La Recherche ESOS vise à développer des technologies soutenables, ouvertes et souveraines. En adoptant une approche respectueuse de l’environnement et en favorisant des solutions transparentes et maîtrisées, nous répondons aux enjeux d'innovation durable et de souveraineté technologique. Ce projet ESOS aspire à concevoir des systèmes électroniques responsables, adaptés aux défis de demain et accessibles à tous.
Les thèmes de recherche
La soutenabilité appliquée à l'électronique comporte différents aspects :
- Réduction de l'émission des gaz à effet de serre pour répondre à l'urgence climatique,
- Analyse du cycle de vie des produits,
- Approvisionnement éthique,
- Réduction des déchets et des ressources en eau
Les concepteurs d'électronique influencent la soutenabilité de leurs systèmes par leurs décisions.
Évaluer cette soutenabilité, mesurée en émissions de gaz à effet de serre, consommation d'eau, de ressources primaires, et d'énergie, nécessite des méthodes et des modèles complexes souvent indisponibles. Une fois les impacts évalués, il faut inventer des alternatives plus soutenables.
La recherche ESOS se concentre sur ces défis pour créer des systèmes électroniques plus durables.
Rapports de recherche en lien avec l'électronique soutenable :
- L'impact carbone de la fabrication des semiconducteurs : https://hal.science/hal-04112708.
- Les modèles simplifiés de capteurs d'images CMOS Impacts du carbone : https://hal.science/hal-04632499
- Écoconception en génie électrique - Notions fondamentales : https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/energies-th4/outils-d-analyse-en-electronique-de-puissance-et-metrologie-42278210/ecoconception-en-genie-electrique-d3087/
- Écoconception en génie électrique - Exemples : https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/energies-th4/outils-d-analyse-en-electronique-de-puissance-et-metrologie-42278210/ecoconception-en-genie-electrique-d3088/
- Éléments d'écoconception en génie électrique : https://eduscol.education.fr/sti/si-ens-paris-saclay/ressources_pedagogiques/element-d-ecoconception-en-genie-electrique
- Recyclage des cartes électroniques : vers une économie circulaire : https://eduscol.education.fr/sti/si-ens-paris-saclay/ressources_pedagogiques/recyclage-cartes-electroniques-vers-unes-economie-circulaire
- ACV d'un abaisseur de tension DC-DC et piste d'écoconception : https://eduscol.education.fr/sti/si-ens-paris-saclay/ressources_pedagogiques/ACV-dun-abaisseur-de-tension-dc-dc-et-piste-decoconception
- Empreinte environnementale d'un composant de puissance GaN/Si : https://eduscol.education.fr/sti/si-ens-paris-saclay/ressources_pedagogiques/empreinte-environnementale-dun-composant-de-puissance-gansi
La transition énergétique de la production d'énergie, des mobilités et de l'industrie nécessitent compétences et innovations en électronique, notamment pour les
- Transitions vers les énergies renouvelables,
- Conversions d'énergie efficaces,
- Smart grids et électrification de l'énergie
Systèmes électroniques pour la soutenabilité
De nombreuses innovations en matière de soutenabilité des technologies s'appuient actuellement sur l'électronique, quelle soit électronique de puissance, électronique de contrôle ou électronique de mesure. La recherche ESOS sur l'électronique pour la soutenabilité vise à amplifier l'impact positif de l'électronique, en particulier dans le cadre de la transition vers les énergies renouvelables.
Le projet ESOS a pour objectif de participer au mouvement open source hardware, qui connaît actuellement une expansion rapide. Ce mouvement intègre à la conception matérielle les pratiques de développement ouvert jusqu'ici réservées aux technologies logicielles. Le projet ESOS étudie en particulier les impacts du open source hardware sur la souveraineté et la soutenabilité des systèmes électroniques.
Comment réduire l'impact environnemental dans la production de composants électroniques ?
La production de circuits électroniques est confrontée à trois défis principaux :
- la consommation élevée de ressources (énergie, matières premières rares, eau et composés toxiques) pour la fabrication des semi-conducteurs,
- la gestion et le recyclage des déchets électroniques,
- la dépendance économique due à la délocalisation de l'industrie en Asie.
Pour surmonter ces obstacles, le procédé d'impression jet d'encre est développé pour la fabrication de composants électroniques. Ce procédé est éco-responsable, nécessitant moins de chaleur, d'eau et utilisant des solvants non toxiques. De plus, les recherches soutenues par le projet ESOS visent à remplacer les métaux conducteurs par des matériaux biosourcés et durables. Ces innovations facilitent la gestion des déchets électroniques et permettent une relocalisation économique de la production de puces électroniques.
En savoir plus sur les recherches en électronique biosourcée.
Offres de thèses de doctorat 2024
5 thèses de doctorat sont co-financées par le projet ESOS:
T1_ESOS_2024 - Microcapteurs biosourcés pour la détection de polluants dans l’eau à l’état de trace (IETR équipe Oasis)
T2_ESOS_2024 - Microcapteurs piézorésistifs flexibles autonomes et biosourcés pour la détection du mouvement (IETR équipe Oasis)
T3_ESOS_2024 - Elaboration de dispositifs électroniques intégrés recyclables à partir de matériaux biosourcés grâce à des procédés de fabrication additifs pour application à des capteurs environnementaux (IETR équipe Oasis)
T4_ESOS_2024 - Augmentation de la Durée d’Opérabilité d'un Circuit Multiprocesseur basé sur l'Architecture ouverte et libre RISC V (IRISA équipe Taran)
T5_ESOS_2024 - Ecodesign of Embedded Systems applied to Smart Vision (IETR équipe Vaader)
Séminaires ESOS
Ces séminaires comportent des sessions de groupe de lecture, discutant de publications sur l'électronique et la soutenabilité, ainsi que des échanges sur l'avancement scientifique du projet.
Le programme est disponible ici et les vidéos sont mises à disposition: Séminaires ESOS