Let's talk about thrift. Thrift is a concept where you reduce, reuse and recycle, but yet with an economic aspect I think has a real potential for change. My grandmother, she knew about thrift. This is her string jar. She never bought any string. Basically, she would collect string. It would come from the butcher's, it would come from presents. She would put it in the jar and then use it when it was needed. When it was finished, whether it was tying up the roses or a part of my bike, once finished with that, it'd go back into the jar. This is a perfect idea of thrift; you use what you need, you don't actually purchase anything, so you save money.
Parlons de frugalité. La frugalité est un concept où l’on réduit, réutilise et recycle, mais dans un contexte économique, je pense qu’il recèle un réel potentiel de mutation. Ma grand-mère pratiquait la frugalité. Ceci est son pot à ficelles. Elle n’a jamais acheté de ficelles. En fait, elle les collectionnait. Celles venant du boucher, celles venant des cadeaux Elle les mettait dans son pot, et les utilisait au besoin. Quand elle avait fini, pour ficeler les roses ou réparer mon vélo, elle les remettait dans le pot. C’est le principe de la frugalité : utiliser ce dont on a besoin, éviter d’acheter sans besoin, et économiser l’argent.
Kids also inherently know this idea. When you want to throw out a cardboard box, the average kid will say, "Don't! I want to use it for a robot head or for a canoe to paddle down a river." They understand the value of the second life of products. So, I think thrift is a perfect counterpoint to the current age which we live in. All of our current products are replaceable. When we get that bright, new, shiny toy, it's because, basically, we got rid of the old one. The idea of that is, of course, it's great in the moment, but the challenge is, as we keep doing this, we're going to cause a problem.
Les enfants le font naturellement. Quand vous voulez jeter un carton, les enfants diront « Non ! J’en ai besoin pour la tête d’un robot, ou pagayer dans un canoë et descendre la rivière. » Ils comprennent la valeur de la deuxième vie des produits. Je pense que la frugalité est le parfait contrepoint de l’époque dans laquelle nous vivons. Tous nos produits actuels sont remplaçables. Quand nous achetons ce nouveau jouet tout pimpant, c’est qu’on s’est débarrassé du vieux. L’idée derrière cela est que c’est super sur le moment, mais si l’on continue à fonctionner comme cela, on va finir par causer un problème.
That problem is that there is really no way. When you throw something away, it typically goes into a landfill. Now, a landfill is basically something which is not going to go away, and it's increasing. At the moment, we have about 1.3 billion tons of material every year going into landfills. By 2100, it's going to be about four billion tons. See, instead, I'd prefer if we started thrifting. What that means is, we consider materials when they go into products and also when they get used, and, at the end of their life: When can they be used again? It's the idea of completely changing the way we think about waste, so waste is no longer a dirty word -- we almost remove the word "waste" completely. All we're looking to is resources. Resource goes into a product and then can basically go into another product. We used to be good at thrifting. My grandmother, again, used to use old seed packets to paper the bathroom walls.
Ce problème, c’est qu’on s’engage dans une impasse. Quand on jette un objet, il termine en général dans une décharge. Et ces décharges ne vont pas disparaître, mais continuer de grossir. Actuellement, nous produisons chaque année environ 1,3 milliard de tonnes de déchets qui finissent en décharge. En 2100, cela représentera environ 4 milliards de tonnes. Voyez-vous, je préfèrerais que nous apprenions la frugalité. Ce que j’entends par là, c’est d’examiner les composants pour concevoir un produit, et également lors de leur utilisation, et, à la fin de leur vie, s’ils peuvent être réutilisés. Il faut totalement changer notre vision des déchets, pour que « déchet » ne soit plus un gros mot voire supprimer le mot « déchet ». Ce qu’on recherche, ce sont des ressources. Une ressource entre dans un produit puis peut servir dans un autre. C’est quelque chose qu’on savait bien faire. Ma grand-mère utilisait de vieux sachets de graines pour tapisser la salle de bains.
I think, though, there are companies out there who understand this value and are promoting it. And a lot of the technologies that have been developed for the smart age can also be adapted to reduce, reuse and also thrift more proficiently. And as a materials scientist, what I've been tracking over the last couple of decades is how companies are getting smart at thrifting, how they're able to understand this concept and profit from it. I'm going to give you two examples. The first one, a good one; the second one, not so good.
Je pense que certaines entreprises comprennent cette valeur, et l’encouragent. Et nombre de technologies « smart » développées récemment peuvent être adaptées pour réduire, réutiliser, et recycler plus efficacement. En tant que qu’ingénieur matériaux je me suis intéressé depuis près de 20 ans à comment les entreprises deviennent plus frugales comment elles arrivent à saisir ce concept et à en tirer bénéfice. Je vais vous donner deux exemples. Le premier, un bon ; le second, un pas si bon.
The first is the automotive industry. Not always known as the most innovative or creative of industries, but it turns out, they're really, really good at recycling their products. Ninety-five percent of every single car that goes on the road gets recycled here. And of that car, about 75 percent of the entire car actually gets used again. That includes, of course, the old steel and aluminum but then also the plastics from the fender and the interiors, glass from the windows and the windshield and also the tires. There's a mature and successful industry that deals with these old cars and basically recycles them and puts them back into use as new cars or other new products. Even as we move towards battery-powered cars, there are companies that claim they can recycle up to 90 percent of the 11 million tons of batteries that are going to be with us in 2020. That, I think, is not perfect, but it's certainly good, and it's getting better.
Le premier est l’industrie automobile. Pas toujours reconnue comme la plus innovante ou la plus créative, mais il s’avère qu’ils sont vraiment bons pour recycler leurs produits. 95 % des voitures en circulation sont recyclées. Et 75 % de ce qui compose chaque voiture est véritablement réutilisé. Cela inclut bien sûr l’acier et aluminium, mais aussi les plastiques, pare-chocs ou intérieurs, les verres des vitres et du pare-brise, et également les pneus. Toute une industrie mature et rentable s’occupe de ces véhicules usagés, les recycle et les transforme en nouvelles voitures ou en d’autres produits. Alors même qu’on se dirige vers les voitures électriques, certaines entreprises affirment pouvoir recycler jusqu’à 90 % des 11 millions de tonnes de batteries qu’on utilisera en 2020. Ce n’est pas encore parfait, mais c’est bien, et cela s’améliore.
The industry that's not doing so well is the architecture industry. One of the challenges with architecture has always been when we build up, we don't think about taking down. We don't dismantle, we don't disassemble, we demolish. That's a challenge, because it ends up that about a third of all landfill waste in the US is architecture. We need to think differently about this. There are programs that can actually reduce some of this material.
Le secteur qui ne fait pas aussi bien, c’est la construction. L’un des problèmes avec le bâtiment a toujours été que quand on construit, on ne pense pas à la démolition. On ne démantèle pas, on ne désassemble pas, on démolit. C’est un défi, car en fin de compte, près du tiers des déchets aux États-Unis sont des matériaux de construction. Nous devons penser différemment ce problème. Certains procédés peuvent réduire une partie de ces pertes.
A good example is this. These are actually bricks that are made from old demolition waste, which includes the glass, the rubble, the concrete. You put up a grinder, put it all together, heat it up and make these bricks we can basically build more buildings from. But it's only a fraction of what we need.
En voici un bon exemple, ces briques sont fabriquées avec des résidus de démolition, incluant le verre, les gravats, le béton. On broie ces résidus, on mélange tout, on chauffe, et on obtient ces briques avec lesquelles on peut reconstruire. Mais ce n’est qu’une partie de notre besoin.
My hope is that with big data and geotagging, we can actually change that, and be more thrifty when it comes to buildings. If there's a building down the block which is being demolished, are there materials there that the new building being built here can use? Can we use that, the ability to understand that all the materials available in that building are still usable? Can we then basically put them into a new building, without actually losing any value in the process?
Mon espoir est qu’avec le « Big Data » et le « Geotagging », on puisse changer tout ça, et être plus économes en matière de construction. Si l’on démolit un immeuble en bas de la rue, y a-t-il des matériaux qu’un nouvel immeuble en construction pourrait utiliser ? Peut-on utiliser la capacité à comprendre que les matériaux disponibles sont encore utilisables ? Peut-on s’en servir pour construire ce nouvel immeuble, sans perte de valeur dans le processus ?
So now let's think about other industries. What are other industries doing to create thrift? Well, it turns out that there are plenty of industries that are also thinking about their own waste and what we can do with it. A simple example is the waste that they basically belch out as part of industrial processes. Most metal smelters give off an awful lot of carbon dioxide. Turns out, there's a company called Land Detector that's actually working in China and also soon in South Africa, that's able to take that waste gas -- about 700,000 tons per smelter -- and then turn it into about 400,000 tons of ethanol, which is equivalent to basically powering 250,000, or quarter of a million, cars for a year. That's a very effective use of waste.
Regardons d’autres industries. Que font-elles pour devenir plus frugales ? Il s’avère que beaucoup d’industries réfléchissent aussi à leurs déchets et comment les valoriser. Un exemple simple, ce sont les déchets générés lors d’un procédé industriel. La plupart des fonderies de métaux dégagent énormément de CO2 Une entreprise appelée « Land Detector », qui travaille en ce moment en Chine et bientôt en Afrique du Sud peut prendre ces déchets gazeux -- environ 700 000 tonnes par fonderie -- et les transformer en 400 000 tonnes d’éthanol soit l’équivalent de la consommation de 250 000 voitures pendant un an. C’est une utilisation très efficace des déchets.
How about products more close to home? This is a simple solution. And it, again, takes the idea of reducing, reusing, but then also with economic advantage. So it's a simple process of changing from a cut and sew, where typically between 20 and 30 materials are used which are cut from a large cloth and then sewn together or even sometimes glued, they changed it and said that they just knitted the shoe. The advantage with this is not just a simplification of the process, it's also, "I've got one material. I have zero waste," and then also, "I'm able to potentially recycle that at the end of its life."
Autre exemple plus proche de nous... Il existe une solution simple, qui encore, prend l’idée de réduire, réutiliser, mais aussi avec un avantage économique. C’est un procédé simple pour éviter la coupe et la couture, dans laquelle on utilise souvent 20 à 30 matières différentes qui sont coupées d’un grand tissu, puis cousues ensemble ou même parfois collées. Ils ont changé le processus et juste tricoté la chaussure. L’avantage n’est pas seulement une simplification du procédé, mais aussi : « Avec un seul matériau, j’ai zéro déchet », et encore : « Je peux potentiellement le recycler en fin de vie ».
Digital manufacturing is also allowing us to do this more effectively. In this case, it's actually creating the theoretical limit of strength for a material: you cannot get any stronger for the amount of material than this shape. So it's a basic simple block, but the idea is, I can extrapolate this, I can make it into large formats, I can make it into buildings, bridges, but also airplane wings and shoes. The idea here is, I'm minimizing the amount of material.
La fabrication numérique permet aussi d’être plus efficace. Dans ce cas, il s’agit de créer la limite théorique de résistance d’un matériau : impossible d’être plus résistant pour cette quantité de matière qu’avec cette forme. C’est une brique simple, mais on peut extrapoler cette idée, et réaliser de grands formats, pour en faire des immeubles, des ponts, mais aussi des ailes d’avion ou des chaussures. L’idée est de minimiser la quantité de matière utilisée.
Here's a good example from architecture. Typically, these sorts of metal nodes are used to hold up large tent structures. In this case, it in was in the Hague, along a shopping center. They used 1600 of the materials on the left. The difference is, by using the solution on the right, they cut down the number of steps from seven to one, because the one on the left is currently welded, the one on the right is simply just printed. And it was able to reduce waste to zero, cost less money and also, because it's made out of steel, can be eventually recycled at the end of its life.
Voici un bon exemple en architecture Ce type de pièce de métal est normalement utilisé pour soutenir des grandes tentes. Ici, c’était à la Hague, près d’un centre commercial. Ils ont utilisé 1600 pièces comme celle de gauche. Mais en utilisant la solution sur la droite on réduit le nombre d’étapes de 7 à 1, car la pièce de gauche est en fait soudée celle de droite est simplement imprimée. Et cela a permis de réduire les déchets à zéro, cela coûte moins cher, et aussi, puisque c’est fait d’acier cela peut être recyclé en fin de vie.
Nature also is very effective at thrift. Think about it: nature has zero waste. Everything is useful for another process. So, in this case, nanocellulose, which is basically one of the very fine building blocks of cellulose, which is one of the materials that makes trees strong, you can isolate it, and it works very much like carbon fiber. So, take that from a tree, form it into fibers, and then those fibers can strengthen things, such as airplanes, buildings, cars. The advantage of this, though, is it's not just bioderived, comes from a renewable resource, but also that it is transparent, so it can be used in consumer electronics, as well as food packaging. Not bad for something that basically comes from the backyard.
La Nature est également efficace en termes de frugalité. Pensez-y : la Nature ne produit pas de déchets. Tout est utile pour un autre processus. Dans ce cas, la nanocellulose, qui est en fait l’un de composants de la cellulose, est l’un des matériaux qui rendent les arbres solides. On peut l’isoler, et ça se comporte un peu comme la fibre de carbone. Donc, récoltez ça sur un arbre, faites-en des fibres, et ces fibres peuvent renforcer des objets, comme des avions, des immeubles, ou des voitures. L’avantage n’est pas seulement que cela vient de la nature, et d’une ressource renouvelable, mais aussi que cela soit transparent, et puisse être utilisé en électroménager comme en emballage de nourriture. Pas mal pour quelque chose qui vient de notre jardin.
Another one from the biosource is synthetic spider silk. Now, it's very hard to actually create spider silk naturally. You can basically get it from spiders, but in large numbers, they tend to kill each other, eat each other, so you've got a problem with creating it, in the same way you do with regular silk. So what you can do is instead take the DNA from the spider, and put it into various different things. You can put it into bacteria, you can put it into yeast, you can put it into milk. And what you can do then is, the milk or the bacteria produce in much larger volumes and then from that, spin a yarn and then create a fabric or a rope. Again, bioderived, has incredible strength -- about the same as Kevlar -- so they're using it in things like bulletproof vests and helmets and outdoor jackets. It has a great performance. But again, it's bioderived, and at the end of its life, it potentially can go back into the soil and get composted to again be potentially used as a new material.
Un autre matériau biosourcé est le fil d’araignée synthétique. C’est très difficile de créer de la soie d’araignée naturellement. On peut en l’extraire des araignées, mais en élevage, elles ont tendance à se tuer et se manger entre elles, ce qui pose un problème pour en produire comme on le fait avec la soie classique. Du coup, on peut prendre l’ADN de l’araignée et l’introduire dans différentes choses. On peut le mettre dans des bactéries ou dans des levures, ou encore dans du lait. Et ce qu'il se passe ensuite, c’est que le lait ou la bactérie le produit en plus grande quantité puis on tisse un fil, pour créer un tissu ou une corde. Ce produit bio-dérivé a une résistance incroyable - presque comme le Kevlar - et peut servir à créer des gilets pare-balles, des casques ou des vestes renforcées, avec de bonnes performances. Et ce produit est bio-dérivé et en fin de vie, il peut retourner dans le sol et être composté pour être réutilisé comme matériau neuf.
I'd like to leave you with one last form which is biobased, but this, I think, is like the ultimate thrift. Think about the poster child for conspicuous consumption. It's the water bottle. We have too many of them, they're basically going everywhere, they're a problem in the ocean. What do we do with them? This process is able not just to recycle them, but to recycle them infinitely. Why is that interesting? Because when we think about reusing and recycling, metals, glass, things like that, can be recycled as many times as you like. There's metal in your car that may well have come from a 1950s Oldsmobile, because you can recycle it infinitely with no loss of performance. Plastics offer about once or twice of recycling, whether it's a bottle, whether it's a chair -- whatever it is, if it's carpet -- after two times of recycling, whether it goes back into another chair, etc, it tends to lose strength, it's no longer of any use. This, though, just using a few enzymes, is able to recycle it infinitely. I take a bottle or a chair or some other plastic product, I basically put it in with a few enzymes, they break it apart, they basically put it back into its original molecules. And then from those molecules, you can build another chair or carpet or bottle. So, the cycle is infinite. The advantage with that, of course, is that you have potentially zero loss of material resources. Again, the perfect idea of thrift.
Pour finir, un dernier cas basé sur la biologie, et qui est, je pense, le summum de la frugalité. Pensez au pire artefact de notre société de consommation. La bouteille en plastique. On en a beaucoup trop, on en retrouve partout, et c’est un problème pour nos océans. Que faire avec ces bouteilles ? Ce procédé peut non seulement les recycler, mais le faire indéfiniment. Pourquoi c’est intéressant ? Parce que quand on pense à réutiliser et recycler, le métal, le verre, par exemple, peuvent être recyclés autant de fois qu’on veut. Le métal dans votre voiture pourrait bien venir d’une Oldsmobile des années 50, car on peut le recycler à l’infini sans perte de performance. Les plastiques se recyclent deux ou trois fois. Que ce soit dans une bouteille, ou une chaise, ou encore dans un tapis, après deux recyclages, qu’ils retournent dans une chaise ou autre, ils perdent leur résistance et ne sont plus utilisables. Cependant, on peut les recycler à l’infini avec seulement quelques enzymes. Que ce soit une bouteille, une chaise ou un autre produit en plastique, si on le met avec quelques enzymes, elles cassent le plastique et le transforment en ses molécules originelles. Et à partir de ces molécules, on peut construire une autre chaise, tapis, bouteille... Et le cycle est infini ! L’avantage avec cela, bien sûr, est que vous n’avez potentiellement aucune perte de ressources. Un exemple parfait de récupération.
So in conclusion, I just want to have you think about -- if you make anything, if you're any part of a design firm, if you basically are refurbishing your house -- any aspect where you make something, think about how that product could potentially be used as a second life, or third life or fourth life. Design in the ability for it to be taken apart. That, to me, is the ultimate thrift, and I think that's basically what my grandmother would love.
En conclusion, je voudrais que vous réfléchissiez, si vous fabriquez un objet, si vous travaillez comme designer, si vous rénovez votre maison, si vous fabriquez quoi que ce soit, pensez à comment ce produit pourrait potentiellement être réutilisé pour une seconde, une 3e ou une 4e vie. Concevez-le en incluant la possibilité du désassemblage. C’est l’objectif de la frugalité, et c’est aussi ce que ma grand-mère aimerait.
(Applause)
(Applaudissements)