Cédric François de Equium, l’homme qui crée du froid avec du son

Cédric François est le créateur de l’entreprise Equium. Son défi : faire du froid avec du chaud grâce à l’acoustique, rien que ça ! Une innovation de rupture qui pourrait bien changer le monde et qui l’amène à monter sur la scène de TEDxRennes en 2020. Pourtant, rien n’indiquait à la base dans son parcours qu’il entreprendrait un tel projet.

Cédric François, un entrepreneur qui cherche du sens à ses actions

Après une école de commerce à SUP de Co Tours, il part 1 an sur une mission de logisticien en Irak après la première guerre du Golfe pour découvrir le Moyen-Orient. Cela lui permet de se découvrir lui-même tout en donnant un sens à son action par l’humanitaire. De retour de ce baptême du feu, il intègre le groupe Danone sur des fonctions commerciales et marketing. Il réalise ses missions en France et à l’étranger, jusqu’en Argentine.

Au bout de 10 ans, il part quelques temps au Brésil pour peindre et développer sa créativité avant de rentrer en France pour créer Nouvel Oeuvre. C’est une agence d’innovation par le design pour lier innovation, art graphiques, et créativité.

L’interview de Cédric François de Equium

Cédric, à quel moment dans votre carrière vous êtes-vous intéressé aux questions environnementales ?

C’est à mon retour en France que j’ai créé une agence d’innovation par le design : Nouvel Œuvre. J’ai compris qu’innover ne prenait pas toujours en compte l’intérêt de tous les acteurs : l’entreprise et les technologies à sa disposition, l’utilisateur du produit et du service et le sociétal. J’ai alors découvert les travaux du club de Rome et le fameux rapport Meadows. Il montrait dès 1970 les risques d’effondrement de notre société à cause de la trop forte pression humaine sur les ressources et écosystèmes engendrant les changements climatiques en cours (travaux confirmés en 2000).

Dès 2008, en partenariat avec le pôle éco-conception de St Etienne dirigé par Samuel Mayer, nous avons accompagné certains de nos clients dans une réflexion sur leur démarche d’éco-conception. Le constat est qu’il est souvent plus facile de raconter que l’on va bien faire les choses (la tentation du greenwashing) que réellement changer ses pratiques ou ses business model. Finalement, on ne change vraiment que quand on est en danger ou sous la contrainte, car souvent la sagesse commence avec la peur du gendarme. Néanmoins, il faut bien commencer quelque part et ce sont souvent les premiers pas qui permettent de passer de la phase : « je ne sais pas que je ne sais pas » à celle de « je sais que je ne sais pas » pour commencer à mettre en place des actions correctives.

Le premier éco designer m’a beaucoup frappé dans ma quête d’un design qui ait du sens : il s’agit de Victor Papanek. Il disait de façon provocante que « Le design, en persuadant les gens d’acheter des produits dont ils n’ont pas besoin, avec de l’argent qu’ils n’ont pas et pour impressionner des gens qui s’en moquent est sans doute l’activité la plus hypocrite de notre temps. ». Il mettait ainsi en exergue la responsabilité des designers dans le système de création de valeur et leur rôle pour inventer aujourd’hui des nouveaux produits et services chargés de sens, durables, résilients. Sinon le design sera une des activités les plus dangereuses de notre temps puisque les produits et services sont fait à base de matières et de flux, soit de toujours plus d’énergie, de CO2 et d’impact sur la biodiversité.

En parallèle, je suivais les travaux de mon père, professeur émérite à l’Université Paris VI en mécanique des fluides et directeur d’un laboratoire de recherche en cryogénie, le LIMSI à Orsay. Il avait redécouvert de façon fortuite le phénomène naturel d’amplification d’ondes acoustiques par de la chaleur au cours de ses travaux de recherche en cryogénie en fin des années 90. Il a alors développé un programme de recherche avec ses équipes pour comprendre et développer cette néo science au carrefour entre 3 disciplines : la thermique, l’acoustique et la mécanique des fluide. On l’a nommée la Thermoacoustique.

C’est à ce moment que vous avez créé Equium ?

Pas tout à fait. En 2006, en partant à la retraite, mon père a monté un bureau de conception dédié au développement de cette technologie pour trouver les applications. Nous nous sommes rejoins 10 ans plus tard, alors que je cherchais à avoir un impact direct dans mon action professionnelle, sur le plan économique, écologique et sociétal. J’ai alors créé Equium en 2017.

Mais alors, comment ça marche la thermoacoustique ?

C’est un phénomène naturel qui a été découvert par des souffleurs de verre phéniciens au premier siècle avant JC : ceux qui faisaient chanter leur tube. Mais il a fallu attendre le 19ème siècle pour en comprendre la cause : c’est la différence de température entre le verre en fusion et la température ambiante qui produit ce son.

2 phénomènes se combinent :

1. Quand on chauffe un côté d’un tube (le verre en fusion), les molécules d’air se compriment, entraînant leur déplacement vers une partie plus froide de la paroi (l’air ambiant) à qui elles transfèrent leur chaleur, et en se refroidissant … elle se détendent et reviennent alors à leur position initiale. Et ainsi de suite : j’avance et je recule. Les molécules se mettent donc à osciller, et c’est cette oscillation que l’oreille perçoit comme un son. Elles forment une onde de pression.
2. Le second phénomène, c’est la coopération des molécules entre elles tout au long du tube. Je prends de la chaleur, je la cède à ma voisine, je repars en chercher etc., ce qui forme une onde acoustique qui se déplace en se mettant en résonance dans le tube.

Il se trouve, et c’est là que l’innovation tient sa clé, que sur ces ondes de pression, il se produit deux phases : quand la molécule monte, elle se comprime et quand elle descend elle se détend. C’est la compression-détente, qui est le principe même de la production du froid. Un frigo par exemple, comprime le gaz grâce à son moteur, puis le détend, ce qui produit le froid.

En quoi votre innovation vient-elle bousculer les solutions de production de froid existantes ?

Malheureusement, dans le marché actuel, 99% des machines sont des machines à compression (comme les frigos). Elles sont responsables de 10% de la production de gaz à effet de serre et 10% de l’électricité mondiale sert à faire du fois. On prévoit que les besoins en froid vont tripler dans le monde dans les 30 prochaines années (source : AIEA) pour refroidir les aliments, les médicaments ou nos habitations. Si on utilise les systèmes à gaz existants pour produire ce froid, quel sera l’impact sur la planète, même si ces technologies progressent aussi ? Il y a là un véritable enjeu à trouver un moyen de faire du froid de façon propre.

Le système que nous avons développé répond justement à cette double problématique. Il ne produit pas de gaz à effet de serre et la compression-détente se fait par la récupération de chaleur, donc en consommant beaucoup moins d’énergie. On est aux alentours de 70 à 95% d’électricité consommée en moins par rapport à une climatisation ou un frigo classique selon les applications terrestres ou maritimes. Avec même un triple bénéfice puisqu’on utilise de la chaleur perdue, aussi appelée chaleur fatale par les industriels, améliorant ainsi l’efficacité énergétique des systèmes existants.

C’est quoi l’efficacité énergétique et en quoi est-ce crucial ?

C’est un sujet majeur sur lequel de gros progrès sont possibles. Une voiture a par exemple une efficacité énergétique de 25%, à savoir que 25% du carburant utilisé est converti en énergie mécanique. Le reste, c’est cette fameuse chaleur perdue. Un groupe électrogène de production est à 40% d’efficacité énergétique, une centrale nucléaire à 35%. Autant dire que ces efficacités sont assez faibles ! Par conséquent, récupérer une partie de ce qui est perdu pour refaire de l’énergie noble est un enjeu majeur de notre sobriété énergétique, que soutient d’ailleurs beaucoup l’Ademe.

S’il faut travailler sur le développement des énergies renouvelables, il faut aussi mener en parallèle ce combat de l’efficacité énergétique. Il faut penser tous les sujets à la fois : notre consommation, les productions d’énergie, les solutions de stockage et l’efficacité énergétique.

Concrètement, quelles sont les applications possibles à la thermoacoustique ?

Il y a deux types d’applications au niveau industriel :

• La première, c’est de répondre à un besoin de froid dans des lieux de production de chaleur fatale. Par exemple, sur des bateaux, on produit du froid aujourd’hui avec une électricité produite par un groupe électrogène qui fonctionne au fioul ou gasoil. On peut récupérer leur chaleur perdue pour produire du froid par thermoacoustique et alimenter des chambres froides ou faire de la climatisation. On peut aussi imaginer des usages dans des usines agroalimentaires, dans des cimenteries, etc.
• La seconde idée est de s’implanter partout où on produit de l’électricité non connectée au réseau ou « off grid », avec des groupes électrogènes ou des turbines à gaz. En se connectant à ces machines de production, on peut produire du froid, notamment pour refroidir ces engins et améliorer leur efficacité énergétique

Une troisième application en cours de développement concerne directement les ménages avec une chaudière gaz thermoacoustique. L’idée étant de récupérer une partie de la chaleur des brûleurs gaz pour faire fonctionner la pompe à chaleur acoustique et doubler la performance des chaudières à gaz.

Au-delà de l’intérêt environnemental évident, c’est un véritable projet entrepreneurial. Quelles ont été, jusqu’ici, les étapes clés du développement de l’entreprise ?

Introduire des innovations de rupture sur les marchés de l’énergie est extrêmement difficile. L’essentiel pour les industriels, quel que soit leur secteur, n’est pas que ça marche mais que ça ait marché longtemps avant qu’ils l’installent. J’ai pu en prendre conscience dans mon activité chez Nouvel Œuvre. Par exemple, dès 2008, j’ai travaillé sur un grand projet de réflexion prospective d’éco-conception pour la grande distribution… et ce n’est qu’aujourd’hui, 12 ans plus tard, que je vois s’implanter les concepts que nous avions imaginés !

Mais le monde est en train de changer. J’ai le sentiment que les entreprises dépassent le stade de l’investissement au titre de la RSE et qu’elles sont prêtes à un changement plus profond. On le voit d’ailleurs avec la loi Pacte et les entreprises qui deviennent des entreprises à mission, modifiant leurs statuts pour s’engager sur le long terme.

Je suis confiant sur notre réussite à venir.

Bien sûr, à chaque étape du chemin, il y a des écueils qu’on passe les uns après les autres : des prototypes qui ne marchent pas, des pistes de développement qui ne donnent pas les résultats escomptés et qui nous font prendre un an de retard, des fonds à aller chercher, des investisseurs et des clients qu’il faut rassurer, etc. Ce qui fait la définition d’un entrepreneur, mais peut-être aussi d’un breton, c’est la persévérance et la résilience. Cette capacité à se remettre en question quand on est face à des échecs ou des complications est essentielle dans l’entrepreneuriat ! Quand on s’engage dans l’invention, il faut être prêt à emprunter des voies qui ne marcheront pas forcément. Ces échecs ont des vertus, comme le souligne dans son ouvrage le philosophe Charles Pépin.

Et pour ce qui est de l’avenir, nous avons devant nous deux années clés : nous lançons un prototype industriel et travaillons à diviser nos coûts de production par 10 et ainsi être plus que compétitifs face aux machines à compressions existantes sur le marché. Notre objectif est d’être sur le marché en 2020, et en 2021 avec des premiers prototypes fonctionnels de notre pompe à chaleur sur les chaudières à gaz.

Pourquoi avoir appelé votre entreprise Equium ?

Equium vient du mot équilibre en latin, qui correspond à ma vision du monde et de l’énergie. On doit donc bâtir un projet avec du « et » et pas du « ou ». C’est par du métissage de cultures qu’on trouvera des solutions et c’est par du métissage d’énergies qu’on trouvera des solutions vertueuses.

Vous préparez actuellement un talk pour TEDxRennes. Comment ça se passe ? Quelles idées voulez-vous porter, diffuser ?

C’est beaucoup de travail. L’enjeu est de faire passer un message fort et clair. Au début de la préparation, je suis parti sur une approche trop complexe car les concepts eux-mêmes peuvent être compliqués. Je m’attache finalement à faire beaucoup plus simple afin que le message passe.
La conversion naturelle de chaleur en son a sa place dans le concert des solutions au changement climatique. Mais l’énergie du son ne prendra cette place que si l’on change 3 règles du jeu économique :

1. Responsabiliser les entreprises sur leurs impacts négatifs : les fameuses externalités négatives : pollution, déchet, impact sur la biodiversité
2. Donner une valeur aux biens communs et ressources naturelles : l’air, l’eau, la terre
3. Valoriser financièrement les impacts positifs des écoproduits et écotechnologies comme la thermoacoustique, véritable machine à externalité positive : plus on l’utilise, meilleur est son bilan (réduction de la pollution et des gaz à effet de serre).

C’est donc bien par la réglementation et le principe de responsabilité élargie du producteur et de l’utilisateur des systèmes qu’on avancera vraiment. Il faut pousser les entreprise à faire du profit avec des produits et services vertueux et rendre peu rentable ce qui est négatif.

Le talk se déroulera à Rennes. Quel lien avez-vous avec la Bretagne ? Quel est votre port d’attache ?

Je suis Breton tout simplement ! L’histoire de ma famille se trouve un peu partout en Bretagne : à Saint-Brieuc, à Concarneau, à Lorient, à Quimper, à Scaër, à Daoulas notamment. Mais mon port d’attache est à Belle-Ile maintenant, sur la commune de Sauzon plus précisément, où nous avons une maison familiale depuis 1947 et où j’aime me retrouver entouré de tous mes proches.

Découvrez Cédric François de Equium à TEDxRennes le 19 septembre 2020

Cédric François montera sur la scène de TEDxRennes le 19 septembre 2020. Il partagera avec les 3300 spectateurs du Liberté son idée qui, c’est certain, peut changer le monde. Il aura 18 minutes maximum pour exposer son projet et mobiliser le public pour que chacun devienne acteur du changement. Et dans un temps un peu plus lointain, découvrez les innovations qui ont révolutionné le monde grâce à nos inventeurs bretons.