation visuelle de l’angle d’insuffisance cardiaque chez les personnes sur la résonance magnétique (Cf. illustration cathéter en temps réel continus », précise mondiale. précis de la prothèse. Ces informations sont de 65 ans et plus. de gauche, ci-dessus) regroupant les patients Christine H. Lorenz, Directrice du centre d’ima- Les anévrismes, dont la taille et la forme cruciales pour un positionnement correct sur Au vu du prolongement de l’espérance de FA dans l’une des 4 catégories définies, du gerie médicale appliquée réunissant des varient, sont généralement localisés au niveau l’ancienne valve sans risque de fuite ou de vie, la prévalence de la fibrillation auriculaire stade 1 – excellent pronostic – au stade 4 – équipes de Siemens Healthcare et Siemens du cerveau, de l’abdomen ou de l’aorte. Arthur F. Pease 30 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 31
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    Grâce aux avancéesdes technologies de transfert de Mutation démographique | Recherche en neurologie données, les dépressifs profonds apprennent à contrôler leur état à partir d’une représentation graphique presque instantanée, obtenue au cours de l’IRM. être diagnostiqué par IRM. « Nous savons que de logiciel temps réel compensant la distorsion pas pour l’imagerie du corps humain au vu de si les patients dépressifs répondent à leur géométrique et accélérant la génération de ses multiples applications. » traitement, leur amygdale – une structure en la représentation. Un décalage de cinq Un autre projet conjoint de Siemens et du forme de double amande située à l’arrière des secondes subsiste néanmoins, en raison de MIT, visant à accélérer les acquisitions tout en tempes – présente une activité réduite », la réponse hémodynamique du cerveau au garantissant des images de résolution supé- explique le Dr John Gabrieli, professeur de stimulus », commente-t-elle. Cette technologie rieure, concerne l’interception des signaux RM sciences de la santé, technologie et neuros- pourrait à terme permettre aux patients renvoyés par le corps. Pour obtenir une image ciences cognitives au MIT et Directeur du de contrôler leurs pulsions (tabagiques, du cerveau d’un patient, par exemple, on place centre d’imagerie Athinoula A. Martinos de alimentaires, etc.), de gérer certaines formes la tête de ce dernier dans une antenne. l’institut McGovern. Le centre Martinos colla- de douleur et même d’améliorer leur concen- Chacun des éléments de l’antenne reçoit sur bore avec Siemens pour offrir aux patients une tration. Au-delà de ses futures applications, son propre canal un signal des tissus environ- représentation quasi-immédiate (sous forme elle constitue sans conteste un précieux outil nants. « La multiplication des éléments d’an- de thermomètre) de l’activité de leur amygdale pour le développement des systèmes IRM de tenne, combinée aux nouvelles techniques leur permettant de visualiser littéralement sa prochaine génération. d’acquisition, va de pair avec l’augmentation modulation en vue de combattre leur dépres- Images haute résolution. Des efforts de la rapidité et de la résolution », souligne sion, dans le cadre d’examens d’imagerie par conjoints de Siemens et du MIT est également Michael Hamm. « Dans le cas de zones superfi- résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). né un réseau d’émetteurs RF. « Ce projet est cielles, un prototype à 128 éléments d’antenne « Nous avons démontré que les patients extrêmement prometteur », déclare Michael peut multiplier par sept la vitesse de traite- peuvent apprendre à maîtriser ce processus Hamm, responsable du groupe de recherche ment du signal par rapport à un système de modulation. Dans la pratique, plusieurs RM de Siemens à Boston. « Normalement, on classique à 24 éléments. » aspects techniques entrent toutefois en jeu, envoie une seule fréquence radio dans le corps Les images haute résolution offrent des tels que la réactivité de la représentation afin de générer une image des signaux avantages potentiels aux médecins comme visuelle », précise John Gabrieli. produits par la modification des noyaux d’hy- aux patients. Avant de procéder à une opéra- Pour garantir une traduction graphique drogène (protons). Avec ce réseau comportant tion du cerveau, le chirurgien a notamment des données presque instantanée avec la tech- plusieurs émetteurs, différentes fréquences, besoin de connaître l’emplacement précis du nologie de résonance magnétique – qui se ou impulsions, peuvent être émises en paral- cortex visuel. « Nous avons réalisé une compa- distingue par sa lenteur — le Dr Christina lèle. Leur superposition permet de raccourcir la raison entre une antenne crâne à 12 canaux et Triantafyllou, co-Directrice et physicienne IRM durée d’excitation, favorisant la clarté et la un modèle à 32 canaux », observe Christina en chef du centre Martinos, a étroitement tra- fiabilité des images en présence de champs Triantafyllou. « Il nous a fallu 5 balayages avec vaillé avec Siemens. « L’objectif était de trans- mettre le plus rapidement possible les données du scanner vers un ordinateur externe, de les Les patients sont en mesure de visualiser traiter, puis d’en fournir une représentation la modulation de leur dépression. la version 12 canaux pour déterminer les fron- tières fonctionnelles du cortex visuel, contre Comprendre le cerveau 1 seul avec l’antenne 32 canaux, soit une durée d’examen réduite de 24 à 4 minutes. » Les troubles mentaux en image. Grâce aux progrès en matière de durée d’acquisition et de résolution des images, dus au recours à Le voile se lève peu à peu sur le cerveau humain. Exploitant différentes techniques des antennes émettrices en parallèle et au émergentes d’imagerie par résonance magnétique, des chercheurs du MIT et des traitement des informations via un nombre croissant de canaux, sans oublier les avancées spécialistes RM de Siemens sont sur le point de découvrir comment identifier techniques des scanners IRM, les chercheurs précocement les zones cérébrales affectées par un AVC. Les recherches s’intéressent commencent à exploiter la cartographie du cer- également aux signaux produits par des molécules associées à d’autres affections, telle veau pour identifier de manière objective les que la maladie d’Alzheimer, ouvrant la voie à de nouvelles perspectives de traitement. signatures uniques de l’activité caractérisant différents états psychologiques. Par exemple, en association avec Siemens et le Massachu- I maginez un véhicule sans commandes visibles, évoluant au travers d’un obscur mélange de substances biochimiques et qui cela ne pose aucun problème, mais à la moin- dre défaillance – grave dépression, anxiété, troubles obsessionnels compulsifs… –, les nariat avec Siemens, des scientifiques du McGovern Institute for Brain Research du MIT (Massachusetts Institute of Technology) de visuelle au patient. Nous avons, pour ce faire, conçu un système de transfert de données en temps réel capable de prendre en charge plus puissants. » Le résultat gagne en qualité puisque ce réseau peut adapter le profil d’excitation du signal MR et compenser ainsi setts General Hospital de Boston, Christina Triantafyllou a utilisé une antenne Siemens spécifique à 32 canaux pour examiner des en- vous amène pourtant à bon port. Notre esprit séances de psychothérapie et les médicaments Boston travaillent au développement d’outils les flux d’informations conséquents produits les hétérogénéités. « Cette approche est l’un fants souffrant de dyslexie, d’autisme et de fonctionne un peu sur ce modèle. À un instant aux multiples effets secondaires sont notre permettant aux patients de maîtriser leur état par une antenne crâne en réseau phasé à des éléments clés de notre collaboration avec trouble déficitaire de l’attention avec hyperacti- donné, s’exécutent dans notre tête d’innom- seul recours. en modulant délibérément certains processus 32 canaux. Nous avons, de plus, utilisé un Siemens », indique le Dr Elfar Adalsteinsson, vité (TDAH). « Le but était de documenter le brables processus dont nous ne sommes pas Une nouvelle approche se profile cepen- normalement incontrôlables. algorithme Siemens de correction du mouve- professeur de technologies et sciences de la développement de la signature RM de chacune conscients et qu’il nous est impossible de dant. Centrée sur le patient, elle pourrait éviter Dompter l’amygdale. Prenons l’exemple de ment afin de réduire les contraintes de santé et d’informatique et électrotechnique au de ces affections dans le temps afin de gagner contrôler objectivement. En règle générale, d’éventuelles thérapies onéreuses. En parte- la dépression. Ce trouble peut d’ores et déjà post-traitement, ainsi qu’un prototype Siemens MIT. « Son déploiement représente un grand en précision diagnostique », explique-t-elle. 32 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 33
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    Des signes deperte de mémoire liée à l’âge ? Visuel du haut : la protéine tau est transformée, Mutation démographique | Recherche en neurologie | Maladie d’Alzheimer Les technologies Siemens ont permis aux chercheurs entraînant la mort des neurones. du MIT d’identifier la mémoire de travail (en rouge) Visuels du bas : les APP se détachent des neurones avec une précision et une rapidité inédites. et forment une plaque. Elle étudie également les signatures RM, avec John Gabrieli, pour déterminer s’il est Molécules tau possible de prédire la réponse d’un enfant à action stabilisante dyslexique au traitement. « Certains d’entre eux s’améliorent nettement, d’autres non. Mais les tests classiques n’ont aucun caractère prédictif », précise John Gabrieli. « Avec l’ima- © MIT/Courtesy of C.Triantafyllou gerie, nous avons pu déterminer avec une précision de 92 % quels enfants allaient le Neurone sain Microtubules mieux réagir. Il s’agit d’une médecine basée sur des preuves tangibles, exploitant le développe- ment de signatures IRMf, fortement prédic- Neurone malade tives d’amélioration dans le cadre de certains Séparation des sous-unités de microtubule Enchevêtrement troubles. Nous pouvons quantifier numérique- de protéines tau ment les zones du cerveau affectées et compa- rer les résultats. L’impact social et financier de cette nouvelle discipline est immense. » « Un radiologue pourrait ainsi identifier d’énergie », expose Elfar Adalsteinsson. L’opé- Localisation précoce des AVC ? Les précisément les anomalies de cette consom- ration est néanmoins bien plus complexe qu’il © National Institut on Aging futures signatures objectives d’un éventail mation et recommander un traitement ciblé n’y paraît : « L’IRM nous donne simplement la d’affections cérébrales se baseront sur des in- presque immédiatement. » Les implications quantité d’eau d’une région déterminée, ce formations relevant de la répartition anatomique sont colossales. Selon les dernières statistiques qui ne représente pas beaucoup d’informa- et de la quantification précises de processus de l’American Heart Association, chaque tions. Mais certains facteurs locaux affectent Désintégration des microtubules physiologiques tels que l’oxygénation du sang année, près de 800 000 Américains sont en le signal de façon subtile, notamment le taux de décroissance, qui peut être à son tour mis en relation avec les niveaux d’oxygénation Les recherches sur la consommation d’oxygène du cerveau par une modélisation précise. L’imagerie Membrane plasmique Plaque bêta-amyloïde pourraient aboutir à un traitement ciblé de l’AVC. de sources cérébrales de signaux IRM sélec- Bêta-amyloïde tionnées de façon appropriée, suivie d’une – un sujet que le Dr Adalsteinsson et ses étu- effet victimes d’un premier AVC ou d’un AVC évaluation des taux de décroissance caracté- diants ont choisi d’approfondir à l’aide de récurrent, et on enregistre, en moyenne, un ristiques associés, peut permettre de définir © National Institut on Aging © National Institut on Aging © National Institut on Aging scanners conçus par Siemens, qui soutient ces AVC toutes les 40 secondes aux États-Unis. un modèle de consommation d’oxygène par le recherches. « Nous élaborons actuellement des modèles cerveau. Cependant, seuls des équipements Molécule Enzymes « Si nous réussissions à quantifier la consom- relatifs au taux de consommation d’oxygène IRM de haute qualité garantiront des résultats APP mation d’oxygène du cerveau, nous pourrions du cerveau dans diverses zones et selon fiables. » traiter l’AVC en amont bien plus effcacement différentes tâches. Il nous faut quantifier les Bien que les molécules d’eau soient le prin- Intérieur de la cellule qu’aujourd’hui », affirme Elfar Adalsteinsson. données en unités absolues de consommation cipal composé répondant aux signaux RM, d’autres composés présentent des perspectives prometteuses en tant que source de diagnostic Lutte anti-épidémiologique et d’informations. C’est le cas de la molécule Conscient ou dans un état végétatif ? N-acétyl-aspartate (NAA), qui, d’après Elfar Adalsteinsson, offre une signature des « neu- rones sains et heureux ». Chez les patients Votre pire cauchemar… Après un terrible accident de voiture, vous vous « réveillez » à l’hôpital souffrant de lésions cérébrales, d’AVC ou La proportion des plus de 65 ans ne cessant d’augmenter, le nombre de cas de maladie d’Alzheimer et constatez que vous ne pouvez pas faire le moindre mouvement ni communiquer de quelque façon d’Alzheimer, le signal du NAA s’atténue progres- que ce soit. Comment les médecins peuvent-ils déterminer si vous êtes conscient ou dans un état sivement. Il pourrait ainsi être utilisé, par devrait doubler tous les 20 ans, pour franchir la barre des 80 millions à l’échelle mondiale d’ici 2040. végétatif ? C’est la question sur laquelle se sont penchés des chercheurs dans le cadre d’une étude exemple, pour détecter les premiers signes de Grâce aux nouvelles technologies de diagnostic, notamment dans le domaine de l’imagerie moléculaire, réalisée aux MRC Cognition and Brain Sciences Unit et Wolfson Brain Imaging Centre de Cambridge maladie ou suivre la réponse d’un patient au les scientifiques percent peu à peu les mystères des mécanismes de cette maladie mortelle. (R.-U.) et au CHU de Liège. Publiée dans le New England Journal of Medicine du 9 février 2010, traitement. cette étude porte sur l’évaluation, à l’aide de l’application IRMf 3 T Siemens Magnetom Trio Tim, de 54 patients diagnostiqués comme présentant des « troubles de la conscience ». Pendant l’examen, les patients devaient exécuter mentalement des tâches spécifiques (comme frapper une balle de « Nous explorons ces différentes voies avec Siemens et nos collègues du Massachusetts General Hospital. Il s’agit d’une parfaite I maginez un réseau routier de quelque cent trillions de carrefours sans feux de signalisa- tion et où quasiment aucun accident ne se pro- Aux États-Unis, 5,3 millions de personnes, dont 95 % d’au moins 65 ans, souffrent de MA, et, selon l’Alzheimer’s Association, un orga- de la revue The Lancet fait état d’une augmen- tation de la prévalence des démences de 235 à 393 % en Amérique latine et en Afrique, et tennis avec une raquette) entraînant des niveaux d’oxygénation du sang reproductibles dans des illustration de ce qu’il peut ressortir d’une duirait. Si vous remplacez les intersections par nisme de santé publique de Chicago, un nou- de 314 à 336 % en Inde, en Chine et dans une zones du cerveau données de sujets sains. Les chercheurs ont ensuite développé une technique afin étroite collaboration entre le monde universi- des synapses et des impulsions chimiques, veau cas s’y déclare toutes les 70 secondes. En grande partie de l’Asie à l’horizon 2040. « Nous de savoir si ces tâches pouvaient servir de base à une communication élémentaire : réponse « oui » taire et le monde industriel. Nous avons besoin vous obtenez la cartographie d’un cerveau hu- Allemagne, d’après une étude récente de estimons que la démence touche actuellement ou « non » à des questions simples. Cinq patients ont réussi à moduler délibérément leur activité des ressources de l’industrie pour développer main sain. Et si vous laissez la chaussée se dé- l’institut Fritz-Beske pour la recherche sur les 24 millions de personnes et que ce chiffre dou- cérébrale et un a pu produire un signal neuroanatomique exprimant une réponse affirmative ou et déployer de nouvelles technologies, et c’est grader progressivement et se consteller de systèmes de santé, le nombre de malades de- blera tous les 20 ans pour atteindre 42 millions négative – évidemment uniquement au cours de l’IRMf. « Cette technique pourrait s’avérer utile pour là que la synergie qui nous lie à Siemens prend nids de poule, vous aurez une idée de l’aspect vrait doubler d’ici 2050, passant de 1,1 de cas d’ici 2020, et 81 millions d’ici 2040 », établir une communication avec les patients, en nombre limité, qui ne manifestent aucune réaction », tout son sens », conclut Elfar Adalsteinsson. du cerveau d’un patient atteint de la maladie à 2,2 millions. Les prévisions ne sont pas plus indiquent les auteurs. affirme le directeur de l’étude, Martin M. Monti, de la MRC Cognition and Brain Sciences Unit. d’Alzheimer (MA), un trouble neurodégénéra- optimistes dans les autres pays. Un compte Face à ces prédictions, les efforts se mobili- Arthur F. Pease tif responsable de 60 à 89 % des démences. rendu publié dans l’édition de décembre 2005 sent pour comprendre, diagnostiquer et soigner 34 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 35
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    Mutation démographique |Maladie d’Alzheimer | Présent et futur cette maladie. Dans le centre de recherche indicateur diagnostic plus linéaire que la Leistungsschub: Mit Siemens-Technik verbrauchen Siemens consacré aux biomarqueurs d’imagerie plaque bêta-amyloïde. Mais nous en saurons Les multiples conséquences d’une die Bosporus-Fähren weit weniger Treibstoff. Die moléculaire, à Culver City, en Californie, les plus dès que nous disposerons d’une sonde Formel-1-Rennstrecke (Mitte) und seine Fabrik für chercheurs se concentrent, sous la direction de permettant son acquisition. » Une sonde Schaltanlagen hat Siemens ebenfalls auf Vorder- Hartmuth Kolb, Vice-Président de Siemens radioactive est actuellement testée sur des mann gebracht. Medical Solutions, sur le développement de molécules capables de repérer et mettre en évidence des indicateurs de MA lors d’une coupes de cerveaux de patients atteints de MA, et les essais cliniques devraient pouvoir un jour en intégrer une version optimisée. démographie en profonde mutation tomographie par émission de positons (PET). Mais qu’Hartmuth Kolb et son équipe s’inté- L’équipe d’Hartmuth Kolb étudie en particulier ressent à tau, à la plaque ou à un autre biomar- deux indicateurs clés de pathologie cérébrale queur de la MA, les sociétés pharmaceutiques associés à la MA : les plaques bêta-amyloïdes, et les enchevêtrements neurofibrillaires (NFT), ne demandent qu’à travailler avec Siemens pour vérifier les effets de leurs derniers com- E n 40 ans, la population mondiale a doublé pour atteindre 6,8 milliards d’êtres humains. L’Asie en regroupe quelque 60 %. Selon les Nations unies, la personnes âgées. La baisse des taux de mortalité in- fantile, les améliorations des soins médicaux et la ré- duction des efforts physiques (travail moins manuel) que la croissance économique. Traditionnellement, une fois adultes, les enfants prennent en charge leurs aînés, mais ce modèle est menacé par les consé- On associe souvent à tort vieillissement démogra- phique et dégradation de la capacité à innover par manque de dynamisme et d’idées nouvelles. Mais constitués de protéines tau anormalement posés. Siemens est en effet leader de la décou- Terre comptera 2,3 milliards d’habitants supplémen- ont engendré un vieillissement de la population, no- quences à long terme de la politique de l’enfant l’innovation ne relève pas des seules idées. Il s’agit phosphorylées. Dérivés de la protéine précur- verte de biomarqueurs mais également de taires d’ici 2050, dont une majorité dans les pays tamment dans les pays industrialisés. Les Nations unique. avant tout d’une question d’implémentation et de seur de l’amyloïde (APP), essentielle à la l’imagerie PET, CT et RM. La combinaison de émergents. En Afrique, où les taux de natalité sont unies estiment que les plus de 60 ans représenteront Selon l’office statistique Eurostat, la proportion marketing, deux disciplines dans lesquelles l’expé- croissance et à la réparation des neurones, les ces technologies moléculaires et anatomiques particulièrement élevés, la population sera ainsi mul- 22 % de la population (environ 2 milliards) en 2050, des 65 ans et plus passera, en Europe, de 17,1 % à rience des plus anciens s’avère un atout. Le baromètre oligomères et les fibrilles bêta-amyloïdes permettra aux chercheurs de visualiser la tipliée par deux, passant à environ 2 milliards. Au contre 11 % aujourd’hui (737 millions). En Chine, par 30 % en 2060, soit une personne de plus de 65 ans de l’innovation publié chaque année par Dekra, un (constituants des plaques) ne sont pas censés physiologie de la MA et d’identifier les zones Niger, les femmes ont en moyenne 7 enfants cha- exemple, l’espérance de vie est passée de 41 à 72 ans pour 2 en âge de travailler, contre 4 aujourd’hui. Un organisme allemand de certification, prouve que les exister indépendamment dans le cerveau. Leur affectées dans un environnement informatif cune, mais la mortalité infantile y avoisine les 117 ‰ au cours des 50 dernières années, et au moins Allemand sur sept aura plus de 80 ans en 2050. Dans sociétés ne pratiquant par l’échange de connais- présence est donc un puissant indicateur d’un fusionné, accélérant ainsi le processus de en raison de la malnutrition. En Chine, par contre, la 100 millions de Chinois (8 %) ont plus de 65 ans. Les les pays industrialisés, la pyramide des âges a de plus sances entre les collaborateurs de différentes processus caractéristique de la MA : le découpage découverte de médicaments. « Si nous obte- politique de l’enfant unique, bien qu’assouplie, a li- Nations unies prévoient une multiplication de ce chif- en plus la forme d’un champignon, mettant en péril le tranches d’âge ne parviennent à concrétiser que de l’APP en fragments, dont les sections bêta- nons une image précise d’un marqueur, nous mité le taux de fertilité à 1,8 enfant par femme. « La fre par 4 à l’horizon 2050. financement des régimes de retraite. La Commission moins de 10 % de leurs idées. Celles où juniors et se- amyloïdes forment des plaques. La MA est pouvons savoir si un traitement est efficace », population chinoise devrait croître de plus de 1,3 mil- La demande en services de diagnostic et de traite- européenne recommande donc un relèvement de niors communiquent régulièrement atteignent, elles, également accompagnée d’une transformation explique Hartmuth Kolb. liard actuellement à 1,47 milliard en 2040, avant ments médicaux ne cesse par conséquent de croître. l’âge de la retraite dans les États membres. un chiffre de 20 %. Quant aux sociétés dont le nom- d’amorcer un déclin », commente Jiang Weiping, Les maladies chroniques ont fait un bond en Chine en Le vieillissement de la population a également un bre de collaborateurs de plus de 49 ans est supérieur Directeur général du Centre national de recherche sur raison du niveau de vie plus élevé, accompagné d’un impact sur le PIB car ce dernier est lié aux niveaux à celui des collaborateurs de moins de 36 ans, elles « Si nous obtenons une image précise d’un marqueur, le développement et la population. Les Chinois ne manque d’exercice et d’une mauvaise alimentation. d’emploi et de productivité. La diminution du nombre parviennent à commercialiser 30 % de leurs projets. nous pouvons savoir si un traitement est efficace. » représenteront alors « que » 15 % de la population Le coût des soins y augmente même plus rapidement d’actifs affecte ainsi la croissance économique. Sylvia Trage mondiale, soit 5 % de moins qu’aujourd’hui. Avec un taux de fertilité moyen de 2,1 enfants par de la protéine tau, qui intervient dans la forma- À mesure que les chercheurs testent de femme, les États-Unis afficheront 392 millions d’habi- tion du cytosquelette (sorte d’échafaudage de nouveaux composés en essai clinique, les tants en 2050, contre 310 actuellement – une pro- Répartition par tranche Population de moins de 15 ans Population de plus de 65 ans Comparaison des tendances protéines au sein du cytoplasme) des neurones connaissances concernant les différences gression majoritairement due à l’immigration. D’après d’âge et par région Reste de la population démographiques et aide au transport cellulaire. Lorsque sa entre un cerveau sain et un cerveau de patient la Commission européenne, la population des Population totale et par région en 2009 Effectifs par tranche d’âge phosphorylation est anormale, des filaments atteint de MA s’étoffent. Outre les modifica- 27 États membres pourrait également augmenter de Amérique du Nord 100+ agrégés se développent, créant des NFT, qui tions anatomiques connues (rétrécissement du 500 millions aujourd’hui à 528 millions en 2030. 341 millions Europe 738 millions Asie 4,12 milliards Hommes 95 – 99 Femmes 13 16 7 conduisent à un dysfonctionnement de la protéine cerveau, perte de cellules…), il se produit Cette croissance passera elle aussi par l’immigration 20 67 15 69 27 66 90 – 94 Monde 6,81 milliards tau et à la mort des neurones. également des changements physiologiques, puisque le taux de fertilité actuel n’est que de 1,5 en- 85 – 89 Source : DSW Data Report 2009 8% Ces deux dernières années, l’équipe tels que l’altération du métabolisme du fant par femme et que le seuil de renouvellement est 27% 80 – 84 65% Amérique latine/Caraïbe d’Hartmuth Kolb a mis au point une sonde au glucose et de l’activité des neurotransmet- de 2,1 enfants. 580 millions Afrique 999 millions Océanie 36 millions 75 – 79 6 3 10 fluor 18 qui se fixe aux plaques bêta-amyloïdes, teurs, qui, lorsqu’ils seront mieux compris, Les faibles taux de natalité de l’Union européenne 30 41 24 70 – 74 64 56 66 permettant de les faire apparaître lors d’un pourraient servir d’avertisseurs précoces de la sont la conséquence de plusieurs facteurs : études 65 – 69 examen PET. En cours d’essais cliniques maladie lors des examens d’imagerie. plus longues, travail des femmes, marché de l’emploi 60 – 64 préliminaires, « elle fait actuellement l’objet On ignore encore quels mécanismes précis instable et accès à la contraception. Une légère 55 – 59 de tests de sécurité pour l’Homme, ainsi que déclenchent et favorisent le développement hausse pourrait néanmoins être observée à long 50 – 54 de comparaisons avec d’autres sondes », de la MA. Et tant qu’ils ne seront pas identifiés, terme. Une étude récente de l’institut de recherche 45 – 49 commente Hartmuth Kolb. les médecins n’auront pas d’autre choix que de démographique Max Planck de Rostock (Allemagne) Tendances démographiques par région 40 – 44 La communauté scientifique, dont l’objectif se tourner vers des solutions palliatives. « Je et de l’institut démographique de Vienne (Autriche) 35 – 39 Répartition de la population mondiale par région est de pouvoir traiter la MA avant qu’elle ne pense qu’on finira par découvrir que la MA indique que les taux de natalité de nombreux pays in- 30 – 34 Source : Nations unies (2009), http://esa.un.org/unpp provoque des dommages cérébraux irrémédia- est liée à la fois à la formation de plaques dustrialisés remontent lentement. Les experts attri- Océanie Océanie 25 – 29 2009 36 millions (0,5 %) 58 millions (0,6 %) 2050 bles, doute cependant que le test des plaques bêta-amyloïdes, à l’hyperphosphorylation des buent ce phénomène au fait que les femmes n’atten- 20 – 24 Total Amérique latine/Caraïbe Amérique latine/Caraïbe Total bêta-amyloïdes apporte toutes les réponses. protéines tau et à leurs précurseurs », affirme dent pas aussi longtemps que dans les années 1990 6,81 milliards 580 millions (8,5 %) 724 millions (7,7 %) 9,421 milliards 15 – 19 « Des études récentes indiquent que leur quan- Hartmuth Kolb. « Si c’est bien le cas, nous pour avoir des enfants. De plus, beaucoup de pays, Afrique Afrique 10 – 14 Source : DSW Data Report 2009 999 millions (14,7 %) 1,994 milliard (21,2 %) tité n’est pas corrélée à la gravité de la maladie. serons sur la bonne voie pour un dépistage tels que la France, proposent des aides financières, Amérique du Nord Amérique du Nord 5–9 Il pourrait ne s’agir que d’un effet secondaire », précoce, et, d’ici 10 ans, nous pourrions ralen- des allégements fiscaux et d’autres mesures permet- 341 millions (5 %) 481 millions (5,1 %) 0–4 précise Hartmuth Kolb, qui travaille désormais tir, voire enrayer, cette maladie. »” tant aux jeunes mères de reprendre rapidement le Europe Europe 60 50 40 30 20 10 10 20 30 40 50 60 738 millions (10,8 %) 702 millions (7,4 %) sur la relation entre la protéine tau et le déve- travail. Millions Millions Asie Asie loppement des enchevêtrements. « Nous pen- Cependant, les mutations démographiques impli- 4,117 milliards (60,5 %) 5,461 milliards (58 %) États- 2010 2010 2010 Unis 2050 Europe 2050 Chine 2050 sons que la protéine tau pourrait s’avérer un Arthur F. Pease quent également une augmentation du nombre de 36 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 37
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    Mutation démographique |Technologies dédiées aux séniors | À lire dans le prochain numéro Bien chez soi le nœud de communication – le boîtier d’assis- tance ambiante (AAL, Ambient Assisted Living) – auquel le bracelet est connecté en permanence tout accès non autorisé. « Nous développons une architecture de sécurité complète qui assure la protection des informations des capteurs Prochain Dans le cadre d’un projet collaboratif baptisé « Smart Senior », les chercheurs via WLAN. Le système peut ainsi détecter un évanouissement s’il ne perçoit pas les micro- mouvements habituels des bras. jusqu’aux nœuds de communication et du réseau local du domicile jusqu’aux serveurs du centre de télémédecine », affirme le numéro de Siemens développent Chez CT, à Munich, les développeurs Dr Fabienne Waidelich de CT, à Munich, respon- des technologies qui facilitent élaborent une plateforme de capteurs intégrant sable de la sécurité des données du système. L’ac- un capteur de position, un écran OLED et un cès à ces dernières est strictement réglementé et le maintien des personnes âgées processeur WLAN sans fil. « Nous exploitons une consigné. L’objectif est de collecter uniquement à domicile en toute sécurité. norme sans fil à très haute efficacité énergé- les données indispensables et de garantir que tique. La puce est programmée pour ne s’activer tous les utilisateurs conservent à tout moment B erlin 2020. Malgré ses 80 ans et ses légers troubles cardiovasculaires, Louise Müller ne souhaite pas être placée en maison de retraite. que pendant quelques millisecondes lors de la transmission des signes vitaux », indique le Dr Asa MacWilliams, qui supervise le développe- le contrôle de leurs mesures médicales. Les appareils se doivent en outre d’être intuitifs. « Les interfaces utilisateur sont homogènes et Soucieuse de sa sécurité, elle a donc opté pour ment logiciel. Pour la surveillance des patients conçues autour des besoins spécifiques des un bracelet truffé de capteurs qui assure le suivi souffrant de douleur chronique, l’appareil de utilisateurs », commente le Dr Ines Steinke, de ses signes vitaux et affiche les données médi- poignet est associé à un saturomètre qui mesure spécialiste en utilisabilité, qui privilégie les con- Recherche sans frontières cales sur l’écran de l’appareil. Une puce sans fil la température et le pouls, mais aussi l’oxygéna- cepts multimodaux. En cas d’urgence, par exem- transmet les informations au boîtier de commu- tion sanguine. Les chercheurs de CT, à Berlin, ple, l’utilisateur peut demander de l’aide soit via Quel est l’impact de la mondialisation sur les activités de R&D ? Qu’ils soient nication, le Med-I-Box, qui les transfère via Internet conçoivent aux fins de cette application un le bouton dédié de son bracelet, soit en contac- à Pékin, Moscou, Princeton ou Munich, les scientifiques participent de plus au centre de télémédecine de l’hôpital de la « pansement intelligent » placé sur le bras tant directement le centre de télémédecine, son en plus à des projets internationaux et pluridisciplinaires. Pour une Charité. En cas d’urgence, Louise est immédiate- gauche qui consiste en un film souple renfer- smart phone faisant alors office de système collaboration parfaitement transparente, il leur faut donc s’affranchir ment prise en charge. De plus, elle n’a pas la mant un émetteur-récepteur optique ainsi qu’un mains-libres. Ces technologies, y compris le des barrières spatiales et temporelles, mais également culturelles. sensation d’être sous surveillance et en oublie circuit électronique d’évaluation des données. transfert des données vers l’hôpital de la Charité Ils pourront ainsi mieux appréhender les besoins du marché, dans presque son équipement car tout est entière- L’équipe Siemens de Berlin planche égale- de Berlin, seront testées par des étudiants à les régions industrialisées comme dans les pays émergents. Enfin, il est ment automatique. ment sur des algorithmes de traitement et de l’occasion d’une démonstration de laboratoire indispensable qu’ils apprennent à travailler au sein d’équipes cosmopolites Techniquement, un tel système est parfaite- transmission des données. Le pouls est, par organisée par CT en 2011, ainsi que par des et à collaborer avec des partenaires extérieurs, ce qui constitue autant ment réalisable, bien qu’il n’en existe encore exemple, transmis du pansement intelligent au séniors en bonne santé, dans 35 logements de défis à relever, mais aussi de formidables opportunités à saisir. aucun qui associe ces différentes fonctionnalités. bracelet grâce à la conductivité du corps. « La appartenant à Gewoba, une société de gestion Et c’est justement l’objectif du projet « Smart Senior – des services intelligents pour les résistivité élevée de la peau limite la portée, mais les données peuvent néanmoins être transférées immobilière de Potsdam. Les experts sont persuadés que, dans 20 ans, La nouvelle ère de l’électricité séniors », auquel participent des experts de à bas débit du bras jusqu’au poignet », précise les personnes atteintes de maladies chroniques L’époque où le pétrole faisait tourner le monde est Siemens Corporate Technology (CT), à Berlin Stefan Nerreter, expert en optoélectronique. ne pourront pas se passer de ces technologies. révolue. Le réchauffement climatique et l’épuisement et Munich. Avec un budget qui s’étale sur la Cette technique est plus simple et plus sûre que Quasiment invisibles, ces systèmes favoriseront progressif des gisements d’or noir marquent le début période 2009 à 2012, le projet est financé par le le recours au WLAN. l’autonomie, la mobilité, la sécurité et le main- d’une nouvelle ère pour l’électricité. La production ministère fédéral allemand de la Formation et de Une parfaite sécurité. Les données person- tien à domicile des séniors. mondiale d’énergie devrait toutefois augmenter de deux la Recherche à hauteur de 25 millions d’euros nelles doivent naturellement être protégées contre Nikola Wohllaib tiers à l’horizon 2030. L’électricité se convertira alors et par des fonds privés de partenaires industriels en source universelle, s’imposant dans des applications d’un montant de 18 millions d’euros, dont Architecture intelligente : la télémédecine à domicile qui sont encore aujourd’hui l’apanage d’autres sources, 5 apportés par Siemens. comme les véhicules électriques. Multipliant les Des personnes en bonne santé aux patients Dans le logement Assistance À l’extérieur capteurs hautement sophistiqués pour gagner en Autres services / sous dialyse ou souffrant de douleur chronique, dans fournisseurs efficacité et en confort, les bâtiments privilégieront eux l’environnement le public ciblé est très varié. « Il n’existe actuelle- Appareils de vie de services Assistance d’urgence complète aussi massivement l’électricité. Quant aux nouvelles TV : portail ment pas de technologie de capteur répondant à ménagers usines de dessalement, elles auront recours à des central ces différents scénarios. Le défi réside dans de services champs électriques pour produire de l’eau potable. l’interaction transparente des différents disposi- Capteurs Systèmes du Capteurs Plateforme tifs et dans l’intuitivité du système », commente d’environnement Passerelle de services AAL installés véhicule (arrêt dans le véhicule d’urgence…) Les promesses de l’intelligence collective Daniel Reznik. En coopération avec Siemens et personnelle d’autres participants, Daniel Reznik, responsable Services intelligents L’industrie, l’énergie et la santé sont des secteurs qui requièrent des prises pour séniors du développement matériel chez CT à Berlin, de décisions rapides et efficaces ainsi que des processus complexes Smart phone Pansement travaille à la mise au point d’appareils pouvant intelligent capables de s’adapter de manière souple aux flux d’informations. Capteurs portés Plateforme de services être combinés en fonction des maladies. Les par l’utilisateur de télémédecine Les solutions logicielles intelligentes en ligne constituent à ce titre premiers prototypes devraient être prêts courant un précieux outil décisionnel et prévisionnel qui contribue à une meilleure Capteurs portés ECG 2011. L’un deux, sous forme de bracelet, permettra Centre de services de télémédecine par l’utilisateur multi-fonctionnel utilisation des ressources. C’est là qu’entre en jeu l’intelligence collective de localiser son porteur, à son domicile ou, via Appareils – une technologie permettant d’extraire des informations directement Source: Siemens AG un smart phone, en déplacement. Son capteur, pour Médecins Bracelet exploitables au milieu d’une foultitude de données. Elle peut identifier applications Thérapeutes avec puce capable de mesurer l’accélération, consigne les médicales Med-I-Box Centres de réadaptation sans fil un défaut avant qu’une panne ne se produise, améliorer la fluidité mouvements classiques d’une personne. Les Hôpitaux du trafic, rationaliser les infrastructures urbaines ou encore optimiser Données médicales données non médicales sont mémorisées dans la prédiction de l’évolution d’une maladie pour en améliorer le traitement. 38 Pictures of the Future | Printemps 2011 Pictures of the Future | Printemps 2011 39
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    www.siemens.com/pof PUBLICATION ORIGINALE : Edité par : Siemens AG Corporate Communications (CC) et Corporate Technology (CT) Wittelsbacherplatz 2, 80333 Munich (Allemagne) Dr. Ulrich Eberl (CC), Arthur F. Pease (CT) ulrich.eberl@siemens.com (tél : +49 89 636 33246) arthur.pease@siemens.com (tél : +49 89 636 48824) Comité de rédaction : Dr. Ulrich Eberl, rédacteur en chef Arthur F. Pease, directeur de publication (édition anglaise) Florian Martini, direction de la rédaction Sebastian Webel Dr. Andreas Kleinschmidt Ont également participé à ce numéro : Dr. Jeanne Rubner, Bernhard Gerl, Rolf Sterbak, Gitta Rohling, Dr. Dagmar Braun, Dr. Sylvia Trage, Nikola Wohllaib. Edition graphique : Judith Egelhof, Stephanie Rahn, Manfred Viglahn, Jürgen Winzeck, Publicis Publishing, Munich. Internet (www.siemens.com/pof) : Volkmar Dimpfl. Informations historiques : Dr. Frank Wittendorfer, Siemens Corporate Archives. Base de données : Susan Süß, Publicis Erlangen. Directeur artistique / lithographie : Rigobert Ratschke, Büro Seufferle, Stuttgart. Illustrations : Natascha Römer, Schwäbisch Gmünd. Infographie : Jochen Haller, Büro Seufferle, Stuttgart. Crédits photographiques : M.A.N (p. 7, 8, 9), Stephan Sahm (p. 25), Michael Timm (p. 29 en haut), Edwards Lifescience image (p. 29 en bas), University of Utah/Dr. Nassir Marrouche (p. 80 à droite), MIT/Courtesy of C.Triantafyllou (p. 34), Science Photo Library/Focus (p. 35), National Institute of Aging (p. 35). Les droits de Copyright relatifs aux autres photographies appartiennent à Siemens AG. Pictures of the Future et d’autres dénominations sont des marques déposées par Siemens AG. Les autres dénominations commerciales et noms de produits mentionnés dans ce magazine peuvent être des marques déposées sur lesquelles les sociétés dépositaires ont un droit de propriété. Le contenu éditorial des articles de cette publication ne reflète pas nécessairement l’opinion de l’éditeur. Ce magazine contient des visions du future dont l’exactitude ne peut en aucun cas être garantie par Siemens. Pictures of the Future est une parution semestrielle. Toute reproduction totale ou partielle de cette publication nécessite l’autorisation du comité de rédaction. Cette obligation s’applique aussi à l’archivage dans des bases de données électroniques et à la publication sur Internet. VERSION FRANÇAISE : Adaptation : Siemens SAS – Direction de la communication 9, boulevard Finot – 93527 Saint-Denis Cedex 2 Directeur de la publication : Christophe de Maistre Coordination : Valérie Rassel Traduction : www.ticero.com Réalisation : Comellink Impression : Imprimerie Comelli - Avenue des Deux Lacs Référence : SIECC-POF-F-010 Z.A. Courtabœuf 7 - 91140 Villejust www.siemens.fr ISSN : 1777-1439 © 2011 par Siemens AG. Tous droits réservés. Siemens Aktiengesellschaft