Dans un contexte contraint par l’urgence climatique et compte tenu du fort impact environnemental du voyage, comment repenser la mobilité universitaire à l’international ? C’est le sujet qui a occupé Antoine Humbert, Gladys Leclerc, Sarah Spagnesi et Kathleen Izquierdo, lors de leur cursus au sein de la formation mastère spécialisé Manager de l’Environnement et de l'Éco-Efficacité Énergétique (ME4). Dans le cadre de leur « Projet de Compétences Acquises », ces étudiants se sont mis en quête de solutions concrètes et applicables à l’INSA Lyon en matière de stratégie bas-carbone. 

Dans votre rapport intitulé « Alignement de la politique de mobilité internationale des étudiants avec la stratégie bas-carbone de l’INSA Lyon », vous décrivez vous être appuyés sur des constats précédemment établis par le projet GEnEPI¹, mené par des étudiants de l’INSA Lyon en 2021. Quels étaient ces constats en matière de mobilité étudiante ?

Kathleen Izquierdo : Le rapport GEnEPI² « Décarbon’INSA » mené par des étudiants de troisième année du département génie énergétique et environnement établit la liste des émissions de gaz à effet de serre liées aux mobilités internationales des étudiants et du corps professoral. Il propose aussi des préconisations pour réduire les émissions et inscrire les mobilités dans une trajectoire bas-carbone. Sur l’année 2019, près d’un quart du bilan carbone de l’établissement était dû aux « déplacements aériens étudiants », soit 2076 tonnes CO2eq émises. Cela s’explique : avec plus de 200 universités partenaires à travers le monde, l’INSA Lyon a une politique de développement international ambitieuse. Les offres de séjour longue distance sont nombreuses ; la mobilité étudiante d’une durée minimale d’un semestre étant un critère d’obtention du diplôme selon le référentiel des études rédigé par la Commission des Titres d’Ingénieurs (Cti), chaque département de spécialité doit accompagner les étudiants sur leurs projets de mobilité. Deux fois sur trois, les trajets sont réalisés en avion, et l’impact environnemental est significatif. 
Suite à l’étude GEnEPI, le PassCarbone a été instauré au sein du département GEn. Cet outil de comptabilité fixe un quota carbone par étudiant à 5 tonnes CO2eq pour réaliser l’ensemble des mobilités du cursus de spécialité. Le dispositif n’interdit rien, les étudiants peuvent demander des dérogations dans le cadre de projets nécessitant une mobilité plus lointaine. Le bilan de ce dispositif est positif puisqu’il sensibilise et permet aux étudiants d’envisager leur mobilité autrement, notamment en utilisant des moyens de transport moins polluants.

Face à ces constats, comment avez-vous questionné la nécessité de rendre obligatoire la mobilité à l’international ?

Antoine Humbert : La raison d’être des mobilités est intrinsèquement liée à l’acquisition de multiples compétences, qu’elles soient relatives aux savoirs et aux savoir-faire, au développement de compétences relationnelles, linguistiques ou personnelles. Au-delà des apports académiques et professionnels, cela permet aux élèves-ingénieurs d’élargir leurs horizons, de développer une adaptabilité et une ouverture aux autres : des qualités indispensables pour devenir un ingénieur ancré dans la réalité, capable de répondre aux enjeux sociétaux d’aujourd’hui en faveur d’un développement durable. Nous avons donc cherché d’autres formes d’expériences permettant d’accéder à des compétences similaires : un engagement associatif, un tour de France à vélo, une expérience de woofing, être professeur de français langue étrangère, un engagement pour devenir mentor de jeunes issus de milieux défavorisés… Bien sûr, chaque levier d’action est plus ou moins facile à mettre en place et aura un potentiel d’impact différent.

Quels sont les principaux leviers qui peuvent être actionnés pour réduire la facture écologique des mobilités académiques étudiantes ? 

Gladys Leclerc : Pour faire mieux, il est indispensable de dresser un état des lieux de la situation existante. Pour ce faire, il faut collecter de la donnée. Les évaluations carbone réalisées jusque-là se basent sur des extrapolations. Or, disposer de données plus précises est primordial pour conduire efficacement le changement. Cela permet notamment d’envisager la création d’un outil de suivi et de pilotage des mobilités plus fiable. Une fois les données connues, il est possible de fixer un objectif de réduction des émissions de gaz à effet de serre et d’engager un plan d’action pour atteindre cet objectif. Ensuite, le volet financier est très important. Aujourd’hui, beaucoup de bourses sont proposées aux étudiants « pour aller loin ». Or, nous avons constaté la nécessité d’inciter financièrement les mobilités douces. Pour accompagner et soutenir les changements de pratiques, un système de bourses « bas-carbone » doit être mis en avant. Nous avons imaginé un « badge mobilité » qui intégrerait le temps de transport, souvent plus long, lié aux mobilités douces pour les voyages européens. En complément au sujet financier, l’INSA pourrait accompagner ses étudiants dans la préparation, l’organisation de départs groupés ou la mutualisation des bagages. Enfin, il apparaît nécessaire de créer de nouveaux récits et de mettre en lumière des expériences de mobilité douce stimulantes. Le deuil des mobilités existantes est inévitable pour atteindre les objectifs des Accords de Paris… Certains étudiants ont d’ailleurs déjà commencé, comme Jules Ducas, étudiant à l’INSA Lyon qui avait rejoint son université d’accueil à vélo. Ces récits permettent d’envisager les choses sous un autre angle pour les élèves-ingénieurs qui s’apprêteraient à partir à l’étranger et peuvent susciter l’envie de faire autrement.

La mobilité internationale étudiante préoccupe beaucoup les institutions et la jeunesse très sensible aux défis environnementaux. C’est un sujet qui nécessite un profond travail de conduite du changement : un terrain idéal pour des étudiants en éco-efficacité ?

Sarah Spagnesi : Nous avons relevé un engouement très fort autour du sujet de la part de toute la communauté, d’autant que le contexte externe a beaucoup de poids, en particulier chez les étudiants qui manifestent de plus en plus d’intérêt sur ce sujet-là. Cela oblige les établissements à être plus proactifs que réactifs. À l’INSA Lyon, des initiatives ont déjà été mises en place mais elles restent insuffisantes. Loin de vouloir supprimer totalement les mobilités des étudiants et malgré un contexte contraint par les réglementations, il est possible et même nécessaire de faire mieux au vu du contexte environnemental, social et politique. Les changements rapides sous contraintes sont souvent difficiles à opérer et le sujet de la mobilité n’y échappe pas. Les freins aux changements identifiés sont essentiellement structurels, organisationnels et sociétaux. Toute politique de changement s’accompagne de mesures d’adaptation. Nous avons été ravis de constater l’intérêt de l’INSA Lyon pour ce sujet de transformation et soulignons la volonté de l’établissement à réduire ses émissions de gaz à effet de serre.

[1] GEnEPI est l’acronyme de « GEn Équipe Projet Interdisciplinaire » qui vise à travailler la dynamique de groupe, la gestion de projet et la communication orale et écrite à travers un projet collectif au sein du département GEn.

[2] Anouk et al., « Projet GEnEPI Groupe 2 - Mobilité Internationale -Livrable 1 : Bilan actuel ». 30 novembre 2021.

Entre impératifs environnementaux et normes européennes, les territoires tendent vers une mobilité « zéro-émission » plus durable. Si dans les villes, la piste de l’électrique a le champ libre, le secteur automobile voit son modèle bouleversé et se trouve confronté à une problématique de taille : celle de la formation aux métiers de la mobilité électrique. 
Au sein de l’INSA Lyon, un nouveau mastère spécialisé souhaite répondre aux besoins engendrés par les mutations de la filière. Intitulé « expert en véhicules électrifiés », ce diplôme accueillera sa première promotion en octobre 2022. 
Sébastien Morterolle, maître de conférences au département génie mécanique et chercheur au LaMCos¹, déjà très engagé dans le projet « Campus Auto’Mobilités », en est le responsable pédagogique. 

En mai 2020, dans une interview dédiée au lancement du campus Auto’Mobilités, vous parliez d’un « modèle à parfaire » au sujet de la mobilité « zéro-émission ». À quels modèles de mobilité doit-on s’attendre dans les prochaines années ?
Ce qui est certain, c’est qu’en terme de prospective, les zones urbaines deviendront des zones à faibles émissions dans lesquelles le véhicule thermique n’aura plus sa place. Ensuite, les véhicules lourds pour les trajets inter-agglomérations conserveront certainement des motorisations hybrides et thermiques car sur les trajets autoroutiers, les bénéfices de l’électrique ne sont pas forcément immédiats. Cependant, ce qu’il faut bien garder en tête, c’est qu’un véhicule reste un outil qui a besoin d’énergie pour fonctionner. Même si l’électrique léger sera privilégié pour limiter la pollution et les maladies respiratoires associées, l’empreinte carbone d’un déplacement n’en sera jamais nulle, malgré la plage de haut rendement plus large de l’électrique. Au-delà du véhicule en tant que tel, il y a l’aspect de l’usage sur lequel le futur de la mobilité devra s’appuyer. En optimisant ses usages en fonction par exemple du nombre de passagers ou de kilomètres à parcourir, il faudra savoir choisir le véhicule adapté, entre le vélo, la voiture électrique, le métro ou le train, pour aller vers une mobilité durable. L’adaptation de l’usage aura plus d’impact sur la consommation énergétique que la technologie employée en elle-même. Pour permettre aujourd’hui à l’électrique de rentrer dans ce panachage de solutions, il faut former des spécialistes car la mobilité du futur, qu’elle soit toute électrique ou en partie, aura besoin de compétences spécifiques.

Le mastère « expert en véhicules électrifiés » souhaite donc répondre aux besoins de compétences d’un secteur automobile en pleine mutation. Quels sont les enjeux de formation pour la filière ?
Lorsque l’on a commencé à entendre parler du véhicule électrique il y a quelques années, cela paraissait lointain. Aujourd’hui, on assiste à un réel basculement sociétal vers l’électrique, notamment en raison des normes européennes et locales de plus en plus sévères sur les seuils d’émissions de particules autorisés. Seulement, ces technologies, qu’elles soient hybrides ou électriques, nécessitent des compétences différentes des moteurs thermiques sur lesquels les ingénieurs sont classiquement formés. À l’INSA Lyon, nous pouvons compter sur des expertises en génie électrique et mécanique, donc la mise en place de ce mastère spécialisé s’est faite naturellement. Nous sommes aussi engagés depuis un certain temps sur le campus Auto’Mobilités, qui s’applique déjà à faire la promotion des métiers automobiles électriques et compte sur un réseau d’entreprises, d’industriels et d’établissements régional important. 

Pourquoi rejoindre cette formation ? À qui s’adresse ce mastère spécialisé ?
Le diplôme « expert en véhicules électrifiés » est à destination de tous les candidats aspirant à connaître les nouvelles technologies embarquées et maîtriser les méthodes de conceptions de ces systèmes complexes. L’idée de cette formation est d’apporter une coloration pluridisciplinaire sur toute la chaîne de traction du véhicule. Du réservoir à la roue en passant par le contrôle-commande, le programme aborde aussi la motorisation et l’énergie électrique et hydrogène. Globalement, le diplômé aura toutes les clés pour pouvoir gérer au mieux l’ensemble des systèmes du véhicule électrique, léger ou lourd. Un module est également consacré à la pile à hydrogène, sa modélisation et son intégration au véhicule. Cette formation compte 360 heures d’enseignements concrets et opérationnels assurés à 50 % par des professionnels et se complète d’une mission en entreprises de 4 à 6 mois. D’ailleurs, les diplômés pourront compter sur la force du réseau du campus Auto’Mobilités et de l’INSA Lyon tout en positionnant leurs carrières sur un marché porteur en France ou à l’international.

Chaque matin sous terre. Les voyageurs affluent sur les quais du métro B. Avec 180 000 voyages par jour, la ligne qui relie Villeurbanne à Oullins se verra augmentée de deux stations supplémentaires, vers Saint-Genis-Laval dès 2023.
Par quelle magie l’Homme a-t-il réussi à dompter les terrains en construisant des tunnels capables de supporter des rails et des trains ? Pour Florent Prunier, co-responsable du Mastère Spécialisée Tunnels et Ouvrages Souterrains de l’INSA Lyon et Gilles Depauw, diplômé du Mastère et ingénieur tunnel, point de magie ici mais plutôt « un peu de sciences, beaucoup de technologies et un soupçon d’audace ». 
Alors que le tunnelier « Coline » vient de sortir de terre après un an d’excavation du futur prolongement de la ligne B, Florent Prunier et Gilles Depauw reviennent sur les grands enjeux de la construction du tunnel. Au menu : mastodonte de métal, cailloux et boue colmatante.

« Coline », une bête pas comme les autres
C’est à plus de 20 mètres de profondeur sous les rues de la métropole lyonnaise que la ligne du métro B a vu son tracé grandir depuis la station Gare d’Oullins jusqu’aux Hôpitaux Sud à Saint-Genis-Laval. Le tunnelier Coline, qui a parcouru 2,4 km et excavé 163 000 m³ de matière durant les derniers mois, vient d’être démonté et extrait après avoir fini sa course au puits Orsel.
Véritable usine d’excavation, la machine dont le poids atteint les 2200 tonnes, a nécessité deux mois et demi de démontage. « L’entrée et la sortie de terre d’un tunnelier sont souvent des opérations délicates, surtout en zone urbaine. Les bâtis du secteur d’Oullins où le tunnelier a fini sa course est une zone sur laquelle le bâti est vieux, parfois en pisé. Il fallait limiter les tassements en surface lors du montage et démontage du tunnelier qui arrivait et repartait en pièces détachées », avance Florent Prunier.

 
Puits d’entrée, Saint-Genis-Laval

Grâce à sa roue de coupe de près de 10 mètres de diamètre, Coline a creusé, évacué les débris et permis la pose de voussoirs qui constitueront la paroi du tunnel de l’extension de ligne de métro. Du long de ses 122 mètres, l’imposante machine a grignoté les souterrains pendant douze mois, 24h/24 et 7j/7. Pour rejoindre l’itinéraire prévu, la machine a traversé les dormants des rues du Grand Revoyet, la Grande Rue d’Oullins, la place Anatole France et la rue de la République.

Se saisir de la géologie lyonnaise
Avec 4 lignes de métro déjà existantes, la complexité géologique des sous-sols lyonnais était déjà connue pour rendre difficile les excavations au tunnelier. « À Lyon, les souterrains sont soit très durs, soit très mous. Sur le tracé du métro B, il a fallu que le tunnelier puisse assurer le soutènement en passant de roches très dures comme du granite, à des sols alluvionnaires mous et instables », ajoute l’enseignant géotechnicien du laboratoire GEOMAS. 

C’est ainsi qu’a été adoptée la solution du tunnelier à densité variable. « Concrètement, le tunnelier peut fonctionner selon deux technologies de pression : soit en mode ‘pression de terre’, soit en mode ‘pression de boue’. C’est une machine hybride qui permet autant de creuser dans du sol mou et friable que dans un sol dur et granitique », ajoute Florent Prunier.

Malgré les cartes du BRGM¹ et les travaux de reconnaissances préalables, il est toujours difficile pour les ingénieurs de connaître la composition exacte du sol que la machine s’apprête à creuser. Si les géologies différentes ont justifié un tunnelier à double confinement, la technique de pression de boue a nécessité un travail de recherche et développement important. Ce travail a occupé un ingénieur géologue et diplômé du Mastère spécialisé, Gilles Depauw. « Le tunnelier à pression de boue permet de creuser même dans des sols mous qui s’effondreraient sans ce système. La pression de boue appliquée au front de taille par l’intermédiaire d’une fine membrane d’imprégnation, appelée cake, garantit le support du sous-sol. Cette boue est composée d’eau et de bentonite mais pour les sols lyonnais, il a fallu développer quelque chose d’un peu différent », tente d’expliquer Gilles, désormais ingénieur tunnel chez Implenia.

La recette du cake parfait
En se baladant au bord du Rhône, il n’est pas rare de voir des alluvions et dépôts glaciaires sur le bord des rives. Ces petits galets, en apparence anodins, ont pourtant rendu la fabrication de la boue colmatante difficile. « Les sols alluvionnaires, très poreux, ont la capacité de laisser fuir la boue dans le terrain, ce qui risquait de faire chuter la pression nécessaire au soutènement. Pour contourner ce phénomène, nous avons élaboré une boue colmatante capable de boucher cette porosité. Pendant plusieurs mois, nous avons cuisiné des cakes de boues en laboratoire pour trouver la recette parfaite de cake en essayant différents types d’ingrédients », ajoute l’ancien étudiant.

Ainsi injectée dans les tuyaux du tunnelier Coline pour creuser les sous-sols limoneux, la boue disposait de sa propre centrale de traitement. « Au sein de la machine, la boue effectue un circuit. Une fois remontée à la surface, elle est séparée des galets qu’elle a rapportés de sa tournée pour être réutilisée et réinjectée. Bien sûr, nous parlons ici de milliers de mètres cube de boue », ajoute Gilles.
Les matériaux triés comme le sable et les galets sont recyclés pour le remblai sous les voies, en grave non-traitée. « Ce matériau a été utilisé en remplacement du béton, trop gourmand en énergie fossile et permettra de construire les sols sur lesquels se poseront les rails du prolongement de la ligne du métro B. En pressant la boue usagée pour séparer l’eau, on obtient des galettes d’argile qui ont été évacuées en carrière », conclut Gilles Depauw.

Désormais démonté depuis fin septembre dernier, le tunnelier Coline a été renvoyé en pièces détachées à l’usine de fabrication pour recyclage. À l’heure actuelle, les travaux de génie civil sont dans leur dernière ligne droite, à l’ouvrage des deux nouvelles stations prévues pour une mise en service dès 2023.  

En lien étroit avec l’Association Française des Tunnels et Espaces Souterrains (AFTES) et le Centre d’Etudes des Tunnels (CETU), l’INSA de Lyon et l’ENTPE proposent en co-accréditation depuis 2011 le Mastère Spécialisé « tunnels et ouvrages souterrains, de la conception à l’exploitation ». Cette formation qui dispose du label de « formation internationale » de l’Association Internationale des Tunnels et de l’Espace Souterrain (ITA/AITES) et du soutien du Syndicat Professionnel des Entrepreneurs de Travaux Souterrains de France (FNTP) est destinée à répondre aux fortes attentes du marché français et international en formation de spécialistes de la conception, construction et exploitation des ouvrages souterrains.

Plus d’informations : https://www.insa-lyon.fr/fr/mastere-ouvrages-souterrains#0 

[1] Le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM) est l’établissement public français de référence dans les applications des sciences de la Terre pour gérer les ressources et les risques du sol et du sous-sol. C'est le service géologique national français.

Trois bâtiments carrés blancs, sans fenêtres et aux murs excessivement épais. Adossés au bâtiment Saint-Exupéry du Campus de l’INSA Lyon, ces laboratoires de contrôle par rayons X sont surnommés les « blockhaus » par les enseignants-chercheurs et étudiants qui expérimentent quotidiennement. Aussi discrètes soient-elles, ces infrastructures sont une aubaine pour les spécialistes du Contrôle Non Destructif (CND). Tout comme l’ouverture du Mastère Spécialisé® qui ouvrira à la rentrée 2019 dans ce domaine.

Rencontre avec Philippe Duvauchelle, responsable de cette nouvelle formation et enseignant-chercheur au laboratoire LVA.

Le Contrôle Non Destructif : késako ?
Ensemble de techniques telles que l’imagerie par rayons X, le contrôle ultrasonore, l’émission acoustique, l’analyse par courants de Foucault, la thermographie infrarouge ou encore le ressuage et bien d’autres. Le CND est omniprésent dans notre société et également présent à chaque étape de la fabrication industrielle pour garantir qualité et fiabilité sans, comme son nom l’indique, détruire le produit.

« Les CND s’utilisent dans tous les domaines, précise Philippe Duvauchelle. Grâce aux différentes techniques de CND, on peut contrôler la qualité d’une soudure, d’une pièce de fonderie, d’un pneu, d’un ouvrage d’art ou d’une prothèse de hanche… On peut s’intéresser à la détection d’explosif dans des colis, voire contrôler des arbres sur pieds sans avoir à les découper ! » 

Une formation rare et des compétences pourtant recherchées par les entreprises
Si beaucoup d’entreprises sont à la recherche d'ingénieurs spécialisés dans ce domaine, peu de formations en CND sont dispensées en France. L’ouverture d’un Mastère Spécialisé à l’INSA Lyon a pour objectif de combler les besoins des industries tout en inspirant une dynamique globale de recherche et de formation en CND avec la création d’une plateforme multitechniques à l’INSA.

« L’INSA est depuis longtemps un acteur reconnu dans le domaine des CND, c’est une thématique historique, ajoute Philippe Duvauchelle. Ce diplôme spécialisé vise à former des professionnels de haut niveau scientifique, futurs responsables et décideurs sur les sujets techniques du CND et nous avons imaginé cette formation en collaboration directe avec nos partenaires (EDF, St-Gobain, GE Measurement & control, Intercontrôle/Framatome, VINCI énergies) et INSAVALOR pour être au plus près de la réalité industrielle et économique en offrant de réelles opportunités à nos étudiants. »

Comment se déroule une année de Mastère Spécialisé® en CND
à l’INSA Lyon ?
Destiné à des jeunes diplômés ingénieurs, titulaires d’un bac +5 ou des candidats dont l’expérience professionnelle est significative, la formation prévoit des enseignements répartis en 5 modules soit 450 heures de cours dispensés d’octobre à février. Un stage en entreprise de 18 à 26 semaines et la rédaction d’un mémoire professionnel sont également au programme.

« Puisque c'est une année de spécialisation, nous n’exigeons pas de pré-requis en CND mais il est nécessaire de disposer d’une bonne culture scientifique et un minimum de langue anglaise. Cette formation permettra aux participants d’acquérir les compétences nécessaires à la mise en œuvre de méthodes de CND. Ils seront capables de choisir des orientations, valider des choix techniques, diriger une équipe de techniciens et d’ingénieurs et de gérer une activité en Contrôle Non Destructif grâce à des enseignements dispensés par des experts et des séminaires chez nos entreprises partenaires. Nous profiterons des installations du campus qui sont une véritable chance pour la formation et la recherche et nous permettent de proposer un grand nombre d’heures de travaux pratiques », conclut Philippe Duvauchelle. 

• Plus d’informations : https://www.insa-lyon.fr/fr/formation/controle-non-destructif