L'[popupdefinition id=13862]hydrosph&egrave;re[/popupdefinition] est bas&eacute;e sur l'[popupdefinition id=7409]hydroponie[/popupdefinition]. Sa forme et sa [popupdefinition id=1646]transparence[/popupdefinition] permettent de cultiver chez soi, dans sa cuisine, ses herbes et l&eacute;gumes. L'hydrosph&egrave;re est compl&egrave;tement autonome gr&acirc;ce &agrave; un [popupdefinition id=7971]panneau solaire[/popupdefinition] qui fournit l'ampoule en [popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] et pompe l'eau.&copy; Electrolux

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L'hydrosphère pour cultiver ses plantes

L’hydrosphère désigne les zones du globe terrestre occupées par de l’eau ou de la glace. Cette définition inclut donc : les océans, les mers, les cours d’eau, les lacs, les glaciers, les calottes polaires et les eaux souterraines. Pour certains, il faut compléter ces milieux par l’atmosphère (surtout la troposphère), où de grandes quantités de vapeur d’eau sont en suspension.
L’hydrosphère en chiffres
L’ensemble de l’eau présente sur la planète, sous forme liquide, solide ou gazeuse, occuperait un volume de 1.424.192.640 km3. Elle est salée à 97 %, et donc douce à 3 %. Précisons que 59,85 % de cette eau douce est emprisonnée dans les glaces de la planète, notamment aux pôles.
Dernier détail, seulement 0,03 % de l’eau présente sur Terre est directement consommable.

Hydrosphère

L’hydroponie est une technique de culture hors-sol qui utilise des solutions nutritives renouvelées et un substrat inerte (minéral ou végétal) pour se passer du support et des apports d’un sol. 
Le contrôle exercé sur la solution qui irrigue les cultures hydroponiques permet d’assurer des apports optimaux d’eau et de substances nutritives dans des conditions idéales (oxygène, pH, etc.).
Avantage de l’hydroponie
L’intérêt de l’hydroponie est donc dans le contrôle total des conditions de développement des plantes, très utile pour la recherche végétale ainsi que pour la production, puisqu'on s’affranchit des aléas météorologiques et de la variable pédologique. 
En outre, cette technique assure des rendements de production végétale élevés, y compris dans des milieux défavorables aux végétaux.
Utilisation de l’hydroponie
L’hydroponie est donc très utilisée dans l’horticulture et les cultures maraîchères, ainsi que dans la culture de plantes exotiques. 
 En raison de ces avantages, l’hydroponie fait aussi partie des champs de recherche de la conquête spatiale dans le domaine de l’approvisionnement en nourriture et en oxygène dans l’espace ou sur d’autres planètes.

Hydroponie

Un milieu peut être qualifié de transparent lorsque l’énergie transportée par les ondes qui le traversent n’y est pas absorbée. L’air, par exemple, est un milieu transparent aux ondes électromagnétiques qui se situent dans le spectre du visible.
En effet, lorsque la fréquence d’une onde qui traverse un milieu est proche de la fréquence naturelle d’oscillation des molécules qui constituent ce milieu, l’onde interagit avec ce milieu. Plus ces interactions sont fortes, plus l’énergie de l’onde est absorbée. En revanche, en l’absence d’interactions, il n’y a pas d’absorption. Tout se passe presque comme si le milieu ne voyait pas passer l’onde.
Milieu transparent : une notion relative
Dans l’absolu, il est impossible de qualifier un milieu de transparent. La transparence dépend en effet des fréquences et donc des longueurs d’onde auxquelles on soumet le milieu.
Ainsi, la fréquence d’oscillation naturelle du verre se situe autour de 3,1012 Hz. Le verre est-il transparent dans le spectre du visible ? Oui. Toutefois, il perd cette transparence pour devenir opaque lorsqu’il est soumis aux fréquences de l’ultraviolet.
Transparent et translucide : quelle différence ?
Le terme « transparent » ne doit pas être confondu avec « translucide » qui désigne quant à lui un corps transmettant la lumière de manière diffuse ; à travers celui-ci, les objets apparaissent alors flous.

Transparent

Les panneaux solaires sont destinés à récupérer l’énergie du rayonnement solaire pour la transformer en chaleur ou en électricité.Les usages des panneaux solairesDans le premier cas, les panneaux sont dits thermiques et servent, par exemple, à faire chauffer de l'eau. Dans le deuxième cas, l'électricité est produite grâce à des cellules photovoltaïques partiellement composées de matériaux semi-conducteurs.À noter, le rendement des panneaux photovoltaïques dépend fortement des matériaux employés dans leur construction (plus de 25 % pour le silicium monocristallin, contre 7 % pour les cellules faites de boîtes quantiques).Les différents types de panneaux solairesIl existe plusieurs types de panneaux solaires : le panneau solaire thermique, le panneau solaire photovoltaïque, le panneau solaire aérovoltaïque et le panneau solaire hybride. Le panneau solaire thermique ne permet pas de produire de l’électricité, son mode de fonctionnement consiste à transformer l’énergie solaire en énergie calorifique. C’est une énergie permettant d’alimenter un système de chauffage ou de chauffer l’eau du réseau sanitaire. Pendant la journée, il absorbe la chaleur des rayons du soleil. Cependant, dans le cas où la température est inférieure à 0°C, il est impossible de chauffer l’eau sanitaire. Ce type de panneau solaire s’installe en direction du sud avec une inclinaison optimale de 45°. Le panneau solaire photovoltaïque est utile pour devenir autonome en électricité puisqu’il est capable de produire de l’électricité. Les cellules photovoltaïques convertissent les rayons du soleil en électricité en captant les photons présents dans la lumière. L'onduleur se chargera de transformer le courant continu en courant alternatif. Il s’agit du panneau solaire le plus répandu sur le marché. Selon le modèle choisi, les cellules peuvent varier : la cellule au silicium amorphe, la cellule en silicium monocristallin, la cellule en silicium polycristallin, la cellule tandem, la cellule CIGS… L’installation d’un panneau solaire photovoltaïque est simple et moins coûteuse par rapport à un panneau hybride. Le panneau est orienté vers le sud-est et l’inclinaison est comprise entre 30 et 35°. Le panneau solaire aérovoltaïque est un peu moins connu mais peut être une bonne solution pour chauffer l’eau sanitaire et pour le chauffage d’un logement. Le principe de fonctionnement du panneau est de récupérer la chaleur solaire dans sa couche inférieure où circule l’air chaud. Cependant, son installation est plutôt compliquée. L’installateur doit prévoir une inclinaison de 30° et orienter le panneau vers le sud. Le panneau solaire hybride permet de chauffer l’eau sanitaire et produit à la fois de l'électricité. Son coût est supérieur à celui d’un panneau solaire photovoltaïque et thermique. Son mode de fonctionnement est simple, la lumière captée génère de l’électricité et l’échangeur thermique assure la production d’eau chaude en captant la chaleur des rayons du soleil. L’avantage de ce système est qu’il rend possible l’indépendance énergétique dans l’habitat. Le panneau hybride est installé plein sud avec une inclinaison de 30°. La rentabilitéLa rentabilité des panneaux solaires est une donnée importante à comprendre lorsque l’on décide de se tourner vers les énergies renouvelables. Il faut savoir que les panneaux solaires photovoltaïques sont plus rentables dans les régions avec un meilleur ensoleillement. Pour calculer la rentabilité, le rapport coût et bénéfice est plutôt facile à calculer. Généralement, il s’agit d’un investissement rentable grâce au rendement des cellules photovoltaïques. Plusieurs variables sont à prendre en compte pour le calcul du rendement, notamment la puissance de votre installation. Une installation de panneau solaire permet de réduire les recours à un fournisseur d’électricité pour diminuer les factures mensuelles. Le but est de limiter les dépenses pour rentabiliser l’installation le plus rapidement possible.Les enjeux environnementaux des panneaux solairesLes panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité sans émettre de pollution au moment de la transformation de l’énergie. La fabrication, l’installation et le recyclage de ces panneaux ont un impact négatif limité sur l’environnement. Les technologies évoluent pour diminuer encore plus les effets néfastes environnementaux. Lorsque le panneau solaire arrive en fin de vie, il est recyclable à 85%. En France, la politique de recyclage du photovoltaïque est rigoureuse.

Panneau solaire

Les physiciens emploient le terme d'énergie pour désigner une capacité à modifier un état ou à produire un travail entraînant un mouvement ou générant un rayonnement électromagnétique – de la lumière, par exemple – ou de la chaleur. Le mot vient d’ailleurs du grec et signifie « force en action ».
Dans le système international, l’énergie s’exprime en joules, mais dans le langage courant, elle s’exprime plus souvent en kilowatt-heure (kWh). Quant à la tonne d’équivalent pétrole (tep), elle permet généralement de comparer les différentes sources d’énergie entre elles.
Il est à noter que, selon le premier principe de la thermodynamique, l’énergie d’un système fermé se conserve.
Pas une mais des énergies
Il existe en fait de nombreuses formes d’énergie. Ainsi, l’énergie cinétique, par exemple, est une forme d’énergie liée au mouvement d’un corps. Elle est proportionnelle au carré de sa vitesse. La combustion, quant à elle, permet de récupérer l’énergie potentielle chimique contenue dans un combustible. Les panneaux solaires captent l’énergie lumineuse pour la transformer en énergie électrique.
Les sources d’énergie
Les énergies sont également parfois classées en fonction de leur source. On peut parler des énergies fossiles – tirées du charbon ou du pétrole, par exemple –, de l’énergie nucléaire – qui provient de réactions nucléaires –, ou encore des énergies renouvelables, qui sont naturellement régénérées comme l’énergie solaire ou l’énergie éolienne.
Énergie primaire, secondaire, finale ou utile
Une autre classification vient du fait que les énergies qui nous sont utiles dans la vie de tous les jours ne sont pas forcément disponibles, prêtes à l’emploi dans la nature. On parle ainsi :
d’énergie primaire quand elle est directement exploitable (le rayonnement solaire, par exemple) ;d’énergie secondaire pour celle obtenue après transformation (l’électricité, par exemple) ;d’énergie finale pour l’ensemble des énergies prêtes à l’emploi, délivrées au consommateur (l’essence disponible à la pompe, etc.) ;d’énergie utile pour celle qui rend réellement service à l’utilisateur (la lumière issue d’une lampe, etc.).

Énergie

4491_l-hydrosphere-pour-cultiver-ses-plantes

Ce t&eacute;l&eacute;phone portable, dont on doit le design &agrave; Seungkyn Woo et Junyi Heo, de la Chonbuk National University, s'inspire de la [popupdefinition id=227]photosynth&egrave;se[/popupdefinition]. Cet objet se [popupdefinition id=10855]porte[/popupdefinition] au poignet, comme un bracelet, et se d&eacute;plie quand on en a besoin.Il se recharge gr&acirc;ce &agrave; l'[popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] solaire sur un socle (on le pose dessus&nbsp;lorsque l'on ne s'en sert pas). Il est &eacute;galement &eacute;quip&eacute; d'une batterie sans fil qui se charge lorsqu'elle est&nbsp;plac&eacute;e&nbsp;pr&egrave;s d'une [popupdefinition id=10681]fen&ecirc;tre[/popupdefinition]. L'appareil&nbsp;est fabriqu&eacute; &agrave; partir de mat&eacute;riaux recycl&eacute;s.&copy; Chonbuk National University

Leaf, le téléphone portable écologique

La fenêtre est une ouverture conçue dans un bâtiment, le plus souvent donnant à l'extérieur, et comportant des vitres. 
Fonction de la fenêtre
La fenêtre a plusieurs utilités : assurer une sortie en cas d'évacuation, un moyen de communication vers l'extérieur, l'aération d'une habitation... 
Les différents types de fenêtre
Il en existe plusieurs types, dont la vitrine : une fenêtre de plain-pied d'un commerce, souvent de grande taille, donnant sur l'extérieur. Lorsque l'ouverture permet à la lumière de pénétrer dans le bâtiment, mais sans donner de vue à l'extérieur, la fenêtre est appelée jour-de-souffrance. Historiquement, la fenêtre fut conçue au XIIe siècle : à cette époque, elle ne comporte aucun ouvrant (elle n'a donc pas d'ouverture sur l'extérieur) et est constituée d'un simple trou de petite taille, rectangulaire ou ovale. Petit à petit, elle devient un véritable élément architectural, à l'instar de celles qui composent la Galerie des Glaces à Versailles.
Il existe également :
la fenêtre à guillotine ;la fenêtre à la française ;la fenêtre à l'anglaise ;la fenêtre à l'italienne ;la fenêtre à la canadienne ;la fenêtre basculante ;la fenêtre coulissante ;la fenêtre pivotante ;la fenêtre oscillobattante.

Fenêtre

Une porte est une ouverture pratiquée dans un mur, une clôture quelconque, permettant d'entrer dans un lieu fermé ou d'en sortir. Elle peut aussi servir à circuler dans les pièces, c'est pourquoi on parle de portes intérieures et de portes extérieures. Autrefois, le nom de porte était donné à l'ouverture aménagée dans l'enceinte d'une ville pour en permettre le passage. On parle parfois de porte bâtarde quand elle est d'une taille intermédiaire. Une porte permet l'accès à un lieu fermé. Ici une porte ancienne en bois. © Sven Dirks, Wikipedia Commons, CC BY-SA 3.0Les différents types de portes d'une maisonIl existe des portes de toutes tailles, s'adaptant en général à la façade dans laquelle la porte est intégrée. On peut trouver une porte coulissante, une porte battante ou encore une porte pliante, en fonction de l'élément d'huisserie qui lui est associé. Il existe également la porte extensible, elle est fabriquée selon le principe de l'accordéon, on peut donc en ajuster l'ouverture. Une porte peut être pleine ou non, vitrée ou en bois, en PVC, en fibre de verre, en acier ou encore en aluminium.Porte pleine ou porte vitrée ?Que ce soit pour la porte d’entrée ou pour séparer cuisine et salon par exemple, la porte peut être pleine ou vitrée. Il est possible de choisir une porte d’entrée avec une partie vitrée, le plus souvent opaque pour préserver l’intimité tout en profitant de la lumière du jour. Côté sécurité, le vitrage est aujourd’hui renforcé pour résister aux impacts et la porte d'entrée pleine ou vitrée est le plus souvent blindée avec serrure multipoint pour résister aux effractions. Certaines portes d'entrée d'une maison peuvent aussi être ornementées d’un vitrage en partie haute qui s’ouvre, une option pour offrir un puits de lumière et favoriser la circulation de l’air de votre intérieur.

Porte

La photosynthèse est une réaction biochimique énergétique qui se déroule chez les plantes.Rôle de la photosynthèseLa photosynthèse a pour but de créer de l'énergie (sous forme de glucide) à partir de l'énergie lumineuse provenant du soleil. Les organismes qui utilisent le mécanisme de photosynthèse sont autotrophes car ils fabriquent des matières organiques à partir de matières inorganiques.Mécanisme de la photosynthèseL'énergie solaire est utilisée pour oxyder l'eau et réduire le gaz carbonique afin de synthétiser des substances organiques (glucides). Ce phénomène a lieu dans les choloroplastes, un organite spécifique des plantes, au niveau des membranes des thylacoïdes où se situent les photosystèmes I et II et les cytochromes.Bilan énergétique de la photosynthèseIl faut six molécules de dioxyde de carbone et six molécules d'eau pour synthétiser une molécule de glucose, relâchant six molécules de dioxygène, grâce à l'énergie lumineuse.6 CO2 + 6 H2O + énergie lumineuse → C6H12O6 (glucose) + 6 O2Mais ce bilan est en fait décomposé en deux étapes successives :les réactions photochimiques (phase claire) : 12 H2O + lumière → 6 O2 + énergie chimique (24 H) ;le cycle de Calvin (phase sombre) : 6 CO2 + énergie chimique (24 H) → C6H12O6 + 6 H2O.

Photosynthèse

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&Agrave; l'origine de ce projet, il y a Brenden Macaluso. La th&egrave;se de son doctorat qu'il a soutenue &agrave; l'universit&eacute; de Houston portait sur le design et le [popupdefinition id=10639]d&eacute;veloppement durable[/popupdefinition]. C'est en analysant la fabrication, l'utilisation et l'&eacute;limination de produits que Macaluso a dessin&eacute; Recompute, un [popupdefinition id=586]ordinateur[/popupdefinition] dont tout est r&eacute;duit : le temps de travail, l'[popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition], les outils et les mat&eacute;riaux n&eacute;cessaires &agrave; sa [popupdefinition id=17955]construction[/popupdefinition]. Les composants &eacute;lectroniques de la coque sont d&eacute;montables sans outil et facilement recyclables.&copy; Montoroso

Recompute, l'ordinateur en carton

Les liants utilisés en maçonnerie diffèrent de ceux entrant dans la composition des peintures et vernis. En construction, on utilise deux grandes familles de liants : aériens ou hydrauliques. Les lian...

Liant

Les physiciens emploient le terme d'énergie pour désigner une capacité à modifier un état ou à produire un travail entraînant un mouvement ou générant un rayonnement électromagnétique – de la lumière,...

C’est IBM France qui introduit le mot ordinateur dans la langue française en 1955 afin d’éviter de traduire littéralement l’anglais computer jusque-là destiné aux machines scientifiques. Le cas frança...

Ordinateur

Le concept de développement durable (DD) a vu le jour dès le tout début des années 1970. Quelques personnalités, politiques et scientifiques, inquiètes de dysfonctionnements qu’elles pouvaient observe...

Développement durable

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Voyant l'explosion du nombre de gadgets en [popupdefinition id=13438]plastique[/popupdefinition], la marque Vers a d&eacute;cid&eacute; de cr&eacute;er une gamme d'accessoires audio &eacute;coresponsables. Misant sur une grande qualit&eacute; d'&eacute;coute, elle a choisi le [popupdefinition id=4042]bois[/popupdefinition] pour sa qualit&eacute; de reproduction acoustique sup&eacute;rieure.Les bo&icirc;tiers sont fabriqu&eacute;s main. En partenariat avec Arbor Day et les services des eaux et for&ecirc;ts am&eacute;ricains, pour chaque [popupdefinition id=14137]arbre[/popupdefinition] coup&eacute;, un arbre est replant&eacute;. Le plastique utilis&eacute; provient au maximum du [popupdefinition id=5774]recyclage[/popupdefinition].&copy; Sprout cr&eacute;ation

Des écouteurs en bois signés Vers

Le recyclage est un procédé de traitement des déchets et de réintroduction des matériaux qui en sont issus dans le cycle de production d’autres produits équivalents ou différents. Le recyclage permet de réduire les volumes de déchets, et donc leur pollution, et de préserver les ressources naturelles en réutilisant des matières premières déjà extraites.
 Le développement durable passe inévitablement par une phase de revalorisation et de recyclage des déchets. Nous avons demandé à François Moisan, directeur exécutif de la stratégie et de la recherche de l’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) quel sera selon lui l’avenir du recyclage. © Futura-Sciences
Par exemple, les bouteilles plastiques peuvent être recyclées en textile « polaire » : après tri sélectif et collecte, la matière plastique est récupérée et utilisée dans la production de ce textile. Avec le PET (polyéthylène téréphtalate) contenu dans 25 bouteilles plastiques, on peut fabriquer un pull en polaire.

Recyclage

En biologie, un arbre peut désigner un végétal ou une représentation schématique d’une classification.L’arbre, végétal lignifiéUn arbre est un végétal supérieur terrestre, qu’il soit gymnosperme ou angiosperme, qui se rigidifie grâce à une croissance secondaire (celle qui produit du bois). Cette lignification lui permet ainsi de grandir en hauteur, au-delà de sept mètres, en étant soutenu par un tronc.Grâce à leur hauteur et à leur forte occupation spatiale, notamment à la suite de la présence de branches persistantes portant des feuilles, les arbres possèdent de grandes surfaces d’échange pour la photosynthèse. Précisons encore que ce sont des organismes pérennes, ce qui signifie qu’ils peuvent vivre des années, des décennies, des centenaires, voire des millénaires.Les arbres, qu’ils soient isolés ou rassemblés en forêt, jouent un rôle écologique majeur. Grâce à la photosynthèse, ils fixent du carbone atmosphérique. Par ailleurs, ils participent activement au cycle de l’eau, au travers de l’évapotranspiration. Enfin, ils constituent des écosystèmes complexes et servent de refuges de biodiversité.L’arbre en phylogénie et en généalogieDes arbres sont utilisés en généalogie et en phylogénie pour représenter schématiquement des filiations entre personnes ou taxons à partir d’un ancêtre commun.Quels arbres poussent le plus vite ?Pour qu'un arbre se développe du mieux que possible, une règle importante à suivre est de lui trouver un emplacement dans un environnement qui lui convient en fonction de son besoin en ensoleillement et du type de sol. L'entretien a également son importance, par exemple certains arbres ont besoin d'être taillé régulièrement et le besoin en eau peut varier. Il faut savoir que certains arbres poussent plus vite que d'autres ce qui peut être avantageux pour aménager son jardin : le tilleul, le mimosa, le laurier rose, le magnolia, la Palma trachycarpus fortunei, le cerisier japonais, l’eucalyptus gunnii...

Arbre

Nom masculin : tissu complexe formé de cellules disposées longitudinalement (cellules conductrices, fibres) et transversalement (rayons). Le bois constitue la plus grande partie du tronc des plantes ligneuses.

Bois

Le plastique — encore appelé matière plastique — est apparu sur le marché au début du XXe siècle. Ses qualités – hygiène, résistance aux chocs et aux variations de température, facilité de mise en forme, imputrescibilité, etc. – lui ont rapidement permis de se rendre indispensable. Aujourd’hui, il est présent partout autour de nous, des pots de yaourt aux bouteilles de lait en passant par les jouets, les ustensiles de cuisine, le matériel de sport ou encore les fournitures scolaires.Mais sa suprématie commence à être contestée. Car les déchets plastiques menacent de plus en plus notre environnement. Au-delà de la délicate question des produits jetables — dont certains se voient progressivement interdits de marché —, se pose en effet le problème de la collecte et du recyclable des matières plastiques.En 2019, une étude du WWF rapporte qu’un tiers des déchets plastiques produits dans le monde chaque année se retrouve abandonné dans la nature. © MonicaVolpin, Pixabay, CC0 Creative CommonsAu cœur du plastiqueÀ la base du plastique, on trouve un polymère, une macromolécule constituée de longues chaînes carbonées. Celle-ci est obtenue par la transformation du charbon, du pétrole ou du gaz naturel. Chaque polymère présente des propriétés, une structure et une taille propres. Et, pour en améliorer ces caractéristiques, on peut y ajouter différentes substances des charges, des plastifiants ou autres additifs.S’il existe une grande variété de plastiques, on distingue généralement deux grandes catégories : les thermoplastiques et les thermodurcissables. Les thermoplastiques fondent sous l’effet de chaleur et se solidifient sous l’effet d’un refroidissement. Pour les thermodurcissables, la transformation est irréversible. Une fois formé, le plastique ne se déforme plus.Le terme matière plastique s’applique à une large gamme de polymères parmi lesquels le polyéthylène (PE), l’une des résines thermoplastiques les plus répandues dans le monde, dont sont faits les sacs plastiques. © whitcomberd, FotoliaExemples de plastiquesLe polyéthylène basse densité (PEBD), inventé en 1933, est un produit souple, thermoplastique. Il sert majoritairement pour les sacs poubelles, les films d’emballage, etc.Le polychlorure de vinyle (PVC) est un polymère thermoplastique très utilisé pour les tuyaux, les cartes de crédit, etc.Les polyépoxydes, communément appelés « époxy », sont des plastiques thermodurcissables. On en trouve, entre autres, dans les colles et les peintures.Notez que sont désormais également produits des plastiques d’origine biologique, à partir de sucre de canne, par exemple. L’éthylène qui peut en être extrait permet dans ce cas de fabriquer du polyéthylène (PE).Les fluoropolymères, quant à eux, correspondent à une famille de plastiques haute performance utilisés notamment comme retardateurs de flamme ou comme revêtement de réservoirs pour produits chimiques.

Plastique

4485_des-ecouteurs-en-bois-signes-vers

Sun Station est un &eacute;l&eacute;ment de mobilier urbain qui produit de l'[popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] gr&acirc;ce &agrave; ses panneaux solaires. En teck, [popupdefinition id=5834]b&eacute;ton[/popupdefinition] et [popupdefinition id=16677]acier inoxydable[/popupdefinition], Sun Station est &eacute;quip&eacute; de [popupdefinition id=4462]cellules photovolta&iuml;ques[/popupdefinition] monocristallines &agrave; 3 m&egrave;tres du sol. L'&eacute;nergie est ensuite emmagasin&eacute;e sous le si&egrave;ge. Un moyen collectif, durable et gratuit de recharger ses appareils !&copy; Julene Aguirre-Bielschowsky

Sun Station : du mobilier urbain pour recharger ses appareils

Les cellules photovoltaïques ont la particularité de produire un courant électrique lorsqu’elles sont exposées aux rayonnements du Soleil. Elles sont constituées de semi-conducteurs à base, par exemple, de silicium, de sulfure de cadmium, ou de tellure de cadmium.
Fonctionnement simplifié d’une cellule photovoltaïque
Les semi-conducteurs sont assemblés en deux couches, l’une dopée positivement (p) et l’autre négativement (n), qui forment une jonction p-n à leur interface.
En présence de lumière, les photons interagissent avec leurs atomes, au point d’exciter des électrons qui vont alors se diriger vers une électrode. Ils laissent derrière eux des trous qui se comportent, de manière extrêmement simplifiée, comme des charges positives. Ils sont donc eux aussi récoltés par une électrode, ce qui donne naissance à une différence de potentiel entre les deux bornes de chaque entité électronique (que l’on mesure en volts). Une cellule photovoltaïque produit ainsi du courant électrique continu.

Cellule photovoltaïque

L’acier inoxydable — aussi connu sous la contraction « inox » — est un alliage métallique ferreux. Il contient plus de 50 % de fer, un minimum de 10,5 % de chrome et un maximum de 1,2 % de carbone. Sa grande résistance à la corrosion est sa principale caractéristique.Aciers martensitiques, à durcissement par précipitation et ferritiquesIl existe en réalité plusieurs aciers inoxydables, qui peuvent être classés, notamment, en fonction de leur composition chimique :les aciers inoxydables dits « martensitiques » contiennent jusqu’à 18 % de chrome et un maximum de carbone. Leurs caractéristiques mécaniques sont intéressantes ;les aciers inoxydables à durcissement par précipitation, qui contiennent un peu moins de chrome, sont particulièrement résistants à la rupture. On les utilise par exemple pour la fabrication de lames d’épée ;les aciers inoxydables ferritiques, qui contiennent moins de 0,1 % de carbone, sont magnétisables.Il existe des couverts en inox. Mais attention, ils ne doivent pas contenir plus de 18 % de chrome et plus de 10 % de nickel. © loloboxe, Pixabay, DPAciers inoxydables avec nickel, cuivre, tungstène…Pour compléter la formulation de l’acier inoxydable, on peut ajouter quelques éléments. Le nickel par exemple, apportera de la ductilité et de la malléabilité. Le cuivre ou le molybdène, quant à eux, permettent de renforcer la tenue en milieu corrosif. Le tungstène améliore la tenue aux températures élevées. Et le silicium améliore la résistance à l’oxydation.Apparu au début du XXe siècle, aujourd’hui, l’acier inoxydable semble devenu indispensable dans bien des secteurs : la cuisine car en effet l'inox est également très utilisé dans le matériel de restauration, la médecine et la chirurgie, les transports, etc. D’autant que l’acier inoxydable est totalement recyclable.

Acier inoxydable

Le béton est un matériau de construction composé d’un mélange de granulats, de sable, et d’eau aggloméré par un liant hydraulique (le plus souvent du ciment) qui sert de « colle ». On y ajoute éventuellement des adjuvants et d’autres ingrédients pour modifier ses caractéristiques. Pour fabriquer 1 m3 de béton, il faut environ 300 kg de ciment, 800 kg de sable, 1.050 kg de granulat et 175 l d’eau. 
Les premiers bétons remontent à plus de 3.000 ans avant J. C. Ils étaient alors composés d’argile, de sable, de gravier et d’eau et appelés béton de terre ou torchis. L’invention du « ciment romain » en 1796 puis du béton précontraint vont sceller le succès du béton. C’est aujourd’hui le matériau de construction le plus utilisé au monde : on estime sa production à environ une tonne par habitant sur la planète. 
Le béton est principalement utilisé dans le bâtiment, le voirie et les ouvrages d’art. Source : Syndicat national du béton prêt à l’emploi (SNBPE). © C.D, Futura
L’impact écologique du béton est particulièrement élevé : chaque tonne produite émet en moyenne 575 kg de CO2. Au niveau mondial, la fabrication de ciment compte ainsi pour 5 % des émissions de CO2. Elle consomme aussi de grandes quantités d’eau et de sable.
Les différents types de béton
Le béton armé, composé d’une armature en acier recouverte de béton.Le béton fibré est renforcé de fibres synthétiques ou métalliques qui renforcent sa traction ou sa tenue au feu.Le béton précontraint consiste à mettre en tension des câbles en acier avant la prise, ce qui va comprimer le béton une fois solidifié.Le béton Haute Performance (BHP), avec une plus faible porosité et une plus grande résistance à la corrosion et au gel.Le béton autoplaçant est plus fluide que le béton classique et présente donc l’avantage de pouvoir être coulé dans un coffrage sans vibration (technique utilisée pour éliminer les bulles d’air).
Il existe également de nombreux bétons décoratifs, comme le béton lavé ou désactivé (à l’aspect granuleux, utilisé par exemple pour réaliser des allées), le béton ciré, coloré ou même translucide. Des bétons dépolluants ou autonettoyants ont également été mis au point.

Béton

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Arc Chair a &eacute;t&eacute; con&ccedil;ue par Thom Raffield Design dans la volont&eacute; de cr&eacute;er une chaise unique, confortable, fonctionnelle et belle. Elle est en ch&ecirc;ne massif provenant de for&ecirc;ts certifi&eacute;es [popupdefinition id=5965]FSC[/popupdefinition] locales. Elle est fabriqu&eacute;e par cintrage &agrave; la vapeur, un proc&eacute;d&eacute; &eacute;conomique en [popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition], qui ne pollue pas.&copy; Tom Raffield Design

Arc Chair : une chaise fabriquée par cintrage à la vapeur

Le FSC (Forest Stewardship Council) est un label qui assure que la production d'un produit à base de bois (ex. meuble) a suivi le cahier des charges d'une gestion durable des forêts.

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Envi est une poubelle bas&eacute;e sur une approche sociale des [popupdefinition id=5725]d&eacute;chets[/popupdefinition]. Elle les composte pour nourrir une plante. Des substances bior&eacute;actives et la photocatalyse sont utilis&eacute;es pour acc&eacute;l&eacute;rer la d&eacute;gradation et &eacute;viter les mauvaises odeurs.&copy; Julien Bergignat

Envi, la poubelle plante

Selon le Code de l’Environnement (art. L541-1), un déchet est « tout résidu d’un processus de production, de transformation ou d’utilisation, toute substance, matériau, produit ou plus généralement tout bien, meuble abandonné ou que son détenteur destine à l’abandon ». Autrement dit, tout élément qui est abandonné est un déchet. Ce n’est pas pour autant que cet élément est inutilisable, en l’état ou après modification. Seuls ceux qui sont qualifiés de déchets ultimes sont réellement inutilisables et doivent être stockés pour éviter des pollutions de l’environnement.
En France, chaque habitant jette en moyenne quelque 354 kg de déchets par an dans sa poubelle. À cela s’ajoutent les déchets produits par l’industrie et les entreprises, par l’agriculture ou encore par les activités de soin. Au total, la moyenne de déchets produits par Français avoisine les 14 tonnes par an ! Environ un tiers est incinéré, un tiers est valorisé (recyclage, compostage ou méthanisation) et un tiers mis en décharge.
Ce n’est qu’à partir de 1975 qu’une loi impose aux communes d’organiser la collecte et l’élimination des déchets ménagers. © Aldas, Fotolia
Différents types de déchets
Selon leur nature, leur provenance ou encore leur caractère toxique, les déchets se répartissent en différentes catégories :
les déchets ménagers — parmi lesquels les ordures ménagères à incinérer et les déchets recyclables triés — que nous produisons dans la vie de tous les jours ;les déchets non dangereux des activités économiques qui ressemblent aux déchets ménagers, mais sont produits par des entreprises ou des industriels ;les déchets toxiques des activités économiques qui représentent un danger pour la santé et pour l’environnement ;les déchets d’activités de soins à risques infectieux qui nécessitent un traitement particulier ;les déchets inertes qui peuvent être réutilisés en sous-couches pour les routes ou enfouis dans des centres de stockage des déchets ;les déchets des activités agricoles qui sont traités dans des centres spécialisés ;les déchets radioactifs qui sont confiés à l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs.

Déchet

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Bamboocycles est un v&eacute;lo dont certaines pi&egrave;ces ont &eacute;t&eacute; remplac&eacute;es par du bambou. Il est sign&eacute; Diego Cardenas, un designer mexicain. L'[popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] lors de la fabrication est alors r&eacute;duite.&copy; Diego Cardenas

Bamboocycles, le vélo en bambou

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Parapu est un si&egrave;ge pens&eacute; pour l'usage des enfants. Il est empilable, enti&egrave;rement r&eacute;alis&eacute; en pulpe de papier de [popupdefinition id=5731]PLA[/popupdefinition] (un [popupdefinition id=13438]plastique[/popupdefinition] bio fabriqu&eacute; &agrave; base de farine de [popupdefinition id=15788]ma&iuml;s[/popupdefinition]). Parapu est l&eacute;ger comme du papier et peut &ecirc;tre enti&egrave;rement compost&eacute; quand les enfants ont grandi.&copy; Sodra

Parapu, un siège en pulpe de papier de PLA (un plastique bio)

Originaire d’Amérique centrale et des Antilles, le maïs est une céréale qui a été domestiquée 7.000 ans avant Jésus-Christ.
Histoire et culture du maïs
Christophe Colomb l’a rapporté en Europe en 1493 où il a été cultivé intensivement dès la fin du XVIe siècle. Aujourd’hui, il est fréquemment consommé sur le Vieux Continent, sans pour autant que ses adeptes en apprécient les bienfaits pour leur santé.
Les bienfaits du maïs
 Le maïs est réputé pour calmer les irritations et traiter les inflammations du système urinaire mais aussi les rhumatismes et la goutte. Il est, en outre, apprécié pour ses vertus cholérétiques – qui stimulent la sécrétion de la bile –, et pour sa capacité à réduire la pression artérielle.
Son pouvoir diurétique a été constaté notamment dans une étude serbe menée en 2004 chez la souris. Selon les scientifiques, cette action pourrait être due à ses hétérosides, ses flavonoïdes et la forte teneur en sels de potassium. 
 L'huile de maïs, hydratante et anti-inflammatoire
 L’huile de maïs est utilisée comme agent hydratant de la peau dans les produits cosmétiques. Certains composants de cette huile, appelés « insaponifiables », sont également utilisés pour leurs effets anti-inflammatoires dans le traitement de la parodontopathie. Cette pathologie se caractérise par des lésions inflammatoires de la gencive et des tissus de soutien de la dent.
Des grains de maïs pour soigner les bleus ?
Max Rombi rappelle en outre dans son ouvrage, 120 plantes médicinales, que des cataplasmes sont confectionnés à partir de grains de maïs frais dans certains usages traditionnels pour soigner « bleus, œdèmes et furoncles ». 
Une céréale bonne pour le cœur 
Les styles et les stigmates de fleurs femelles de cette plante sont récoltés pour leurs saponines, leur huile essentielle et leurs tanins notamment. Ceux-ci sont cardiotoniques et hypotenseurs. 
Sources : 
120 plantes médicinales de Max Rombi et Dominique Robert, éditions Alpen, 525 pages ; Plantes médicinales, Gründ, 312 pages ; Maksimovic Z., Dobric S., Kovacevic N., Milovanovic Z. Diuretic Activity of maydis stigma extract in rats. Pharmazie 2004; 59(12):967-71; Maksimovic Z., Malenovic A., Jancic B., Kovacevic N. Quantification of allantoin in various Zea mays L. hybrids by RP-HPLC with UV detection. Pharmazie 2004;59(7):524-7.

Maïs

L'acide polylactique, désigné sous l'acronyme PLA, est un polymère d'origine biologique par opposition aux polymères d'origine fossile plus courants. Bio-assimilable et bio-dégradable, l'acide polylactique est utilisé dans l'industrie alimentaire pour des emballages de denrées sensibles tels que les œufs mais aussi dans l'industrie pharmaceutique pour certains comprimés.

Acide polylactique

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Francesco Castiglione Morelli et Tommaso Ceschi ont eu l'id&eacute;e de fabriquer Timeless Garden,&nbsp;une horloge surmont&eacute;e d'une jardini&egrave;re pour que la [popupdefinition id=15845]r&eacute;action chimique[/popupdefinition] entre la [popupdefinition id=4725]terre[/popupdefinition] et le [popupdefinition id=3877]m&eacute;tal[/popupdefinition] produise l'[popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] n&eacute;cessaire pour indiquer l'heure.&copy; Castiglione Morelli Design

Timeless Garden, l'horloge jardinière

Corps conducteur de l'électricité, et de la chaleur, en général malléable et ductile et réfléchissant la lumière (éclat métallique).
Au contact d'un acide, un métal donne un sel ; au contact de l'oxygène, il donne un oxyde (avec difficulté pour les " métaux nobles " comme l'or, le platine...).
On distingue les métaux alcalins et alcalino-terreux, les métaux de transition (éléments dont la couche d est partiellement remplie), les lanthanides ou terres rares (dont la couche 4f est partiellement remplie), les actinides (idem pour la couche 5f).
Phys. L'état métallique est défini par ses propriétés électroniques dues à la liaison métallique, qui, contrairement à la liaison covalente (électrons localisés entre les ions) ou la liaison ionique (électrons localisés à la périphérie des ions), est assurée par des électrons délocalisés (Voir théorie des bandes). 
Cet état existe pour les trois quarts des éléments chimiques, du moins pour certaines formes allotropiques : le silicium est métallique à l'état liquide et covalent à l'état solide par exemple. La conductivité électrique des métaux diminue quand la température augmente. A très basse température, certains métaux sont supraconducteurs, c'est-à-dire qu'ils conduisent l'électricité sans aucune dissipation. A une conductivité électrique élevée est associée une bonne conductivité de la chaleur. 
Les propriétés magnétiques des métaux sont diverses : paramagnétisme, ferromagnétisme (fer, nickel), antiferromagnétisme (cobalt)...
Phys.sol. La séparation entre métal, semi-conducteur et isolant est liée à la valeur de l'énergie de Fermi par rapport aux bandes d'énergie autorisées aux électrons : haut de la bande de valence, bas de la bande de conduction. Le niveau de Fermi d'un métal est dans la bande de conduction.

Métal

Parmi les huit planètes du Système solaire, la Terre est l’une des quatre planètes telluriques, solides, de composition (roches silicatées et fer) et de densité moyenne voisines (entre 3,9 pour Mars et 6,1 pour Mercure), la densité moyenne de notre planète étant de 5,52.
Structure du globe terrestre
La densité des roches superficielles, égale à 2,7, très différente de celle de la Terre dans son ensemble, a conduit à conjecturer une composition variant avec la profondeur. En combinant la nature surtout granitique des roches de surface, celle, surtout basaltique, des roches issues des magmas rejetés par les volcans et la composition en fer et nickel de la majorité des météorites, on en vint à l’hypothèse d’une composition en trois enveloppes emboîtées. On distingua ainsi le sial — de silice et aluminium — pour la surface, le sima — de silice et magnésium —, au-dessous, jusqu’au nife — de nickel et fer —, au centre de la Terre, en un arrangement qui rend compte de la densité globale de la planète. Au début du XXe siècle, Alfred Wegener usera de cette conception avant qu’elle n’évolue vers celle de croûte-manteau-noyau.
La sismologie allait donner une mesure de ces trois enveloppes. La discontinuité de Mohorovičić, ou Moho, vers 30 kilomètres de profondeur en moyenne, marquée par la réflexion et la réfraction des rais sismiques, constitue la frontière entre la croûte et le manteau terrestre. La discontinuité de Gutenberg, vers 2.900 km de profondeur, est la limite entre le manteau et le noyau. Toutes deux portent le nom de leur découvreur (le Croate Andrija Mohorovičić et l’Allemand Beno Gutenberg), depuis 1909 pour la première, et 1921 pour la seconde. Ultérieurement, la croûte fut divisée en une croûte supérieure et une croûte inférieure, séparées par une discontinuité de Conrad, souvent discutée, tandis qu’une graine était individualisée au centre du noyau, au-delà de 5.000 km de profondeur.
La croûte fit l’objet de précisions essentielles. D’une part, la croûte océanique est différente de la croûte continentale, comme le montra Gutenberg en 1921. La première est basaltique, la seconde granitique, du moins en moyenne. D’autre part, la croûte continentale s’épaissit sous les chaînes de montagnes en une racine qui peut atteindre 70 km d’épaisseur sous la cordillère des Andes du Pérou et de Bolivie.
Une étude plus fine des vitesses de transmission des ondes sismiques dans les parties superficielles — menée dans l’archipel des Tonga, dans le sud-ouest du Pacifique, par Jack Oliver et Bryan Isacks en 1967 — allait permettre de séparer les milieux solides des milieux visqueux, les premiers conduisant les ondes sismiques plus rapidement que les seconds. Ainsi furent distinguées la lithosphère, solide, comprenant sur 100 km d’épaisseur moyenne la croûte et le manteau supérieur, et l’asthénosphère, visqueuse, correspondant au reste du manteau. Ces distinctions, qui englobent celles de croûte et de manteau, mais avec des limites différentes, constituent les fondements de la tectonique des plaques.
Puis l’application des méthodes de sismique-réflexion à écoute longue, adaptées de la sismique pétrolière, apporta des précisions sur la structure de la croûte. On citera le programme américain Cocorp (Consortium for Continental Refraction Profiling), qui eut de nombreux équivalents, dont le programme français Écors (Étude des continents et des océans par réflexion sismique).
Enfin, les progrès accomplis dans l’étude de la propagation des ondes sismiques ont permis de distinguer dans le manteau des zones chaudes, à vitesse lente, et des zones froides, à vitesse plus rapide. Cette tomographie du manteau, en trois dimensions, a ainsi authentifié la conception des courants de convection, ascendants au niveau des rides (médio)océaniques, où remonte le matériel chaud du manteau inférieur, et descendants à la périphérie des océans, où s’enfonce la lithosphère froide. Tandis que des points chauds (hot spots), dispersés à la base du manteau, déterminent des ascendances permanentes qui sont à l’origine d’un volcanisme continu.
Vue complète de la partie éclairée de la Terre par le satellite DSCOVR. © Nasa
Composition chimique de la Terre
Le deutérium, le lithium et le béryllium terrestres ont probablement été formés dans la Galaxie par action des rayons cosmiques galactiques sur le milieu interstellaire, dans la période précédant la formation du Système solaire. De la même façon, les éléments radioactifs (par exemple l’uranium ou le thorium) ont été produits par une ou plusieurs explosions de supernovae dans la Galaxie, avant la formation du Soleil. Un certain nombre d’anomalies d’abondance s’expliquent simplement par évaporation de composés volatils au cours de la formation des planétésimaux.
L’atmosphère terrestre primitive, créée en milieu réducteur, devait essentiellement consister en méthane, ammoniac et vapeur d’eau. Sa composition actuelle résulte d’une part de la dissociation de ces molécules par le rayonnement solaire, suivie de l’évaporation de l’hydrogène et des réactions subséquentes d’oxydation, d’autre part de plusieurs milliards d’années de phénomènes biologiques (assimilation chlorophyllienne) conduisant à la production d’oxygène. Certains éléments, l’hélium notamment, proviennent simplement du broyage par érosion des roches radioactives.
Fiche signalétique
Masse (kg) : 5,976 x 1024Masse (Terre = 1) : 1Rayon équatorial (km) : 6.378,14Rayon équatorial (Terre = 1) : 1Masse volumique moyenne (g/cm3) : 5,515Satellites : 1Distance moyenne du Soleil (km) : 149.600.000Distance moyenne du Soleil (Terre = 1) : 1Période de rotation (jours) : 0,99727Période de rotation (heures) : 23,9345Période orbitale (jours) : 365,256Vitesse orbitale moyenne (km/s) : 29,79Excentricité de l’orbite : 0,0167Inclinaison de l’axe (°) : 23,45Inclinaison de l’orbite (°) : 0Vitesse d’échappement à l’équateur (km/s) : 11,18Gravité de surface à l’équateur (m/s2) : 9,78Albédo géométrique visuel : 0,37Température moyenne de surface : 15 °CPression atmosphérique (bar) : 1,013Composition en volume de l’atmosphère : azote 78 %, oxygène 21 %, autres 1 %

Terre

On qualifie de réaction chimique un processus au cours duquel on observe la transformation de certaines espèces chimiques (molécules, atomes, ions) en d’autres.
C’est un processus qui présente la particularité de conserver intégralement la matière. Mis en présence les uns des autres, les éléments qui constituent les réactifs réagissent et se retrouvent tous dans ce qui constitue les produits de la réaction.
Mécanismes de réaction et équation chimique
Une réaction chimique peut être le résultat :
de la rupture et de la formation d’une ou de plusieurs liaisons chimiques ;d’un transfert d’électrons ;d’interactions entre anions et cations.
Une réaction chimique se décrit grâce à une équation chimique.
Réaction acido-basique (par échange de proton) et oxydoréduction
Il existe tant de réactions chimiques qu’il serait difficile de les lister. On peut simplement citer quelques-unes des familles de réactions les plus courantes comme les acido-basiques (réaction chimique par échange de proton H+) ou les oxydoréductions.
 La chimie est un monde fantastique. Il suffit parfois de mélanger quelques produits pour générer des précipités, des changements de couleurs et parfois même des explosions… Enfilez votre blouse pour un tour en vidéo dans l’univers des réactions chimiques. © DizzyCtube, UCBerkeley, Brusspup, Rogerio Marcon
Réaction chimique et réaction nucléaire : quelle différence ?
Contrairement aux réactions nucléaires, par exemple, une réaction chimique n’a aucun effet sur le noyau des atomes, seulement sur leurs arrangements électroniques.
On parle parfois de réaction chimique par échange de proton. Cependant, cela ne signifie pas pour autant que les noyaux sont impactés. (Dans ce cas, il y a transfert d'un ou plusieurs ion H+ d'un acide vers une basse, des ions H+ qui se réduisent chacun à un proton.)
Les changements d’état de la matière – tout comme l’érosion, par exemple – ne sont pas non plus des réactions chimiques. Ce sont des transformations physiques. Les changements d’état de la matière se font en effet sans que les espèces chimiques en présence ne soient modifiées. La solidification de l’eau transforme seulement l’eau liquide en eau solide (glace).
Réactions exothermique et endothermique
Une réaction chimique peut fournir de l’énergie (chaleur, lumière, électricité, etc.). On parle alors de « réaction exothermique ». Au contraire, une réaction peut être consommatrice d’énergie. On la qualifie alors de « réaction endothermique ».
En réalité, toutes les réactions chimiques ont besoin d’une certaine quantité d’énergie dite « énergie d’activation » pour se lancer. Cette énergie se résume parfois à l’agitation thermique qui existe à température ambiante.