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Du célèbre pont Howrah en Inde, construit pendant la période pré-indépendance, qui tient toujours debout et dessert des millions de voyageurs, à Rolls-Royce qui fait fonctionner et contrôler un moteur à réaction avec du carburant à hydrogène plutôt que des carburants d’aviation conventionnels, la définition de l’ingénierie durable a radicalement changé entre le 20e et le 21e siècle
Les trois piliers du développement durable — économique, social et environnemental — ont été redéfinis en 2015 dans le cadre d’un cadre unifié et adoptés par tous les États membres des Nations unies et nommés Objectifs de développement durable (ODD).
Cette augmentation de la population et le boom économique subséquent dans la seconde moitié du 20e siècle ont exercé une forte pression sur l’environnement et engendré des sociétés moins équitables nécessitant une nouvelle vision du développement durable.
Pour y faire face, l’économie circulaire et les disciplines associées sont devenues essentielles pour aider les entreprises et les gouvernements à appliquer les principes révisés du développement durable. La durabilité est désormais un objectif prioritaire pour les ingénieurs, car ils prennent des décisions qui peuvent minimiser l’impact environnemental d’un produit.
Aujourd’hui, l’ingénierie durable est décrite comme une ingénierie centrée sur le développement humain. Elle vise à répondre aux besoins du présent sans compromettre ceux des générations futures.
L’UNESCO la définit comme le processus d’utilisation des ressources de façon à ne pas compromettre l’environnement ni épuiser ce qui est disponible pour les générations futures.
« L’objectif principal de l’ingénierie durable est de minimiser l’impact environnemental des projets et des initiatives d’ingénierie », explique Prasanna Oruganti, vice-président associé, Fabrication industrielle, ERS-HCLTech.
Les manufacturiers d’aujourd’hui se concentrent sur l’ingénierie durable, pour plusieurs raisons, dont :
- Réduire les émissions globales de CO2
- Minimiser la consommation d’énergie et de matériaux, augmenter l’efficacité opérationnelle en réduisant les coûts
- Intégrer la recyclabilité et la réutilisation, optimiser à la fois la croissance et la rentabilité
- Améliorer la culture d’entreprise, l’engagement des employés et la satisfaction de la clientèle
- Accroître l’avantage concurrentiel, renforcer la marque et bâtir la confiance du public
- Compétitionner sur des marchés avec des réglementations strictes en matière d’environnement, de santé et sécurité
Le processus de l’ingénierie durable inclut que les déchets d’un projet soient utilisés comme intrants pour un autre, tout en recherchant un équilibre entre les trois dimensions de la durabilité — en intégrant les contraintes environnementales et sociales et en tenant compte des considérations économiques dans les décisions d’ingénierie.
« Quelques-uns des impératifs sur lesquels les pratiques d’ingénierie durable peuvent agir incluent la mise en marché de produits écoénergétiques, l’optimisation de produits, l’utilisation de matériaux recyclables, la conception circulaire, l’emballage durable, l’utilisation optimale des ressources pour la fabrication et les opérations, la chaîne d’approvisionnement et l’écosystème durables, les évaluations de cycles de vie des produits, incluant la réduction des émissions de CO2 et l’appui à une planète plus verte », affirme Oruganti.
Pour y parvenir, l’ingénierie durable requiert une approche interdisciplinaire dans tous les aspects de l’ingénierie.
Prenons par exemple, en 2021, le tout premier pont imprimé en 3D au monde a ouvert dans le centre d’Amsterdam, avec son propre jumeau numérique. Un réseau de capteurs a été installé sur la structure d’acier de 12 mètres dans le cadre d’un projet mené par l’Institut Turing. Ces capteurs recueillent des données qui servent à construire le jumeau, lequel peut ensuite être utilisé pour analyser la performance de la structure lorsqu’elle subit les contraintes de l’usage quotidien.
Au-delà des structures du quotidien et au sein des entreprises, Amit L. Patkar, vice-président, Ventes ERS chez HCLTech, déclare : « Nous observons différentes structures qui stimulent les initiatives d’ingénierie durable au sein d’une entreprise. Il existe de nombreuses initiatives à l’échelle de l’entreprise visant à améliorer la durabilité propre de l’entreprise. Cela peut comprendre le suivi de l’empreinte carbone, la mise en place d’une stratégie visant à la réduire avec le temps, tout en assurant un suivi et un reporting efficaces de la progression à mesure que l’entreprise progresse dans une direction durable. »
« Alors que HCLTech s’assure que ses usines et procédés de fabrication sont exploités de manière durable, il y a également des équipes spécifiquement désignées au sein de l’organisation qui travaillent activement à rendre les produits et services de l’entreprise plus durables. En tant que partenaire en ingénierie, HCLTech s’efforce de traiter ces deux aspects de la durabilité grâce à un cadre solide basé sur la technologie et la conception », ajoute-t-il.
Un exemple récent d’initiatives d’ingénierie durable en action est le lancement du fonds technologique de 7 millions £ appuyé par le gouvernement pour décarboner le transport de marchandises et stimuler l’innovation au Royaume-Uni. Le gouvernement de Rishi Sunak a lancé le nouveau fonds plus tôt cette semaine pour aider les petites et moyennes entreprises (PME) à déployer de nouvelles idées et technologies innovantes dans tout le secteur, afin de développer des solutions plus vertes et plus efficaces pour le transport de marchandises entre ferroviaire, routier et maritime. Le fonds sera attribué à près de 36 PME, lesquelles collaboreront ensuite avec des leaders de l’industrie pour développer des innovations destinées à rendre le transport de marchandises plus efficace, résilient et écologique.
« En adoptant l’ingénierie durable et les principes verts, les organisations et les gouvernements deviennent plus efficaces, compétitifs et profitables. La durabilité stimule souvent la culture d’innovation à travers l’organisation. Les initiatives d’ingénierie durable poussent les employés à réduire l’utilisation de matériaux et les rebuts, à réutiliser les matériaux, et à diminuer la consommation de ressources naturelles pour les opérations. Cela finira par mener à de nouvelles façons de traiter les problèmes », ajoute Oruganti.
Il donne un exemple : La plupart des fabricants de machines à laver explorent de nouveaux moyens de réduire la consommation d’eau et de détergents tout en améliorant la propreté des vêtements lors du lavage. Les entreprises cherchent aussi à améliorer la durée de vie des tissus grâce à l’innovation.
Ce ne sont pas uniquement les gouvernements et les entreprises du secteur privé qui priorisent ce type d’initiatives. Les principales institutions universitaires mondiales, comme l’Université d’Oxford, proposent des cours d’été en ingénierie durable.
Bâtir un avenir vert dès la conception
Dans un rapport, Frost & Sullivan traitait des technologies de nouvelle génération comme l’IdO, les systèmes intégrés de gestion de l’espace de travail (IWMS), qui sont essentiels dans le développement des bâtiments verts. Il fournit aussi un aperçu sur la façon dont un IWMS peut aider les organisations à relever leurs défis de durabilité.
Le Hindu rapportait en juin 2022 que l’intégration de la modélisation des données du bâtiment (BIM), y compris l’utilisation des jumeaux numériques liés à la performance énergétique, est essentielle pour atteindre la durabilité tout au long de la vie d’un bâtiment. Cela suppose la collecte d’informations sur la consommation d’énergie, les émissions de gaz à effet de serre, la consommation d’eau, les déchets de construction et la possibilité de recycler les déchets des bâtiments.
Pour les bâtiments à venir et autres produits, il est essentiel que la durabilité soit intégrée à même la conception.
« Plus de 80 % des aspects durables d’un produit sont conçus à l’étape de la conception. Par conséquent, un produit conçu durablement — avec la durabilité comme élément fondamental de la conception — a quatre fois plus de chances d’atteindre l’objectif vert. De plus, ceci sera atteint avec moins de coûts et de temps par rapport à un produit conçu autrement », ajoute Patkar.
Le rôle de HCLTech dans la révolution verte
HCLTech est pionnière dans les services d’ingénierie et de R-D depuis quatre décennies et demie, travaillant auprès de multiples entreprises pour répondre aux besoins en ingénierie durable du berceau à la tombe.
« Il existe plusieurs exemples où nous aidons nos clients durant le développement produit grâce à des pratiques d’ingénierie durable. Les industries des appareils électroménagers et des appareils mobiles sont extrêmement compétitives avec des cycles de développement plus courts, une pression fonctionnalité-coût et une attention accrue à la durabilité. Amener les produits sur les rayons le plus rapidement possible tout en optimisant les coûts est la priorité de nombreux OEM », explique Oruganti.
HCLTech dispose d’un cadre éprouvé par l’industrie et d’un rôle clé à jouer pour rendre les produits plus verts dès leur inception. Ses pratiques d’ingénierie durable couvrent les différentes étapes du cycle de vie du produit, fondées sur les principes de Design for Excellence (DFX), qui peuvent être personnalisés pour divers scénarios et règles de conception, comme la Conception pour la fabrication (DFM), la Conception pour la durabilité (DFS), la Conception pour la maintenabilité, la fabrication et les opérations durables, la chaîne d’approvisionnement durable, l’emballage durable, l’usine connectée et les plateformes numériques.
« La solution saisit le degré attendu de “verdissement” du produit dès l’étape de conception et guide les équipes de R-D et de conception à l’intégrer dès les premières phases, depuis le concept jusqu’à la commercialisation. Plusieurs règles de conception basées sur les 6R ont été implantées pour assurer que le produit répond aux attentes environnementales et résiste à l’épreuve du temps tout au long de son cycle de vie », souligne Patkar.
Un autre exemple d’initiative technologique est l’exploitation intelligente net zéro (NIO) de HCLTech, lauréate du Cisco Global Digital Sustainability Challenge. Elle assure une vue transparente et bien agrégée des opérations à travers les géographies et les sites de production, permettant à une entreprise de suivre et d’orienter ses opérations vers le « vert ».
« En raison de la montée du capitalisme conscient, de nombreux consommateurs et investisseurs considèrent l’impact de l’entreprise sur l’environnement. À l’avenir, les entreprises durables chercheront à créer de la valeur à long terme pour les parties prenantes en tenant compte des impacts sociaux, économiques et environnementaux dans leurs décisions stratégiques et opérationnelles. Ainsi, les pratiques d’ingénierie durable ont un impact majeur sur la réputation d’une entreprise ainsi que sur les notations de risque ESG des compagnies », conclut Oruganti.
