Sense City est une ville miniature construite au cœur de la cité Descartes de Champs-sur-Marne, qui va être inaugurée début 2018 : placée sous un dôme hermétique permettant de simuler n’importe quel événement climatique, cette plateforme de recherche et développement offrira les moyens de tester tous les attributs des futures villes intelligentes.
A Champs-sur-Marne, la cité Descartes est un espace d’expérimentation de la ville durable : c’est ici que l’Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux (Ifsttar) peaufine sa dernière merveille technologique, Sense City.
Sense City: une ville miniature sur 400m2, avec bâtiments, routes, espaces verts...
Lancée suite à la première vague d’appel à projets « Investissements d’avenir » de 2010, cette plateforme de recherche et développement unique au monde sera opérationnelle début 2018. Financée par l’Etat à hauteur de 9 millions d’euros, Sense City reconstitue une ville, en miniature, pour y tester les solutions d’urbanisme et de développement durable appliqué à la ville, dans toutes les conditions climatiques ou de pollution.
Cette cité miniature est composée de deux espaces de 400 m2, où sont construits logements, bâtiments publics, routes, parkings, espaces verts, équipements urbains (feux de circulation, panneau, poubelles, signalisation), avec une multiplicité de matériaux et de techniques de construction. L’un des deux espaces est équipé d’un sous-sol, permettant d’étudier les réseaux (d’eau, de gaz ou d’électricité), la géothermie et la pollution des sols.
« Le climat programmé peut être standard ou extrême… »
Ce monde à taille réduite est équipé d’un nombre considérable de capteurs. Il est installé dans une chambre climatique de 8 mètres de haut, capable de reproduire une infinité de conditions : « La chambre climatique permet de tester sur un même environnement différentes conditions météorologiques spécifiques, sur des durées déterminées. Le climat programmé peut être standard ou extrême, la température peut osciller entre -10° et 40°, et l’humidité de 20 % à 90 %. Comme nous voulons tester la végétation en ville, nous pourrons même reproduire des rayons équivalents à ceux du soleil. » détaille Anne Ruas, chercheuse à l’Ifsttar et coordinatrice du programme.
Sense City permet également de programmer la pollution de l’air, pour étudier son évolution et la répartition des polluants, et même le développement de microbes dans un environnement urbain. Le but est d’étudier les réactions des aménagements et matériaux aux différentes conditions climatiques et de pollution, leur performance énergétique dans ces mêmes conditions, ainsi que la propagation de la pollution dans l’air, l’eau et les sols.
Multiplier les expérimentations pour optimiser la ville de demain
L’intérêt essentiel est de pouvoir reproduire les expérimentations à l’infini, en modifiant certains paramètres, « ce qui serait impossible dans le monde réel » note Anne Ruas. Ce programme permet ainsi de tester la connectivité et la collecte d’informations, grâce à un modèle de smart city hyper-connectée. Le but est de proposer une ville capable de s’auto-diagnostiquer, en temps réel, et de s’améliorer en permanence.
D’un point de vue énergétique, Sense City teste les moyens, grâce aux capteurs, d’anticiper les fragilités et les défaillances des réseaux électriques, de déterminer leurs besoins énergétiques à tout moment (entre autre en fonction du climat, de la température et de l’humidité), et ainsi d’optimiser la gestion de l’énergie et de l’électricité.
Les capteurs et nano-capteurs, rouages clés de la smart city et des smart grids
Au-delà, Sense City permet de progresser sur la technologie des capteurs et nano-capteurs : cette ville n’ayant pas d’habitants, les chercheurs ont peuplé celle-ci de capteurs sans se soucier de gêner les riverains. Cela a permis et permet encore de déterminer quels capteurs sont les plus utiles et quel positionnement serait idéal en fonction des informations que l’on veut relever.
Le programme est également un champ de test idéal pour les dernières générations de capteurs, pour vérifier leur fiabilité, leur solidité, leur résistance aux éléments – et tout particulièrement les nano-capteurs, ultra-miniaturisés. « La miniaturisation des capteurs est nécessaire si l’on veut vraiment mesurer toutes les dimensions de la ville avec précision. Les nanotechnologies permettent de réduire leur taille et, ce faisant, leur coût. » explique Tarik Bourouina, chercheur à l’ESIEE Paris.
C’est un autre enjeu d’importance pour la mutation des villes et réseaux électriques vers plus d’intelligence : smart city et smart grids nécessitent des capteurs fiables et miniaturisés pour collecter les informations nécessaires à leur plein déploiement. Sense City leur offrira un espace rêvé pour expérimenter les meilleures options en la matière.
Crédit Photo: Sense City / IFSTTAR
