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lu pour vous numéro 123

Détails

" Lu pour vous " n° 123*

Sommaire :

  • Actualité internationale : le Panama approfondit sa voie maritime
  • Actualité science : habiter une soucoupe flottante
  • Actualité nature : lame de fond pour l'énergie hydrolienne
  • Sciences fondamentales : à la rencontre de la géante Jupiter
  • Microbiologie : Un eucaryote à nul autre pareil
  • Actu techno - énergie : une batterie bat des records de longévité
  • Science & techniques - agriculture : ferme urbaine

Actualité internationale : le Panama approfondit sa voie maritime.

lpv1231Après sept ans de travaux et 5 milliards de dollars d’investissement, la petite république inaugure les nouvelles écluses de son canal centenaire.
Plus de 5 milliards de dollars ont été dépensés, totalement autofinancés, pour un chantier qui a duré sept ans et a occupé 40 000 travailleurs.

Capacité 3,5 fois supérieure.

Nous avons remué 150 millions de mètres cubes de terre, soit presque autant que pour percer le canal il y a plus de 100 ans.
Quand le navire chinois Andromikos, rebaptisé pour l'occasion Cosco Shipping Panama, franchira le 26 juin, vers 15 heures, les dernières écluses de Cocoli, tout devrait fonctionner parfaitement, lpv1232après les tests du début du mois. Les écluses, grandes comme trois terrains de football, vont désormais pouvoir accueillir des porte-conteneurs de 14 000 « boîtes », comme on dit dans le jargon, soit 3,5 fois plus que les vieilles écluses centenaires.

Etape stratégique.

Cet élargissement est une étape importante pour le commerce mondial .Le canal représente 6% du PIB du Panama et un quart de ses recettes fiscales, précise le ministre de !'Economie et des Finances, Dulcidio De Ka Guardia.

Source : Challenges, n° 483, 23 juin 2016, signé Vincent Beaufils.

Actualité-sciences : habiter une soucoupe flottante.

lpv1233La société italienne Jet Capsule a imaginé un concept de maison aquatique autonome en énergie.

Des « soucoupes flottantes » pourraient bientôt être signalées le long des. Ces UFO (Unidentified Flying Object », c'est-à-dire ovni) sont en fait des petites maisons aquatiques en forme de soucoupe volante, imaginées par la société italienne Jet Capsule. Le concept : une habitation capable de de caboter paisiblement (6,5 km/h), propulsée par un moteur électrique alimenté par une batterie. Celle-ci est chargée par 40 mètres carrés de panneaux solaires, éventuellement complétés par une éolienne et une turbine exploitant les courants marins.

Un générateur d'eau embarqué convertit l'eau de pluie et l'eau de mer en eau potable.

La société recherche actuellement des financements. Ses dirigeants estiment que l'UFO pourrait être commercialisé à 200 000 euros.

Source : Challenges, n° 483, juin 2016, non signé

Actualités-nature : lame de fond pour l'énergie hydrolienne

lpv1234Le premier parc d'hydroliennes au monde entre en production au large de la Bretagne.

Océanologie. L'énergie des courants marins c'est parti : le premier parc d'hydroliennes au monde a commencé à, produire de l’électricité. Et il est français !

Les deux machines de 16 m de diamètre reposent par 40 m de fond entre Paimpol et l'île den Bréhat (Côtes-d’Armor). Les courants des marées montantes et descendantes entraînent les pales des turbines produisant ainsi de l'électricité. Celle-ci est ensuite acheminée vers le continent par un câble. Chaque machine a une puissance de de 1mégawatt, et le parc assurera le besoin en électricité de 3 000 foyers.

Leur concepteur pour le compte de l'EDF, DCNS-Open Hydro, entre ainsi en phase industrielle. A terme, il vise une production de 50 hydroliennes par an à Cherbourg.. Les prochaines installations sont prévues sur le raz Blanchard en 2017, à la pointe du Cotentin, près d'Ouessant dans le Finistère. Au large de l'île Anglo-Normande d'Aurigny et aussi dans la baie de Fundy au Canada.

Source : Science et Avenir n° 833, juillet 2016 ; signé L.C.

Sciences fondamentales : à la rencontre de la géante Jupiter.

lpv1235La sonde américaine Juno va explorer, début juillet, la plus grande planète du système solaire. Des instruments sonderont pour la première fois les entrailles de l'astre 1 300 fois plus gros que la Terre.

Après un périple de trois milliards de kilomètres à travers l'espace, la sonde américaine lancée il y a cinq ans par la Nasa devrait arriver le 4 juillet aux abords de Jupiter, la plus grosse planète de notre système solaire située à plus de 500 millions de kilomètres de la Terre. Elle s'insérera alors en orbite de l'astre de 140 000 kilomètres de diamètre pour une mission d'un peu plus d'un an.

Certes, ce n'est pas le premier rendez-vous avec la géante gazeuse, majoritairement composée d'hydrogène et d'hélium. « Nous avons déjà survolé Jupiter à plusieurs reprises avec les sondes Pioneer, Voyager et surtout Galileo. Mais nous ne l'avons observée qu'en surface. Pour la première fois nous allons regarder ce qui se passe dans les profondeurs grâce à la dizaine d'instruments scientifiques embarqués par Juno. »
Et ce coup d'œil dans les entrailles de l'astre titanesque, 1 300 fois plus grand que la Terre et 300 fois plus massif, pourrait révéler quelques-uns des secrets les mieux gardés de notre système planétaire. Elle est de loin la plus ancienne planète, contient plus de matière que tous les astéroïdes et comètes réunis et porte en elle l'histoire du système solaire et la nôtre... »

lpv1236Jupiter est en effet la première planète à s'être formée juste après le Soleil, il y a 4,6 milliards d'années. Ce faisant, elle a capté plus de la moitié du gaz et de la poussière qui tournoyaient autour de notre jeune étoile, gardant en elle un échantillon de ce nuage primordial qui donna ensuite naissance à tous les autres corps du système solaire. Jupiter est aussi un modèle pour ces autres planètes gazeuses découvertes par centaines autour d'autres étoiles hors de notre système solaire. Comment s'est-elle formée ? Que cache-t-elle sous son atmosphère tourmenté ou sévissent de puissantes tempêtes ? Possède-t-elle un noyau comme les planètes rocheuses telles la Terre ou Vénus ? Autant de questions auxquelles les astronomes espèrent enfin répondre grâce à Juno.

Trois panneaux solaires l'alimentent en énergie.

Ce vaisseau spatial d'une tonne et demie a d'abord tourné plusieurs fois à proximité de la Terre afin d'acquérir l'impulsion suffisante pour s'envoler vers Jupiter. Equipé de trois panneaux solaires de 9 mètres d'envergure, la sonde est la première à s'aventurer si loin de notre étoile avec cette source d'énergie.

Alors qu'elle touche désormais à son but, Juno entame la partie la plus périlleuse de son aventure.

« L'insertion en orbite de Jupiter est un moment critique ou tout peut arriver », souligne Tristan Guillot, astrophysicien, membre de la mission. Pour se satelliser comme prévu le 5 juillet, Juno, qui file à la vitesse de 265 000 km/h, doit en effet ralentir afin d'être « capturée » par le champ gravitationnel de la géante. Pour cela, elle actionnera son moteur pendant trente minutes. « Et la poussée doit être extrêmement précise et déclenchée au bon moment, sinon Juno pourrait se perdre dans l'espace ou s'écraser sur Jupiter », s'inquiète l'astrophysicien.

lpv1237Passée cette étape délicate, la sonde se positionnera sur une orbite très elliptique d'une durée de 14 jours (voir l'infographie ci-dessous). Celle-ci passe au-dessus des pôles de Jupiter. L'occasion d'étudier les extraordinaires auréoles qui illuminent la planète- puis frôle la surface de l'astre près de l'équateur avant de s'éloigner à près de 3 millions de kilomètres. A chaque passage, Juno survolera les épais nuages joviens à seulement 5000 kilomètres d'altitude, l'équivalent de l'épaisseur d'une peau d'orange pour cet astre. « A distance, nous pourront pour la première fois mesurer précisément le champ de gravité et le champ magnétique de Jupiter, ce qui nous donnera de précieux indices sur sa structure interne », explique Pierre Drossart, directeur du Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation et astrophysique de Paris. Pour l'instant, seuls des modèles numériques permettent aux scientifiques d'imaginer ce qui se cache sous l'impénétrable atmosphère jovienne : plus on plonge vers le centre de la géante, plus la température et la pression grimpent en flèche jusqu'à dépasser 20 000°C et 40 millions d'atmosphère terrestre en son cœur ! Gazeux dans les couches supérieures de l'atmosphère, l'hydrogène devient pur à peu fluide puis « métallique », un état « exotique », inconnu sur Terre. Pour les chercheurs, ce fluide en mouvement, conducteur d'électricité serait à l'origine du champ magnétique de Jupiter, comme le plus grand et le plus puissant du système solaire à l'exception du Soleil

Source : Science et Avenir, n° 833, juillet 2016, par Audrey Boehli.

Microbiologie : un eucaryote à nul autre pareil.

lpv1238Un micro-organisme unicellulaire dépourvu de mitochondries vient d'être découvert. Or il était établi jusqu'à présent que sans ces « usines » énergétiques, une cellule à noyau ne pouvait survivre.

Sans mitochondries, pas de vie pour les cellules évoluées. Ce dogme bien ancré chez les biologistes vient de voler en éclats. Petits organites présents à l'intérieur de nos cellules, les mitochondries sont les centrales énergétiques du vivant.

Pourtant, l’équipe de Vladimir Hampl, de l'université de Prague, vient d'observer un micro-organisme unicellulaire du genre Monocercomoides totalement dépourvu de ces usines cellulaires. « Jusqu'à présent, on pensait impossible de découvrir un eucaryote sans aucune trace de mitochondrie ! », avoue Philippe Giegé, directeur de recherche CRNS à Strasbourg.

Rappelons que le monde des organismes vivants se divise en deux types. D'abord les procaryotes, auxquels appartiennent les bactéries et qui sont formés de cellules sans noyau. Ensuite les eucaryotes : des cellules plus évoluées comme les nôtres, possédant un noyau sous forme d'un compartiment séparé du reste de la cellule et contenant l'ADN .Si les eucaryotes existent et que la vie a pu évoluer sous la forme d'organismes pluricellulaires, c’est qu'un ancêtre a dû absorber des bactéries et les détourner pour les inféoder afin d'en faire des micro-usines adaptées à ses besoins énergétiques.

Toutes les cellules eucaryotes dérivent de ce ancêtre à l'identité inconnue et que certains biologistes nomment LECA (Last Eukaryote Common Ancestor), « dernier ancêtre commun des eucaryotes »), mais certaines ont perdu, pour une raison ou pour une autre, une partie de leur machinerie énergétique.

C'est le cas de ces eucaryotes que l'on vient de découvrir et qui appartiennent au super-groupe qui comprend aussi les trypanosomes, des parasites de divers vertébrés dont l'homme. Le plus connu est Trypanosoma gamblense transmis par la mouche tsé-tsé et responsable de la maladie du sommeil.

Une évolution possible chez certains parasites.

« Cet organisme n'est e fait pas exactement le premier qui n'a pas de mitochondries, précise Ivan Tarassov, directeur de recherche CNRS, Strasbourg... Mais, généralement, on retrouve des restes et ils possèdent encore quelques gènes ou fonctions mitochondries». Là, c'est la première fois que l'on met la main sur un eucaryote n'en possédant plus aucune trace. Mais, si les mitochondries sont tellement essentiels, comment on fait les Monocercomoides pour s'en passer ? Tout simplement en réempruntant à des bactéries une partie de leur machinerie cellulaire. « Ces organismes ont pu se passer des mitochondries en subissant une évolution très particuliers uniquement possible chez certains parasites qui n'ont pas besoin de respirer », explique Ivan Tarassov et Philippe Giegé.

Source : Science et Avenir, n° 833 ; juillet 2016, signé& Hervé Ratel

Actu/techno - énergie · une batterie bat des records de longévité.

lpv1239Deux chercheurs en chimie de l'université de Californie ont mis au point une nouvelle technologie de batterie à base de nanofils. Qui pourrait bien durer longtemps... très longtemps.

Le principe : adjoindre à l'électrolyte un gel en polymère, du poly méthacrylate de méthyle (qui constitue le Plexiglas), évitant ainsi la fracturation de nanofils présents dans la batterie. Très conducteurs, ces nanofils sont en effet très fragiles. Ils résistent mal aux charges répétées et finissent inexorablement par se fracturer. Pas cette fois !

La doctorante qui a fait la découverte par hasard (en manipulant les fils avec ses doigts recouverts de gel !) a ainsi rechargé-déchargé la batterie jusqu'à 200 000 cycles sans détecter des pertes de puissance ni d'anomalie... La ou les batteries Li-ion actuelles sont à la peine au bout de 5 à 6 000 cycles. Les chercheurs expliquent que la substance gluante en plastifiant l'oxyde métallique, lui donne plus de souplesse, ce qui empêche sa détérioration. A la clé : l'espoir d'un accroissement phénoménal de la longévité des prochaines générations de batteries.

Source : Science & Vie, n° 1186, juillet 2016, signé E.T.-A.

Science & techniques - agriculture : ferme urbaine.

lpv12391Les LED révolutionnent les fruits et les légumes

Mieux que le soleil : en calibrant la lumière émise par des LED, les fruits et légumes poussent dans des entrepôts à vitesse grand V. Et leurs qualités sont dopées !

Imaginez des salades, des fraises ou de concombres ayant poussé sans terre ni soleil, dans des bacs alignés dans un entrepôt ...
Voilà qui n'incite pas à la dégustation.

Eh bien, cette réticence pourrait tomber. Par la grâce de nouvelles fermes urbaines. D'ores et déjà en train de fleurir partout dans le monde, elles cultivent des fruits et légumes aux propriétés inédites en terme de rapidité de croissance, de densité et de qualités nutritives susceptibles même de redonner couleur, texture et saveur aux végétaux, et cela sans lumière du jour !

Ce qui a changé ? L'arrivé des diodes électroluminescentes, les fameuses LED.

Et la France s'y met : en ce mois de juillet, la société Ferme urbaine lyonnaise (FUL) inaugure, sur le campus de la Doua, à Villeurbanne, un site pilote de 50 m2 sur 4 m de hauteur, modèle miniature d'un site préindustriel prévu pour 2017.

Le projet du leader de la culture en environnement climatique sous LED, la société américaine Aerofarm, est plus avancé. « Notre future ferme verticale de douze niveaux de culture, installée à Newark, près de Manhattan, vise une production de 900 000 kg de végétaux par an sur 6 500 m2. », se réjouit Marc Oshima, son cofondateur. Soit l'équivalent d'environ 250 000 salades par mois. Dans les cinq ans à venir, 25 fermes de ce type devraient voir le jour, dans les grandes villes du monde entier. Il poussera laitue, roquette, cresson, chou frisé, persil... et plus de 250 autres variétés d'herbes et de végétaux à feuilles.

L'intérêt des LED ? Hormis leur faible consommation énergétique, elles offrent la possibilité de sélectionner des spectres lumineux spécifiques à chaque végétal, tout en fournissant la puissance nécessaire à une croissance et une qualité optimale de la plante. « Depuis deux ans, nous obtenons grâce aux LED des puissances lumineuses relativement fortes dans des spectres déterminés, ce qui était impossible avec les néons ou les lampes à vapeur de sodium utilisées enserres ou enceintes climatiques » explique Philippe Morel, ingénieur à l'Institut de recherche en horticulture et en semence de l'lnra.

Il faut savoir que les végétaux ne profitent pas de toute la lumière du soleil : ils réalisent leur photosynthèse dans des longueurs d'ondes qui leurs sont propres. Ainsi, une plante peut très bien pousser baignée uniquement de bleu et de rouge, des longueurs d'onde que la lumière monochromatique des LED peut justement disposer de façon très précise.

Mieux, si ces longueurs d'ondes sont boostées, les résultats sont impressionnants .

Par exemple, une laitue de 300 grammes, dense et craquante, pousse en 4 semaines sous des LED de spectres rouges et bleus, contre 8 à 12 semaines en plein champ.

lpv12392Meilleurs pour la santé.

« La floraison nécessite un équilibre rouge clair-rouge sombre. Mais pour la croissance pure, pas besoin de rouge sombre, de vert, ni de jaune ; le rouge clair et le bleu suffisent », explique Philippe Morel. Si le bleu, plus énergétique, est déterminant dans la régulation du métabolisme, chaque variété aura son dosage de longueur d’onde spécifique : du bleu, du rouge, une touche de vert, d'ultraviolets. L’impact est aussi impressionnant sur la qualité nutritionnelle des cultures. « Des tests effectués sur notre roquette démontrent des taux supérieurs de 109% en vitamine A et 252% en vitamine C par rapport aux taux nationaux recommandés pour cette culture en plein champ » affirme Marc Oshima. « Pour sa part, la culture de choux et de brocolis sous LED a entraîné une augmentation du taux de glucosinolates .Or, outre le fait de donner cette saveur unique aux crucifères. Ces composés pourraient être liés à une possible réduction du risque de cancer », complète Dean Kopell, spécialiste de la physiologie des plantes à l'université de Géorgie (USA) . Quant aux pigments naturels des végétaux, des mesures ont relevé deux fois plus d'anthocyanes, réputés pour leurs vertus antioxydants, chez les Arabidopsis, qui ont été étudiées.

Il s'agit donc de trouver la formule idéale, adaptée à la croissance de chaque plante en fonction des différents stades de développement (germination, croissance, floraison, fructification). Ce que nous commençons à découvrir, c'est qu'il faut vraiment adapter à chaque variété un spectre lumineux et une intensité donnés », souligne Philippe Morel.

Ce nouveau type d'agriculture propose ainsi une alternative radicale à la terre nourricière : en cultivant fruits et légumes sous ces lumières spécifiques, au sein d'espaces aveugles qui récréent des conditions climatiques sur mesure - température, humidité, débit d'air, C02, oxygène, on peut aujourd'hui donner aux plantes exactement ce dont elles ont besoin.

Et les bénéfices ne s'arrêtent pas à la qualité nutritive de récoltes .Ils permettent une production continue qui fait fi des saisons, abolit toute pollution, s'affranchit des pesticides, entraîne des économies d'eau substantielles et même ouvre la voie face à la disparition progressive des sols agricoles. « Nous avons développé un système d'aéroponie en boucle fermée qui utilise 95% moins d'eau que l'agriculture en pleine tertre et 40% de moins que l'hydroponie », assure Marc Oshima.

Quelle sera l'ampleur du mouvement ? Une chose est sûre : le procédé ne remplacera les champs. Il s'agit d'une agriculture vouée à rester confinée. Pour une raison simple : si toutes les plantes sont à priori cultivables sous enceinte climatique, le coût énergétique de ces systèmes, lequel se répartit en moyenne à 40% pour l'énergie électrique, 40% pour l'éclairage et 20% pour le chauffage et les à-côtés, suppose une rentabilisation de l'espace et limite les productions aux végétaux de faible encombrement et à croissance rapide.

Pour autant, « le champ des possibles semble immense », s'enthousiasme Christian Rabin, responsable des innovations en éclairage pour Cesbron, société spécialisée dans la maîtrise énergétique. Car il existe de nombreux marchés ciblés tels que les grosses mégalopoles difficilement accessibles ou polluées, le zones au climat hostile, les industries pharmaceutiques et cosmétiques avec la production de végétaux à forte valeur ajoutée...et pourquoi pas, à plus long terme, les futures missions spatiales.

L'avenir dira si les LED vont éclairer d'un jour nouveau nos fruits et légumes. En tous cas, on a hâte de les gouter ...

(jargon : l'aéroponie, variante de l'hydroponie, laisse les racines en contact avec l'air et leur apporte les nutriments par vaporisation. La plante est isolée de la brume par un tissu ou du plastique.)

Source : SCIENCE & VIE, n°1186, juillet 2016 I par Alexandra Pihen.

*Les articles qui figurent dans cette rubrique sont transmis à titre d'information scientifique et / ou Technique. Ils ne sont en aucun cas l'expression d'une prise de position de l'UDISS ou d'un jugement de valeur

   
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