High tech ou low tech / High tech or low tech

Technology always promises more: abundance of goods, humanity augmented by human-machine coupling, artificial intelligence, discovery of new worlds, prolonged life. The counterpart of these promises is the need to resort to ever more resources. Some of these resources can be renewable (water, biomass), but a very large part of them requires a renewal period that goes far beyond human life. In addition, the abundance of elements present in the earth's crust is very variable, from less than 1 ppb to several tens of %. High tech technologies require the use of more and more rare metals, involving the consumption of ever more energy. This energy production in turn requires ever more raw materials. The use of rare metals (platinum, neodymium, tantalum, ruthenium, indium, cobalt ...) in new high tech technologies (flat screens, hard disks, LEDs, batteries, solar PV, wind power, high-performance engines ...) is driving growth. fast of the request. Many uses of rare metals are dispersive (inks, pigments, cosmetics, nanotechnologies), making recycling problematic. This runaway resource consumption makes the economic system unsustainable, even when it claims to provide "green growth".To remedy this situation, it might be preferable to replace high-tech technologies with "low tech" technologies, which involve questioning superfluous needs, designing truly sustainable products and reviewing production methods. These technologies do not require scarce resources and are designed for an extensive recycling of  materials. They do not display technical feats, but aim at robustness and longevity. They are not the monopoly of a few, but are accessible to the greatest number. They are meaningful because they care about nature and the human being. The aim of frugal innovation is to design such simple and durable objects. In order to use only a minimum of resources, it uses recycling and exploits the by-products of agriculture or industry, so as to limit the discharge of waste. The equipment is designed to be more easily repairable and recyclable. Instead of forming a compact block, difficult to repair and recycle, they include modules that can be repaired or exchanged, without the need to change the whole. Such forms of innovation are already practiced to meet the needs of developing countries. Judaad innovation, whose name derives from a Hindi term meaning both ingenuity and resourcefulness, is designed to make the best use of all locally available resources, including recycled waste, by designing products and services. equipment adapted for such materials. It is now practiced throughout the world. More generally, it is about changing the current system towards more resilience, by agreeing to revise the design of technological products, ensuring that they are repairable do not require scarce resources and use components which can be easily recycled. Potential options need to be analyzed in depth to avoid unrealistic propositions such as those that Jeremy Rifkin expounds in his book on the "Third Industrial Revolution", to eliminate expensive gadgets and to focus on all solutions that represent real progress, rather than wanting to impose innovation at all costs.

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La technologie promet toujours plus: abondance de biens, humanité augmentée par couplage homme-machine, intelligence artificielle, découverte de mondes nouveaux, vie prolongée. La contrepartie de ces promesses est la nécessité de recourir à toujours plus de ressources. Une partie de ces ressources peut être renouvelable (eau, biomasse), mais une très grande part d’entre elles nécessite une durée de renouvellement dépassant très largement la vie humaine. En outre, l’abondance des éléments présents dans la croûte terrestre est très variable, de moins de 1 ppb à plusieurs dizaines de %. Les technologies high tech nécessitent le recours à des métaux de plus en plus rares, ce qui implique la consommation de toujours plus d’énergie. Cette production d’énergie requiert à son tour toujours plus de matières premières. L’utilisation des métaux rares (platine, néodyme, tantale, ruthénium, indium, cobalt-…) dans les nouvelles technologies high tech (écrans plats, disques durs, LED, batteries, solaire PV, éolien, moteurs performants…) entraîne une croissance rapide de la demande. De nombreux usages des métaux rares sont dispersifs (encres, pigments, cosmétiques, nanotechnologies), rendant le recyclage problématique. Cet emballement de la consommation de ressources rend le système économique non durable, y compris lorsqu’il prétend assurer une « croissance verte ». Pour remédier à cette situation, il est préférable de substituer aux technologies high-tech,  des technologies « low tech », consistant à remettre en cause les besoins superflus, à concevoir des produits réellement durables et à revoir les modes de production. Ces technologies ne nécessitent pas de ressources rares et pratiquent un recyclage poussé des matériaux en fin de vie.

Destruction créatrice et disruption / Destructive creation and disruption

Technological innovation involves destructive creation as was shown by Joseph Schumpeter during the last century. New technologies create a new world by destroying the existing one., through successive waves. The industrial revolution destroyed the world of water and wind mills, the automotive car replaced the horse-drawn carriage, the machine eliminated most of the physical labour and now artificial intelligence might eliminate any need of a human intervention whatsoever. Destructive creation is at the core of the capitalistic system, as the key for improving its margin of profit. Innovation becomes the main driver of the economy and the prerequisite of any economic success. The economic progress tends however to conceal the destruction at work within any innovation process. This destruction impacts the environment and the ways of life. If it does not take into account the cultural dimension, it becomes a disruptive transformation which can represent a "new form of barbarism", according to Adorno and Horkheimer, quoted by Bernard Stiegler in a recent book. Such a disruption inverts the project planned by the Enlightenment, at the origin of modernity. Technology is no more driven by the Reason, but, on the contrary, it is Reason which has to adapt itself to its irresistible movement. This situation is made worse by globalization, which makes even more difficult the conciliation between culture and the technological environment; Instead, the technological innovation becomes a tool for the subjugation to a globalized way of life. Bernard Stiegler considers even that the  inability of the human being to conform oneself to the explosive growth of the digital technology leads to a kind of madness. Rather than expanding permanently the creative.destruction, Pierre Caye proposes to favor the concepts of heritage, land development and architecture, which can be preserved and transmitted to the following generations. It is the only way to give a real meaning to sustainable development. 

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L'innovation technologique se nourrit de destruction créatrice comme l'avait montré Joseph Schumpeter au siècle dernier. Les nouvelles technologies détruisent un monde pour en créer un autre. Elles procèdent ainsi par vagues successives. La révolution industrielle a ainsi détruit le monde  des moulins, la voiture à essence a remplacé les calèches, le moteur électrique s'est substitué à la machine à vapeur, la machine s'est substituée au labeur physique et à présent l'intelligence artificielle permet de produire toujours plus, en se passant de toute intervention humaine. Cette destruction créatrice est au cœur du système capitaliste, en lui permettant d'augmenter constamment ses marges de profit. L'innovation devient le moteur de l'économie et la condition même de tout succès. Le progrès économique tend toutefois à occulter la destruction à l'oeuvre dans tout processus d'innovation. Cette destruction touche l'environnement et les modes de vie. Si elle ne tient pas compte de la dimension culturelle, elles se transforme en disruption destructrice du système social, c'est à dire une "nouvelle forme de barbarie", selon l'expression introduite par Adorno et Horkheimer, rappelée par Bernard Stiegler dans un ouvrage récent. La disruption inverse le projet de la philosophie des Lumières, à l'origine de la modernité. L'innovation technologique n'est plus un projet conçu par la Raison, mais celle-ci doit s'adapter au mouvement irrésistible de la technologie. Cette situation est aggravée par la globalisation, qui ne permet plus d'associer une culture à un environnement; Au contraire l'innovation technologique devient l'outil de l'asservissement à un mode vie globalisé. Bernard Stiegler estime même que l'incapacité de l'être humain à s'adapter au caractère foudroyant de la révolution numérique conduit à une forme de folie.

A la destruction créatrice, Pierre Caye oppose les notions de patrimoine, d'aménagement du territoire, d'architecture, qui permettent de préserver et de transmettre aux générations suivantes ce qui a été acquis par les générations antérieures. C'est à cette condition que la notion de développement durable peut trouver un sens.

Technologies frugales / Frugal technologies

Our society is facing an exhaustion of resources, raw materials and energy. Technology is often considered as the solution to these challenges. Still, innovative technologies require energy and raw materials, including rare earths. Digital technology and electrical transportation means require electricity. Renewable energy sources rare metals (neodyme, dysprosium, terbium, praseodyme) for the permanent magnet generators of windmills, rare earths (gallium, selenium, cadmium) for thin-film photovoltaic solar cells, lithium for batteries, platine for fuel cells. Technological innovation can still help to save energy and materials, if it is conceived according to criteria differing from the present. A frugal innovation aims at manufacturing simple and sustainable artifacts. Such objects are designed in a way that they can be easily recycled. It uses byproducts from agriculture and industry, which helps to minimize waste. Equipements are easily repaired and reused. They include modules which can be changed or replaced without the need to change the whole equipment.

   Frugal innovation has been used in developing countries. In India, jugaad innovation , jugaad coming from a hindi word which suggests ingenuity and cleverness,intends to make the best use out of locally available products and cheap materials  including waste. This concept is now used in many countries, including developed western countries.

   The need to develop sustainable technologies means that high-tech is more and more frequently replaced by low-tech, designed for using cheap and widely available materials, remaining simple, robust and sustainable. Low-tech is not designed for the happy few, but for a large number of people. Therefore, the future belongs probably more to low-tech rather than high-tech. 

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Notre société est confrontée à un épuisement de ses ressources, matières premières et ressources énergétiques.Certains espèrent que les nouvelles technologies pourront répondre à ces problèmes. Toutefois, ces nouvelles technologies nécessitent elles-mêmes de l'énergie et des matières premières, notamment des métaux rares. Les technologies numériques et les transports électriques nécessitent de l'énergie. Les énergies renouvelables nécessitent des métaux rares,néodyme, dysprosium, terbium, praséodyme, pour les aimants permanents qui équipent les éoliennes, terres rares (gallium, indium, sélénium, cadmium) pour les capteurs photovoltaïques en couches mince, lithium pour les batteries, platine pour les piles à combustible.  
   L’innovation technologique peut néanmoins contribuer à réduire la consommation de ressources, à condition d’abandonner les critères fixés par la société de consommation. Une innovation frugale vise la réalisation d’objets simples et durables. Afin de n’utiliser qu’un minimum de ressources, elle fait appel au recyclage et exploite les sous-produits de l’agriculture ou de l’industrie, de façon à éviter le rejet de déchets. Les équipements sont conçus de manière à être plus facilement réparables et recyclables. Au lieu de former un bloc compact, difficile à réparer et à recycler, ils comprennent des modules qui peuvent être réparés ou échangés, sans qu’il soit nécessaire de changer l’ensemble.

    De telles formes d’innovation sont déjà pratiquées pour répondre aux besoins des pays en voie de développement. L’innovation jugaad, dont le nom dérive d’un terme hindi signifiant à la fois ingéniosité et débrouillardise, consiste à exploiter au mieux l’ensemble des ressources disponibles localement, y compris les déchets recyclés, en concevant des produits et des équipements adaptés pour de tels matériaux. Elle connait à présent un large succès partout dans le monde, y compris en France.

   Aux technologies high-tech, dont le développement dépend du complexe militaro-industriel, le renouveau citoyen préfère les technologies low-tech, compatibles avec un développement durable Ces technologies évitent l’utilisation de ressources rares et pratiquent un recyclage poussé des déchets. Elles ne font pas étalage de prouesses techniques, mais visent la robustesse et la longévité. Elles ne sont pas le monopole de quelques-uns, mais sont accessibles au plus grand nombre. Elles sont porteuses de sens, car soucieuses de la nature et de l’être humain. Dès lors, on peut penser que le futur appartient aux low tech plutot qu'aux high tech.

Le principe innovation / The innovation principle

Anne Lauvergeon, the former CEO of Areva, has chaired a Commission which has recently issued a report about innovation. It recommends six major priorities: energy storage, recycling,  better exploitation of sea resources (metals and sea water desalination) , vegetable proteins and green chemistry, medical sensors, innovation for elderly people and Big data. Beyond these specific topics, the report advocates for an "innovation principle" able to equilibrate the "precautionnary principle", which has been accused to generate inaction. The report recommends to reintroduce the idea of change, risk and possibility of failure, in order to promote entrepreneurship and innovation. Promoting innovation requires also to break many existing barriers and to give to the individual the freedom to grow through creativity and invention as recommended by Carl Bass, the CEO of Autodesk , one of the pionners of 3D printing in the United States.

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La Commission présidée par Anne Lauvergeon vient de rendre au Président de la République un rapport sur l'innovation. Le rapport préconise six grandes priorités: le stockage de l'énergie, le recyclage (et notamment celui des métaux rares), la valorisation des richesses marines (métaux et dessalement de l'eau de mer), les protéines végétales et la chimie du végétal, la médecine individualisée, l'innovation au service des seniors et les Big data. 

Au delà de ces voies de progrès, le rapport préconise l'adoption d'un "principe d'innovation" venant équilibrer le "principe de précaution", qui risque à lui seul d'être générateur d'immobilisme. 

Plus que d'un ensemble de mesures et d'un programme de financement, il s'agit là d'introduire une changement culturel pour "réapprendre à oser, à accepter le risque et donc l'échec", "stimuler et encourager la création d'entreprises, l'innovation, les PME innovantes, l'expérimentation, l'audace, l'achat innovant". Promouvoir l'innovation, c'est aussi décloisonner la pensée en silos et donner à l'individu la capacité de s'épanouir à travers une attitude créative, comme le préconise Carl Bass le président d'Autodesk, l'un des pionniers de l'impression 3D aux Etats-Unis..

L'avenir en question / Our Future at Stake

« Our Future at Stake » presents new views about the way to address some of the major challenges humanity has to deal with: rarefaction of resources, global warming, and economic crisis. Solutions are described for preserving natural resources and environment, while still following the evolution towards an increased complexity and a more interconnected world. A global transition towards a worldshift is required, involving major changes in economy and the social life. Innovation and creativity represent major assets for ensuring a successful transition, which is needed for avoiding a global collapse.The following topics are covered in the book:

    

Typologie des ruptures: crises, résilience et innovation / Crisis, resilience and innovation

A system runs into a crisis, if during its evolution, its trajectory crosses the boundary of the viability area (point A). If at point A the trajectory remains unchanged, such an evolution can lead to a collapse (point B). Deux possibilities remain for avoiding the collapse (1) if the system is resilient enough it can bounce back and reach point C within the viability area (2) if the crisis is anticipated, and if the trajectory is deviated it can reach another state D, well within the viability area (innovation / mutation)

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Un système subit une crise, si au cours de son évolution, la trajectoire qu'il suit sort du domaine de viabilité. Cette situation peut être représentée graphiquement. Lorsque la trajectoire suivie par l'état du système rencontre la frontière de viabilité (point A), le système est confronté à une crise. Si l'évolution se poursuit selon la même trajectoire, il risque d'aboutir à un effondrement au point B.

Innover dans le secteur de l'énergie- Les techniques de rupture dans le secteur des énergies renouvelables

Energies renouvelables: les technologies de rupture

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L’innovation constitue le principal atout d’une économie. Elle a un rôle essentiel à jouer dans les secteurs de l’énergie et du développement durable, avec le développement de « technologies vertes » (cleantech)

La conduite du changement

Les ruptures apparaissant inévitables, la démarche à entreprendre pour préparer l’avenir devrait comporter deux volets :
1) promouvoir les innovations, qui pourraient correspondre aux ruptures positives et de réfléchir à la façon de favoriser l’implantation en France et en Europe de nouvelles filières dans des secteurs tels que par exemple le photovoltaïque ou le stockage d’énergie.
2) améliorer la résilience du système économique, en considérant qu’il sera difficile de prévoir et de surmonter totalement les difficultés à venir et que des catastrophes ne peuvent être exclues. Ceci concerne des questions telles que le réchauffement climatique ou l’épuisement possible de matières premières stratégiques.