En impression 3D, tout se joue dans les matériaux : résistance, légèreté, durabilité, usages. Un enjeu clé pour l’industrie… et pour les ingénieur·es de demain.

Qu’il s’agisse de pièces de fusée, d’automobile, de pont ou même d’aliments, la fabrication additive (FA) redéfinit complètement le champ des possibles dans de très nombreux domaines d’activités. Elle offre des perspectives prometteuses en matière de matériaux, mais elle pose également des défis techniques, économiques et environnementaux qui nécessitent une maturation et une adaptation des procédés en lien avec les matériaux utilisés.

Plus connu sous la dénomination « impression 3D », ce procédé met en œuvre des polymères (plastiques) ou des alliages métalliques pour fabriquer des objets du quotidien. Les imprimantes 3D polymères sont accessibles au grand public pour quelques centaines d’euros. Elles permettent notamment de fabriquer des pièces prototypes (d’où le nom prototypage rapide), des coques de téléphone, des pièces de rechange, des prothèses, des bijoux, des jouets, des objets de décorations ou des maquettes.

Dans un contexte de transition énergétique marqué par l’urgence climatique et la polarisation des débats, le nucléaire continue de cristalliser interrogations, oppositions et attentes. Directrice de la centrale nucléaire du Bugey, Elvire Charre, alumna INSA Lyon diplômée en 1994 et formée au sein du département génie électrique, partage sa vision d’une filière en transformation permanente, sommée de conjuguer exigence technique, responsabilité sociale et transparence démocratique.

Pilier historique du mix électrique français, le nucléaire est aujourd’hui au cœur de multiples transitions : énergétique, industrielle, sociétale. À la tête de la centrale du Bugey, Elvire Charre, alumna INSA Lyon, incarne un nucléaire en mouvement, fondé sur la sûreté, la pédagogie et la conviction que la transition se construit dans la durée, sur le terrain. « Nous devons à nos concitoyens d’ouvrir nos portes et d’expliquer ce que nous faisons. La transparence doit s’exprimer en permanence, y compris lorsque nous ne sommes pas satisfaits de nous-mêmes », assure-t-elle.

Dans un contexte industriel où la durabilité des matériaux devient un enjeu majeur, deux chercheurs du laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP) ont mis au point une nouvelle approche pour rendre les matériaux thermodurcissables beaucoup plus résistants aux fissures. Simple dans son principe et très efficace dans ses résultats, cette innovation pourrait contribuer au développement de matériaux à la fois plus solides et plus durables.

Les matériaux thermodurcissables occupent une place centrale dans l’industrie moderne. Résines époxy, composites, colles structurales ou revêtements anticorrosion : ils forment la colonne vertébrale d’applications allant du transport terrestre aux technologies spatiales.

Leur rigidité et leur capacité à conserver leurs propriétés en conditions extrêmes en font des alliés précieux. Pourtant, ces matériaux présentent une faiblesse critique : une fissure qui s’initie à la suite d’un choc se propage souvent très rapidement, menant à une rupture brutale.

Dans un contexte où ces matériaux ne sont pas recyclables, augmenter leur résistance et leur durée de vie devient un enjeu majeur à la fois scientifique, industriel et environnemental.

Vieillissement du parc éolien, coûts de maintenance élevés, objectifs climatiques ambitieux : la fiabilité des éoliennes est devenue un enjeu stratégique. À l’INSA Lyon, des chercheurs apprennent à lire les signaux vibratoires des machines pour anticiper les pannes et prolonger leur durée de vie.

Mieux vaut prévenir que guérir. La filière éolienne doit aujourd’hui faire face à un tournant majeur. Le parc existant en Europe est vieillissant : 50 % des éoliennes au Danemark ont plus de 15 ans, 40 % en Allemagne et, à ce stade seulement, 5% en France. D’ici à 2050, de nombreuses éoliennes devront encore être installées pour faire augmenter la part des énergies renouvelables et contribuer ainsi à l’atteinte de l’objectif de neutralité carbone d’ici à 2050.

Dans ce contexte, la fiabilité des machines et leur maintenance sont des enjeux cruciaux. Anticiper les défauts de fonctionnement des éoliennes c’est intervenir au meilleur moment avant l’éventuelle panne pour éviter des dégâts majeurs et des coûts très importants, jusqu’à 450 000 euros rien que pour une boîte de vitesse d’une éolienne.

Au sein du Laboratoire de Vibrations Acoustique (LVA) de l’INSA Lyon, des chercheurs, pilotés par Jérôme Antoni, enseignant-chercheur au LVA et co-responsable (avec Didier Rémond du LAMCOS), du projet européen MOIRA (Monitoring Large-Scale Complex Systems), travaillent sur des méthodes mathématiques pour mieux percevoir les signaux vibratoires des machines et ainsi mieux anticiper les anomalies. Décryptage.

« Nous traitons ce que l’on appelle le signal vibratoire via des modèles mathématiques. Et chacun de ces signaux constitue une preuve de l’état de santé de ces machines tournantes », explique Jérôme Antoni, enseignant-chercheur au LVA.

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Produit à partir de biodéchets, le biogaz s’impose comme une alternative renouvelable et écologique dans un marché en pleine expansion. Pour répondre à cette demande croissante, l’entreprise drômoise Prodeval a choisi de franchir une étape inédite : créer une ligne pilote destinée à standardiser et massifier la production d’équipements.

Pour faire éclore cette ligne de production unique au monde, l’ETI (Entreprise de Taille Intermédiaire) s’est appuyée sur l’expertise scientifique des chercheurs du laboratoire DISP et les compétences de l’entreprise Aventech, son principal sous-traitant. Inaugurée en juin 2025, la ligne d’assemblage ALLIANCE devrait atteindre sa pleine capacité de production en 2029.

Produit à partir de déchets organiques issus de l’agriculture, de l’agroalimentaire ou des ménages, le biogaz s’impose comme une ressource renouvelable et locale. Si celle-ci ne représente encore qu’une faible part de la consommation française, la filière connaît une croissance rapide. Dans un contexte de tensions géopolitiques et de dépendance aux importations de gaz, son développement constitue un levier stratégique pour renforcer l’indépendance énergétique du pays.

« Le procédé repose sur la méthanisation (ou Digestion Anaérobie) : les biodéchets dégagent un gaz brut composé à la fois de méthane (CH4) et de dioxyde de carbone (CO₂). Une fois épuré, le biométhane possède les mêmes caractéristiques que le gaz naturel fossile distribué dans les réseaux. Rien n’est perdu : le CO₂, capté et liquéfié, est lui aussi par ailleurs valorisé », explique Lilia Gzara, enseignante-chercheuse au DISP.

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Chaque année en France, près de 14 millions de tonnes de déchets sont brûlés dans plus d’une centaine d’usines d’incinération. De ces fours sortent des mâchefers, résidus solides issus de la combustion, qui sont ensuite en partie réutilisés pour réaliser nos infrastructures routières. Et depuis quelques années, ces matériaux intéressent de près les chercheurs et les industriels pour leur potentiel de réutilisation dans d’autres usages.

À l’INSA Lyon, le laboratoire Déchets Eaux Environnement Pollutions (DEEP) spécialiste de la caractérisation chimique et minéralogique des eaux et déchets solides, mène des recherches pour percer les mystères de cette matière dans ses plus petits détails. Décryptage avec Denise Blanc, enseignante-chercheuse du laboratoire DEEP, spécialiste du sujet.

Papiers souillés, textiles usagés, plastiques, emballages composites, déchets d’hygiène et bien d’autres encore. Malgré des évolutions importantes en matière de recyclage ces dernières années sur les matières plastiques, les déchets organiques, le verre, le carton ou encore certains métaux, de nombreux déchets issus de nos poubelles suivent encore un chemin peu connu, celui des fours d’incinération. Chaque jour, partout en France, des usines brûlent ces matériaux à très haute température (850°C-1100°C).

Objectif : détruire les composés organiques et réduire le volume de ces déchets. La matière ne disparaît pas, elle se transforme et se valorise. D’abord, par le biais de la chaleur dégagée lors de la combustion qui peut être exploitée sous forme de vapeur et ainsi faire tourner des turbines qui génèrent à leur tour de l’électricité. Mais chaque tonne incinérée de cette matière produit aussi 250 à 300 kg de mâchefers d’incinération de déchets non dangereux (MIDND) et 50 à 70 kg de résidus d’épuration de fumées (REFIOM) qui sont eux considérés comme dangereux et traités dans des centres spécialisés qui les enfouissent. 

Résultat : près de 3 millions de tonnes de mâchefers produits chaque année souvent destinés à la production de remblais en soubassements d’ouvrages d’art ou de routes mais aussi dans les sous-couches de voirie ou de parking.

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