Le Biomimétisme dans l’Économie Bleue : Vers une économie bleue bio-inspirée
L’économie bleue regroupe l’ensemble des activités économiques liées aux océans, aux mers, aux lacs, aux fleuves et à leurs rivages, tout en intégrant des principes fondamentaux de protection de l’environnement et d’amélioration du bien-être des populations. Elle repose notamment sur l’exploitation durable des ressources halieutiques, de la biodiversité marine et des écosystèmes océaniques à des fins génératrices de revenus.
Toutefois, au-delà d’une exploitation classique de l’océan et de ses ressources, des étendues d’eau et zones côtières, une approche plus innovante consiste à s’inspirer de la biodiversité marine et de ses mécanismes naturels pour répondre à des défis majeurs tels que la pollution marine, l’érosion côtière, etc.
Dans ce contexte, le biomimétisme apparaît comme une solution clé, offrant des réponses durables, efficaces et innovantes aux enjeux de l’économie bleue.
Cadre conceptuel du Biomimétisme appliqué à l’Économie Bleue
Le biomimétisme, du grec βίος bíos (vie) et μίμησις mímêsis (imitation), consiste à s’inspirer du vivant (formes, matières, propriétés, processus et fonctions du vivant) pour concevoir des technologies, des matériaux et des systèmes plus efficaces dans le but de répondre à de grands défis de société.
Bien que cette approche bénéficie d’une médiatisation croissante depuis quelques années, s’inspirer du vivant n’est en réalité pas un concept nouveau. Depuis l’origine de l’humanité, les êtres humains observent le monde du vivant pour y puiser des solutions aux problématiques les plus complexes auxquelles ils sont confrontés.
Au Moyen Âge, Léonard de Vinci (1452–1519) illustrait déjà cette approche de bio-inspiration à travers ses dessins de machines volantes, directement issus de ses observations minutieuses du vol des oiseaux. Ainsi, tout au long de l’évolution de la société humaine, le biomimétisme a toujours été présent.
C’est donc tout naturellement que cette approche, ancrée dans l’histoire des sociétés humaines, se retrouve dans l’économie bleue, où l’observation et la compréhension du vivant marin deviennent indispensables pour relever les défis propres à cette économie océanique.
Dans ce cadre, le biomimétisme appliqué à l’économie bleue vise à apprendre des écosystèmes marins et côtiers afin de proposer des solutions innovantes aux problématiques dans l’économie bleue.
Applications concrètes du Biomimétisme dans l’Économie Bleue
Dans le secteur des énergies marines renouvelables, la technologie de l’hydrolienne à membrane développée par EEL Energy, une start-up française de solutions et d’équipement énergétiques, illustre parfaitement l’apport du biomimétisme.
Ce dispositif reproduit le mouvement ondulatoire de la nageoire caudale de certains mammifères marins afin de produire de l’électricité. Cette hydrolienne biomimétique s’inspire notamment du mouvement des anguilles et des raies.1
En matière de protection côtière, des digues imprimées en 3D, conçues par Kind Designs, une start-up de technologies climatiques et de construction basée à Miami, sont développées comme des barrières solides contre l’érosion côtière, les inondations et la montée du niveau de la mer.
Ces digues 3D constituent également des écosystèmes marins dynamiques, favorisant la biodiversité et contribuant à la restauration de l’habitat. Leur conception s’inspire directement des structures des habitats marins naturels, tels que les récifs coralliens et les racines de mangroves.2
Dans l’industrie navale, Nippon Paint Marine, fabricant mondial de revêtements marins sans biocides, permettant d’améliorer les performances des navires, a développé, grâce à son programme R&D, des revêtements inspirés de la peau du thon, permettant de réduire la friction, la consommation de carburant et les émissions des navires.
Nippon Paint Marine a breveté en 2006 sa technologie HydroSmoothXT™, basée sur le piégeage de l’eau et l’utilisation d’hydrogel dans des peintures antifouling auto-polissantes.
En 2008, elle lance LF-Sea (« Low Friction »), suivi en 2013 par A-LF-Sea (« Advanced Low Friction »), développé avec le gouvernement japonais et des armateurs, intégrant un système breveté de rétention d’eau et un revêtement anticorrosion. LF-Sea et A-LF-Sea ont permis de réaliser des économies de carburant et une réduction des émissions pouvant atteindre 12,3 %.
Après 15 ans de tests, de collecte et d’analyse d’une multitude de données provenant de navires utilisant sa gamme unique de revêtements HydroSmoothXT™ à capture d’eau, Nippon Paint Marine a exploité la nanotechnologie pour développer une nouvelle génération d’antifoulings à hydrogel. En janvier 2021, l’entreprise a lancé FASTAR XI et XII, capable de générer jusqu’à 8 % d’économie opérationnelle par rapport aux peintures conventionnelles sans technologie hydrogel.3
Les performances de la gamme de revêtements antifouling de Nippon Paint Marine, notamment LF-Sea, A-LF-Sea et FASTAR ont été appliquées à plus de 5 000 navires.
Des Projets Biomimétiques en développement dans l’Économie Bleue
Dans l’industrie navale, des hélices de navires bioniques recouvertes d’un revêtement inspiré de la peau de dauphin, notamment celle des globicéphales, ont été développées par des chercheurs du Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) — un institut de recherche et développement (R&D) public de la province du Zhejiang, en Chine — cofondé en 2004 par l’Académie chinoise des sciences (CAS), le Gouvernement populaire de la province du Zhejiang et le Gouvernement populaire de la municipalité de Ningbo.
En collaboration avec COSCO SHIPPING Energy Transportation5, ces chercheurs du NIMTE ont testé ces hélices à peau bionique sur un très grand transporteur de pétrole brut (VLCC) d’une capacité de 300 000 tonnes. Lors de voyages d’essai de plus de 200 jours, couvrant plus de 35 000 milles nautiques (soit environ 65 000 km) entre les ports côtiers chinois et les principaux ports du Moyen-Orient, les hélices ont permis une économie de carburant de 2 % pour le pétrolier. Les chercheurs estiment que le coût de la pose de cette peau de dauphin bionique sur une hélice serait de 20 000 $US, ce qui permettrait d’économiser plus de 140 000 $US par an tout en réduisant les émissions de CO₂ de plus de 900 tonnes.6
Le projet PEGASE7 (Protection contre l’Érosion de la plage du Grau d’Agde et Sauvegarde des Ecosystèmes) est une initiative innovante de protection du littoral fondée sur une solution douce, éco-inspirée de la mangrove, capable de dissiper la houle responsable du recul du littoral.
Ancrés sur des pieux, les modules partiellement perméables s’intègrent dans la dynamique sédimentaire et créent de nouveaux habitats pour la vie marine : moules, huîtres, balanes, algues, poulpes, dorades, etc.
Ce projet pilote, déployé sur la plage du Grau d’Agde en France, est porté par Seaboost, une entreprise française spécialisée dans les solutions innovantes de restauration de la biodiversité marine. Il s’inscrit dans le cadre du Plan Littoral 21 pour la Région Occitanie et a été réalisé en partenariat avec l’Agglo Hérault Méditerranée, la Ville d’Agde, Egis et le Pôle Mer Méditerranée.
Le projet a permis à Seaboost de relever un défi majeur : lutter contre l’érosion tout en préservant la biodiversité.
Dans le but de préserver les herbiers de posidonie en Méditerranée et de favoriser la biodiversité locale, le projet FloatingReef a développé une bouée biomimétique d’amarrage de subsurface, inspirée de l’éponge de mer et des polypes des coraux.
Dans sa 1ère phase de développement, le récif artificiel flottant « FloatingReef » était conçu en béton imprimé en 3D, pensé pour imiter l’organisation interne des éponges de type Ascon.
Par la suite, les architectes du projet ont allégé et simplifié la structure de béton en optant pour une sphère d’ossature métallique. La flottabilité de la structure est assurée par des bouchons de liège contenus par un assemblage de filets issus d’une filière de réemploi des déchets de pêcheries locales. Des modules inspirés des polypes des coraux méditerranéens permettent les échanges de gaz et de nutriments avec l’habitat environnant, tout en offrant caches et abris pour petits invertébrés et juvéniles de poissons.
Les développements finaux du projet allègent encore le récif flottant en limitant le recours à l’ossature métallique par des modules en biopolymères imprimés en 3D. Les bouchons de liège sont désormais contenus dans de multiples modules, dont la précision d’assemblage solidifie l’ensemble de la structure, en permettant les flux d’eau au travers du récif.8
Le projet FloatingReef, porté par Rougerie Tangram, le GIS Posidonie et le Mediterranean Institute of Oceanography (MIO), bénéficie du soutien de HLD pour la Méditerranée, mécène historique de cette innovation.
Les premières bouées test ont été immergées dans deux sites expérimentaux autour de l’archipel du Frioul, à Marseille (France), une zone caractérisée par une forte activité de plaisance.
Actuellement, six bouées ont été immergées et font l’objet d’un suivi scientifique afin d’évaluer leurs bénéfices écologiques et environnementaux.
Le Biomimétisme : un outil incontournable pour le développement de l’Économie Bleue en Afrique
Le biomimétisme dans l’économie bleue ne relève pas d’un simple effet de mode ; il s’agit d’une véritable philosophie de développement qui promeut une économie bleue qui fonctionne et qui apprend de l’océan et de ses mécanismes, de sa biodiversité marine ainsi que des écosystèmes marins et côtiers.
Pour un continent africain, riche de plus de 30 000 kilomètres de côtes, de vastes zones humides, de fleuves majeurs et d’écosystèmes marins uniques, le biomimétisme offre des perspectives concrètes de répondre à des enjeux clés tels que la protection du littoral, la restauration des écosystèmes marins et côtiers, etc.
Le développement d’une économie bleue bio-inspirée en Afrique suppose toutefois des investissements ciblés dans la recherche, la formation et l’innovation, ainsi que la mise en place de partenariats solides entre universités, centres de recherche, startups, ports, institutions publiques et acteurs locaux.
Ressources :
2 https://www.3dnatives.com/digues-imprimees-3d-06032024/#!
4 https://www.nipponpaint-holdings.com/en/global_topics/20250930ir01/
5 https://english.news.cn/20240716/c6adddcd7fd14655a472151f7462870b/c.html
6 https://newatlas.com/science/dolphin-mimicking-propeller-increases-fuel-efficency-cargo-ships
8 https://www.pure-ocean.org/nos-projets/floating-reef/#tab-id-1
Par Pascaline Odoubourou,
Spécialiste en Management Portuaire et Maritime,
Spécialiste en Économie Bleue
