L'innovation en forum

Volvo CE retourne vers le futur

Voici quelques semaines à Eskilstuna, Suède, sur sa base historique, Volvo CE avait décidé d'entretenir la presse mondiale de ses capacités en matière de créativité et d'invention. Pas de nouveaux modèles donc à se mettre sous les yeux mais une mosaïque d'axes de recherches qui figure l'avenir de la marque dans des secteurs aussi divers que les transmissions, le design, la sécurité, l'environnement et bien sûr les moteurs conformes "Tier 4 Final/étape IV".

Selon Anders P. Larsson, le vice-président exécutif "technologie", l'innovation est dans les gènes de Volvo CE. Pas moins ! Et son équipe avait donc décidé de le démontrer à une cohorte de journalistes spécialisés venus d'un peu partout sur la planète. Baptisé "forum de l'innovation", l'événement se voulait l'occasion de détailler les nouvelles technologies, les nouveaux concepts… sur le modèle d'une manifestation qui avait déjà eu lieu en 2011. On laisse d'ailleurs entendre chez le constructeur que ce forum pourrait être institutionnalisé et revenir à fréquence régulière.

Alors, quoi de neuf docteur ?

Pour Anders P. Larsson, le vice-président exécutif "technologie", l'innovation est dans les gènes de Volvo CE [Photo Éric Massy-Delhotel]

L'abeille et l'architecte

Premier aspect de ce vent nouveau qu'entend souffler Volvo CE, c'est tout ce qui touche à l'impalpable, voire à l'indicible ! Mais que l'on va tout de même tenter d'expliquer en quelques lignes.

Tout d'abord, pour Stina Nilimaa Wickström, directrice du design, l'innovation dans son secteur consiste en un dosage subtil entre les améliorations ergonomiques et une meilleure prise en compte de la perception émotionnelle des produits. L'innovation ne devrait pas se réduire aux seuls aspects techniques d'une machine et le subjectif est un point important dans la conception aux yeux de la responsable.

On fera toutefois remarquer que la frontière reste subtile entre l'abeille et l'architecte, entre le designer et l'ingénieur. En outre, au niveau des grosses machines d'exploitation, on n'est pas forcément convaincu des potentialités commerciales d'une touche d'émotion dans la conception de l'engin. Mais qui sait ?

Qualité, sécurité et respect de l'environnement sont également des valeurs que le constructeur intègre dans son processus d'innovation. C'est en tout cas ce qu'Arvid Rinaldo responsable de la stratégie de communication revendique en expliquant que ces valeurs fondatrices de l'entreprise y jouent un rôle primordial.

Plus pour moins

Entrons maintenant un peu plus dans le cambouis et la réalité des machines avec Gunnar Stein qui dirige le secteur des organes de transmission. Ce dernier estime que tout processus de développement d'une nouvelle machine doit être envisagé sous l'aspect d'un système complet et non juste comme un assemblage de différents composants. Les besoins exprimés par les clients sont toujours à l'esprit des ingénieurs de même que des facteurs comme la consommation de carburant réduite, le retour sur investissement, la longévité, l'opérabilité ou encore la fiabilité. Il s'agit de résoudre l'équation entre une productivité (exprimée en tonnes déplacées par litre consommé) qui doit progresser et une consommation (exprimée en litres de carburant par heure) qui doit quant à elle régresser. Le système maison "Optishift" participe de cette recherche de l'efficacité mais la réflexion ne s'arrête pas là et le responsable se prend à rêver devant les possibilités offertes par des développements futurs combinant et incorporant de nouvelles techniques aux systèmes éprouvés (hydrostatique, hybridation,…). Une amélioration de 50 % de l'efficacité énergétique d'une chargeuse "classique" ? C'est possible dit Gunnar… qui s'intéresse aussi aux pelles.

C'est aussi l'avis de Jenny Elfsberg qui chapeaute le domaine des technologies émergentes. Mais l'innovation ne s'intéresse pas qu'aux évolutions majeures. De petits détails dont la modification est peu onéreuse peuvent grandement faciliter le travail des utilisateurs des machines. L'innovation vient aussi d'un découplage matériel entre les différents composants avec l'exemple de la motorisation hybride où le moteur n'est plus en prise directe. Ce sont également des machines de plus en plus "intelligentes" qui assistent le conducteur dans sa tâche et des interfaces homme-machine, machine-machine, de plus en plus complexes et croisées.

Avant-dernier étage

Restons toujours au chapitre de l'innovation mais là on entre dans le très concret. Issu d'une recherche commune avec la branche camion du groupe, le tout nouveau moteur conforme à la norme Tier 4f/Stage IV va commencer à prendre du service dès l'an prochain. Peter Engdahl, qui s'occupe de la question chez le constructeur, donne quelques indications sur le nouveau-né qui se décline en versions D6, D8, D11, D13 et D16 satisfaisant aux nouvelles contraintes législatives européennes et nord-américaines.

Le système d'injection maison V-ACT (Volvo Advanced Combustion Technology) est combiné à une admission d'air plus efficace et à une gestion améliorée du moteur. Largement testés en conditions sévères, les nouveaux moteurs ont été validés. Les niveaux d'émission d'oxyde d'azote (NOx) sont ainsi ramenés de 2 g/kWh (Tier 4 Interim /Stage IIIB) à 0,4g/kWh, soit une diminution de 80 % comme le demande la nouvelle législation. Pour répondre à ces nouvelles exigences sans changer notablement le moteur d'origine, la nouvelle génération fait maintenant appel à la réduction catalytique sélective (SCR), une technologie qui a déjà fait ses preuves sur plus d'un million des camions Volvo puisque ce système avait été présenté en 2005.

Le SCR combine l'injection de DEF (fluide d'échappement diesel) et d'AdBlue (solution à 32,5 % d'urée dans de l'eau désionisée) dans l'écoulement des gaz d'échappement pour convertir le NOx en azote et en eau. Le système réduit ainsi les émissions de NOx de près de 95 %. En association avec ce SCR, une recirculation des gaz d'échappement refroidis (E-EGR) est également mise en œuvre pour abaisser la quantité de NOx en réduisant l'oxygène dans la chambre de combustion, abaissant du coup les températures maximales. Enfin, un turbocompresseur à géométrie variable (VGT) sur les D13 et D16 ou un turbocompresseur classique sur les moteurs plus petits, fournit le couple instantané à faible régime pour une plus grande sobriété.

Le système de filtre à particules complètement automatique (DPF) fonctionne sans opération de maintenance obligeant à arrêter l'engin ou à diminuer ses performances. La régénération passive est enclenchée régulièrement à basses températures d'échappement pour oxyder la matière particulaire. De plus, toutes les 500 heures, la matière particulaire est incinérée à haute température sans intervention de l'opérateur. Pendant ce processus, le catalyseur (DOC) élève la température des gaz d'échappement pour aider à la combustion de ces particules. Un septième injecteur est employé pour vaporiser le carburant dans l'échappement. Ce carburant est employé comme réactif par le DOC pour amplifier l'efficacité du DPF. Un module de contrôle post-traitement (ACM) s'assure en outre de la qualité des émissions.

L'entretien du filtre, qui se fait toutes les 4 500 heures (6 000 heures sur les D4, D6 et D8) se fait rapidement et facilement. Enfin, le système de gestion du moteur (SME) qui adapte instantanément la puissance aux besoins a été mis à jour et bénéficie d'un processeur plus puissant pour accomplir plus de tâches avec plus de précision.

Entre rêve et réalité

Entre rêve et réalité, ce forum à la mode suédoise a quoiqu'il en soit permis de mieux cerner les grandes tendances vers lesquelles se dirige le constructeur. On y voit notamment une réelle volonté de penser l'avenir au-delà de la simple machine. Cet avenir dira si Volvo CE roule dans la bonne direction.

Éric Massy-Delhotel

Aqualter Step by Step

Traitement de l'eau

Aqualter Step by Step

Issu du rapprochement des sociétés Alteau et Ternois, bien connues respectivement dans le monde de l'eau potable et du traitement des eaux usées, Aqualter connait un développement relativement spectaculaire dans un contexte pourtant difficile. Le récent (et gros) contrat gagné pour le traitement des eaux usées de l'agglomération de Chartres était l'occasion de mieux faire connaissance.

Loïc Darcel : On ne peut exister dans ce métier dominé par de grands groupes expérimentés et solides financièrement que si l'on apporte un plus et de la qualité à chaque fois [Photo Éric Massy-Delhotel]

Comme l'explique, Loïc Darcel, le président d'Aqualter, dans ses bureaux de Chartres, l'objectif qui guide son entreprise est d'être présent et efficace dans les secteurs de l'eau potable et des eaux usées, tant au niveau de la conception-construction que de l'exploitation. La synergie créée par le rapprochement entre Alteau, plutôt spécialiste dans l'exploitation de l'eau potable, et de Ternois, réputée pour son savoir-faire dans la construction de stations d'épuration (Step) a permis de faire progresser les deux entités là où il le fallait.

La consécration de 2013

Finalement, l'année 2013 concrétise en beauté cette volonté et marque une nouvelle étape grâce aux deux grosses affaires remportées ces derniers mois. La première concerne le marché de la nouvelle station d'épuration de Chartres (160 000 équivalent habitants) et de celui de Papeete. "Ce sont des illustrations concrètes de notre stratégie, des contrats pour lesquels nous avons obtenu à la fois la construction et l'exploitation" se félicite le président qui ajoute que, au cours des trois dernières années, il s'est efforcé de structurer son entreprise pour faire face à ce développement et avoir le personnel nécessaire à la direction de l'ensemble.

Cependant, les difficultés existent. "Notre environnement est un peu compliqué" euphémise L. Darcel. Le marché de la construction s'est ainsi écroulé de 30 à 40 % en deux ans pour des raisons qui tiennent à la fois  au fait que les grands programmes d'investissement (mises aux normes) dans le domaine du traitement de l'eau et de l'épuration ont été à peu près achevés et aussi à la crise financière que traversent les collectivités. C'est une crise très dure que vit aujourd'hui la profession de constructeur. Si 2013 devrait être meilleure que 2012 (c'est une année préélectorale), l'industriel s'attend à ce qu'en 2014, après les élections, il n'y ait plus rien d'important à réaliser. En revanche, un peu de soleil dans l'eau usée, le marché des petites stations est en forte croissance et c'est un secteur sur lequel l'entreprise s'estime assez bien placée.

Côté exploitation de l'eau potable, il existe une forte concurrence depuis trois ou quatre ans. Concurrence d'une part des régies qui séduisent les grandes villes (Paris, Bordeaux, Nice,…) et qui crée une pression sur le marché. En effet, les grands groupes avaient en quelque sorte des "vaches à lait" qu'elles perdent en partie… ou gardent en acceptant une forte réduction de leurs marges. Il leur faut chercher ailleurs et le phénomène redescend en cascade sur les PME du secteur. D'autre part, la Saur, qui a été reprise voici quelques années, a passablement secoué le marché avec une forte agressivité sur les prix. À cela s'ajoute une baisse des volumes facturés avec des clients qui font de plus en plus attention à leur consommation. Malgré tout, L. Darcel estime que l'on devrait s'orienter vers une stabilisation des prix avec la disparition de quelques acteurs dans la foulée. "Mais on ne vivra jamais plus l'âge d'or qu'ont connu les grands groupes" s'empresse-t-il d'ajouter.

Une place originale

Dans ce contexte difficile, Aqualter revendique une place originale tout en lorgnant sur des places à prendre. De fait, si les grands groupes comme on vient de le voir connaissent des difficultés en général (financières, d'image, de notoriété,…), on constate que les petites et moyennes collectivités clientes cherchent aujourd'hui autre chose qui ressemblerait plutôt à ce que propose la PME dynamique. Les régies sont certes intéressantes et attractives politiquement mais surtout pour les grandes métropoles…

La future station de Chartres [document Aqualter]

Alors, dans le détail, c'est quoi Aqualter au juste ? Dans le domaine de la construction de stations d'épuration, l'entreprise a une bonne notoriété avec 42 ans d'expérience et 800 références et donc une très bonne expérience. Parmi ces références, le président se plait à citer celle réalisée avec Danone en Russie qui a été pour lui une très bonne affaire puisqu'elle lui a permis notamment d'avoir les fonds propres suffisants pour reprendre Ternois ! "Quoiqu'il en soit, on ne peut exister dans ce métier dominé par de grands groupes expérimentés et solides financièrement que si l'on apporte un plus et de la qualité à chaque fois" insiste L. Darcel.

En exploitation de l'eau potable aussi l'image de qualité est l'atout de la société qui estime avoir dans ce domaine une technicité supérieure aux autres PME pour deux raisons. En premier lieu, elle dispose d'un outil technologique informatique qui lui permet de se différencier et de proposer des solutions innovantes dans le métier de la distribution d'eau potable. Il y a aussi le bureau d'études d'Aqualter Construction qui développe un savoir-faire rarement présent dans les autres PME. "Quand on est en discussion avec un élu et que nous lui proposons de s'occuper de ses ouvrages, de ses réseaux, de ses usines, le fait d'avoir toute cette expérience acquise en interne est véritablement un point fort" fait remarquer L. Darcel. Couche de peinture rose supplémentaire, son entreprise n'a plus de gros renouvellements à entreprendre sur ses contrats, ce qui lui confère une position relativement confortable. Sans oublier bien sûr les deux grosses affaires de Chartres et Papeete qui constituent pour Aqualter de véritables "boosters". Enfin, on notera au capital de la PME la présence de la Caisse des Dépôts, ce qui l'assoit financièrement et qui lui permet de répondre sans états d'âme aux sempiternelles craintes des collectivités sur la pérennité de la société.

Pouvoir d'attraction

Aqualter est donc présent dans les deux métiers de la construction et de l'exploitation, tant dans l'eau potable que dans le traitement des eaux usées. Inversement, par rapport aux grands groupes, la PME a l'avantage de la proximité avec les clients de taille moyenne. "Chez nous, le commercial côtoie le bureau d'études et le dialogue est permanent" détaille le président. Enfin, cette croissance quasi-insolente dans un métier en crise est un point fort, notamment pour attirer des compétences. Avis aux candidats !

Tout cela pour aller où ? Dans les bureaux de Chartres, on sent une réelle volonté de prendre le virage de l'export (Afrique, Turquie,…) face à un marché français relativement complexe. Il s'agit aussi pour Aqualter de continuer à développer ses propres produits en s'appuyant notamment sur les synergies entre construction et exploitation. Et Loïc Darcel de conclure : "L'état d'esprit est aussi une chose importante et, en cela, notre culture de PME est particulièrement forte. Tout cela se traduit dans nos objectifs puisque, aujourd'hui, nous sommes à 60 millions d'euros de chiffre d'affaires et que nous visons 90 millions en 2015. Sur ces 90 millions, nous avons aujourd'hui 75 % de certain". Pas de commentaire !

Un sécheur sachant sécher

Cette rencontre avec les responsables d'Aqualter a également permis de faire un petit détour sur le site de Gallardon, près de Chartres, où vient d'être mise en service une Step de 5 800 équivalent habitants. L'occasion pour Thierry Poveda, le directeur technique d'Aqualter, de présenter le procédé Tersolair de séchage des boues en application sur cette station ainsi que celui d'hygiénisation de ces boues qui sera mis en service pour la première fois sur la future Step de Papeete.

Thierry Poveda : Tersolair est aujourd'hui implanté sur une quarantaine de stations d'épuration en France [Photo Éric Massy-Delhotel]

Dans une station d'épuration, autant la filière eau est relativement classique quelle que soit l'installation, autant la filière boue peut opter pour des solutions diverses et variées. Plusieurs solutions (épaississement, déshydratation mécanique, séchage,…) existent au catalogue. Pour le séchage, Aqualter propose ainsi une solution qui met en œuvre pour tout ou partie l'énergie solaire. Ces boues liquides, pâteuses, chaulées ou séchées doivent en effet être évacuées. Pour cela, en France, on met en œuvre trois systèmes. Il y a d'abord la mise en décharge en centre d'enfouissement technique de boues à 30 % de siccité mais cette solution sera bientôt prohibée. Il y a ensuite l'incinération mais surtout l'épandage puisque aujourd'hui, en France, 75 % des boues sont épandues en agriculture. Chaque système a aussi son coût avec 35 euros par mètre cube pour l'épandage contre 150 euros pour l'incinération ou la décharge. Ainsi, en fonction du type d'évacuation, les coûts sont très variables. En outre, comme il s'agit de coût au mètre cube, la concentration de ces boues est aussi très importante.

Le système de séchage proposé par Aqualter et baptisé Tersolair est aujourd'hui implanté sur une quarantaine de stations d'épuration en France. Il a été étudié bien sûr pour réduire ces volumes de boues, obtenir une boue particulièrement bien stabilisée avec des coûts d’investissement et d’exploitation nettement inférieurs aux sécheurs thermiques. Il s'agit finalement d'une solution adaptée à des collectivités petites et moyennes qui en outre préserve l’avenir en offrant la possibilité d’évacuation multi-filières.

80 % de siccité

Dans ce système, les boues sont d'abord déshydratées par centrifugation dans une installation annexe puis dirigées dans une serre en polycarbonate où elles sont étalées régulièrement en tapis par un système de vis sans fin sur un pont roulant afin de réaliser un andin très régulier. Le pont roulant étale la boue sur une très faible épaisseur d'une dizaine de centimètres et ce même pont va venir travailler la boue grâce à un outil de retournement, sorte de racleur tournant. La boue est ainsi retournée toutes les deux heures pour éviter un début de fermentation. L'outil de retournement est aussi équipé de ventilateurs embarqués qui soufflent l'air en amont du pont roulant pour améliorer l'effet de séchage. Le système est totalement automatisé de telle manière que, quand les boues sont à la siccité souhaitée, celles-ci sont poussées par le pont dans une fosse située en bout de sécheur.

Pour continuer à sécher les boues en période hivernale, le système utilise un plancher chauffant alimenté par une pompe à chaleur qui récupère des calories sur l’eau de sortie de la station d’épuration. Ce chauffage prend ainsi le relais de l’ensoleillement lorsque celui-ci est insuffisant.

Les boues centrifugées qui entrent dans la serre sont à 20 % de siccité pour arriver à 80 % en sortie de sécheur. La boue séchée produite par le système représente, selon T. Proveda, un énorme progrès si on la compare à une boue déshydratée classique (quatre fois moins de volume, pas d’odeur, pas d’évolutivité, grande acceptabilité sur les différentes filières…). Malgré tout, cette boue reste, au titre des règlementations en vigueur, classée comme un déchet avec toutes les contraintes d’élimination que cela implique.

Hygiénisation près des lagons

À ce stade, l’objectif du procédé baptisé Tersolyge est de faire passer cette boue du statut de déchet à celui de produit. Il s’agit ainsi de pouvoir homologuer la boue hygiénisée en tant que matière fertilisante et plus précisément en tant qu’engrais. Une fois cette homologation obtenue, la boue devient un produit facilement valorisable. Il peut par exemple être utilisé comme engrais sur les espaces vert communaux, mis à disposition des administrés ou encore commercialisé dans les circuits agricoles.

Pour obtenir cette homologation il faut satisfaire deux critères. Tout d'abord un critère d’efficacité. Pour une matière fertilisante, il faut ainsi prouver que le produit est capable d’amener aux terrains une quantité minimale d’éléments tels que l’azote ou le phosphore. Ensuite un critère d’innocuité. Il faut démontrer que le produit ne présente de danger ni pour l’homme, ni pour les animaux, ni pour l’environnement. Ce critère est analysé au niveau de trois sous-critères que sont les teneurs en "éléments traces métalliques", les teneurs en "composés traces organiques" et enfin les micro-organismes pathogènes.

Le critère d’efficacité est respecté sans problème par les boues séchées issues de stations d’épuration urbaines. La teneur en azote et en phosphore de ces boues est, en effet, très intéressante pour les terrains agricoles. Le critère d’innocuité est également respecté sans problème pour les éléments traces métalliques et composés traces organiques. En revanche, il ne l’est absolument pas pour les micro-organismes pathogènes ! Les seuils fixés pour les teneurs en micro-organismes pathogènes sont de fait très largement dépassés sur les boues séchées.

C'est ici qu'intervient le procédé. Il s'agit de chauffer les boues à une température de 95°C pendant 5 à 6 heures en utilisant une vis chauffante électrique. Une première installation de séchage/hygiénisation a ainsi été vendue pour la station d’épuration de Papeete dont le contrat a récemment été signé. Il faudra donc attendre encore un peu pour tirer les premières conclusions sur ce type d'installation. Une vérification sur place s'impose !

Éric Massy-Delhotel