Contribuer à l'aménagement durable
Les territoires urbains sont à la fois acteurs et sujets de multiples problématiques en interaction les unes avec les autres. L’aménagement des territoires urbains nécessite donc des réflexions collectives, avec des approches multi-domaines s’appuyant sur des données variées et en grand nombre. L’Ifsttar s’investit activement à répondre à cet enjeu par son implication dans des réseaux et la production d’outils adaptés à cette complexité.
Ainsi, que ce soit pour la gestion des eaux pluviales, pour l’entretien de leur réseau de voirie, ou pour la gestion de la mobilité et de la logistique sur leur territoire, les collectivités ont besoin de connaissances et d’outils pour éclairer et faciliter leurs décisions. L’Ifsttar s’attache à répondre activement à ces besoins en développant des outils et des savoirs qui permettront en outre aux acteurs territoriaux de répondre aux grands enjeux des transitions en cours, qu’elles soient énergétique, écologique, climatique ou démographique.
Projet MATRIOCHKAS (Onema – Agence de l’Eau Loire-Bretagne)
Pour faire face aux effets de l’urbanisation croissante, les collectivités adaptent les modes de gestion des eaux pluviales en favorisant des aménagements basés sur le stockage ou l’infiltration des eaux de ruissellement issues des surfaces urbaines. Traditionnellement conçus de manière centralisée, les ouvrages en question (bassins de rétention), sont de plus en plus réalisés à proximité des lieux de production du ruissellement (noues végétalisées, tranchées…). Les eaux pluviales qui parviennent dans ces ouvrages deviennent un enjeu environnemental par l’impact des micropolluants qu’elles charrient, sur la qualité des milieux aquatiques et des sols.
Le projet Matriochkas s’est intéressé à l’évaluation des performances de ces ouvrages, du point de vue hydrologique et épuratoire, à travers un suivi expérimental de 2 bassins et d’une noue sur le territoire de Nantes Métropole, et de 2 noues pilotes mises en œuvre au CSTB. Les observations réalisées et mutualisées avec celles réalisées en Île-de-France (Roulepur) et à Lyon (Micromegas) ont permis de montrer l’intérêt des solutions favorisant l’infiltration des eaux pluviales, tant du point de vue de l’abattement du volume que de l’abattement des concentrations en micropolluants (éléments traces métalliques principalement). Un outil de diagnostic basé sur l’analyse de données géographiques a également été mis en œuvre à l’échelle de l’agglomération pour hiérarchiser les ouvrages vis à vis de la pollution susceptible de les impacter.
OGSEER - Optimisation de la Gestion Socio-Economique et Environnementale des travaux d’entretien sur un Réseau, par analyse géographique du territoire et détermination des impacts des chantiers
Projet d’Initiative Ciblée interne à l’Ifsttar, OGSEER avait pour ambition d’étudier les impacts socio-économiques et environnementaux des projets d’entretien d’un réseau de transport, afin d’indiquer les choix les plus pertinents, prenant en compte conjointement les intérêts de la société et des usagers. Le travail réalisé a permis plusieurs avancées concernant la programmation des travaux d’entretien d’un réseau de transport :
• Une vaste analyse a été menée pour répertorier les bases de données exploitables et en open data. Un dictionnaire de sources de données avec la spécification des formats a été établi ;
• L'architecture d’une base de données « globale » a été mise en place afin d’héberger différentes sources. Les liens entre différentes sources ont été élaborés pour une exploitation plus efficace ;
• Un outil informatique a été développé pour récupérer les différentes bases de données, réaliser les transformations nécessaires et les transférer dans la base de données centrale ;
• En se basant sur les données collectées, un démonstrateur de calcul d’indicateur a été mis en place. Ainsi, deux indicateurs « environnementaux bruits » (définis dans le projet EVITA) ont été calculés en intégrant un simulateur de propagation de bruit ;
• Une analyse statistique des données spatialisées du territoire (population, déplacements, activités économiques, etc.) a été réalisée. Cette analyse permet d'évaluer les impacts socio-économiques et environnementaux d'une infrastructure de transport. Un cas d'étude considéré, a été d'exploiter les données disponibles qui ont trait au territoire Nantais, afin d'évaluer l'opportunité de la mise en place d'une nouvelle ligne de transport en commun.
Projet Built2Spec
L’Ifsttar, en tant que membre de l’IRSTV, a participé au projet Built2Spec financé par le programme européen H2020. Ce projet d'une durée de 4 ans (2015-2018) a réuni 20 partenaires de 8 pays, coordonnés par Nobatek. Built2Spec visait à prendre en compte un ensemble d'avancées technologiques innovantes pour faciliter l'auto‐inspection, les tests non destructifs, la gestion et le contrôle de la qualité, afin d’aider les acteurs de la construction à atteindre les objectifs de l'UE en matière d'efficacité énergétique et de prendre en compte les nouvelles normes de construction plus durable.
Grâce à son expérience dans le domaine de la thermographie infrarouge et de l’optimisation des performances énergétiques des bâtiments, le laboratoire SII du département COSYS a contribué à l’étude de la problématique de caractérisation thermique in situ des enveloppes. Des travaux ont été conduits en chambre climatique (variations des conditions environnementales en cours d’essai de type conditions naturelles). Un caisson équipé d’une solution de chauffage avec régulation en température a été intégré dans l’enceinte. Il pouvait accueillir différentes parois (murs). En collaboration avec le laboratoire I2M de Bordeaux, des solutions d’instrumentation ont été étudiées (par exemple l'utilisation de module Peltier comme fluxmètre) ainsi que des solutions d’identification de propriétés thermiques de parois par méthode active.
Projet SUPER BQR - Développement de matériaux durables pour l’habitat : synthèse, caractérisation et modélisation
Le projet SUPER BQR réunit des équipes de MSME de l’UPEM et du LISIS de l’Ifsttar pour, d’une part, concevoir de nouveaux capteurs de gaz de CO2 à base de nanotubes de carbone (NTCs) fonctionnalisés et, d’autre part, modéliser des écoulements turbulents diphasiques à interfaces séparées pour décrire la structure des nouveaux revêtements du futur sur les matériaux usuels de l’habitat. Sur la partie capteurs (LISIS), les capteurs à base de nanotubes de carbone présentent une sensibilité très élevée pour un grand nombre de gaz tels que NO2, NH3, CO, CO2. Cette propriété est recherchée dans des domaines aussi divers que la surveillance de l’environnement, l’agriculture, la sécurité des personnes ou la médecine. La difficulté est de distinguer les gaz les uns des autres (la sélectivité).
Grâce au projet, il a été possible, en utilisant le principe de fonctionnalisation - c'est-à-dire de création de sites de piégeage sur les nanotubes de carbone -, de détecter un gaz spécifique. La molécule d’imidazole a été choisie parce qu’elle présente une bonne affinité avec celle du CO2. Ainsi, grâce au couplage de nanotubes de carbone et d’imidazole, il a été possible de concevoir un nouveau capteur à base de nanotubes de carbone, donc sensible et bas coût, permettant une bonne détection du CO2. Les recherches actuelles se poursuivent sur l’amélioration de la sélectivité de transistors à base de nanotubes de carbone fonctionnalisé.
Projet CITYLAB
CITYLAB est un projet européen qui s’est déroulé de 2015 à 2018 dans le cadre du programme Horizon 2020 de la Commission européenne. Le projet était mené par TOI, l’institut d’économie des transports norvégien. CITYLAB est basé sur la notion de "living lab", ou laboratoire vivant, que l’on peut définir comme une instance de concertation, conception et réalisation qui accompagne un projet. Sept "Living Laboratories" ont été identifiés à Oslo, Paris, Rome, Londres, Bruxelles, Amsterdam et Southampton. La Ville de Paris était également associée au projet et participait en liaison étroite avec l’Ifsttar.
Dans chacun de ces laboratoires, une expérimentation originale de logistique urbaine a été conduite, évaluée et, si elle était jugée pertinente, proposée aux autres villes européennes. Pour Paris, l’initiative de logistique urbaine menée et évaluée dans le cadre de CITYLAB a été l’hôtel logistique, un bâtiment innovant mixant des activités urbaines (bureaux, résidentielles, commerciales, loisirs) et des activités logistiques. Deux bâtiments étaient concernés, l’un en exploitation (espace logistique de Beaugrenelle) l’autre en construction durant la période du projet CITYLAB (il est en fonctionnement depuis juin 2018). Il s’agit du projet Chapelle International, au nord de Paris. L’un des axes de travail de CITYLAB a par ailleurs été la mise en place d’un Observatoire des données et des tendances du fret urbain, dont était responsable l’équipe de l’Ifsttar. Cet Observatoire a produit trois livrables, en 2016, 2017 et 2018, sur les données et les tendances relatives à l’étalement logistique, aux livraisons du e-commerce et aux mobilités de service.
