Selon une étude publiée ce 18 juillet 2024 par l’Office européen des brevets (OEB), l’Europe est le leader mondial du développement de nouvelles technologies dans le secteur de l’eau. Un sujet particulièrement d’actualité alors que la Grèce est actuellement confrontée à une sévère crise de l’eau, et que, rien qu’en France, les premières alertes sécheresse de l’été commencent à être déclenchées. L’étude s’intéresse d’ailleurs à la France, qui se distingue par de très bons résultats en ce qui concerne l’innovation dans le secteur de l’eau : elle est deuxième au niveau européen.
Selon les Nations Unies (Nations Unies, 2024), 2,2 milliards de personnes n’avaient pas accès à de l’eau potable gérée de façon sûre en 2022, tandis que 3,5 milliards n’avaient pas accès à des services d’assainissement fiables. La situation devrait s’aggraver considérablement d’ici 2050 si les tendances actuelles persistent. En outre, les sécheresses et les inondations causent régulièrement des décès, entraînent des milliards de pertes économiques chaque année et affectent des centaines de millions de personnes. La présente étude s’appuie sur des informations brevets afin de montrer des tendances en matière d’innovation dans les technologies visant à relever ces défis cruciaux. Elle se concentre également sur les nouvelles solutions visant à améliorer l’accès à l’eau et sa gestion, ainsi que la résilience aux phénomènes météorologiques extrêmes.
Un domaine technologique restreint mais en pleine expansion
Avec 22 372 familles de brevets, soit 0,33 % de toutes les familles de brevets internationales (FBI) déposées dans le monde entre 1992 et 2021, les technologies liées à l’eau constituent un domaine relativement restreint de l’innovation au niveau mondial. Dans un contexte de changement climatique et de raréfaction de l’eau, elles revêtent toutefois une importance cruciale. L’innovation dans ces technologies a presque quadruplé en trente ans, passant de 300 FBI annuelles au début des années 1990 à plus de 1 200 dans les années 2020, souvent sous l’effet de nouvelles réglementations ou de modifications de réglementations existantes. Cette croissance correspond au taux global d’activité en matière de brevets au cours de cette période, mais elle est en retard sur le rythme de nombreux autres secteurs des technologies dites propres.
L’innovation dans les technologies liées à l’eau est dominée par le traitement de l’eau, qui représente une part stable d’environ 60 % de l’ensemble des
FBI. Les FBI dans le domaine du traitement de l’eau sont principalement axées sur le traitement des eaux usées et des boues, et plus particulièrement sur les technologies de traitement tertiaire de l’eau telles que la désinfection et l’élimination des micropolluants. Au cours de la dernière décennie, cependant, la croissance la plus rapide a été observée dans le nombre de FBI dans le domaine du traitement efficace de l’eau, en particulier les
technologies liées à l’automatisation et au contrôle des opérations de traitement de l’eau. Les FBI dans d’autres domaines sont réparties de manière assez équilibrée entre l’utilisation efficace de l’eau, la collecte d’eau potable et la protection contre les risques liés à l’eau.
Les sécheresses et les inondations provoquent chaque année un grand nombre de décès et des milliards de pertes économiques. En France également, c’est un enjeu majeur : selon les chiffres du ministère de la Transition écologique (édition 2023), les inondations ont induit à elles seules 24,8 Md€ de dommages assurés entre 1982 et 2022, avec un coût moyen annuel de 604 M€. Pour la sécheresse, ce dernier est de 611 M€ de sinistralité annuelle sur la période 1989-2022.
« L’eau est l’une de nos ressources les plus précieuses« , a déclaré António Campinos, Président de l’OEB. « Compte tenu des menaces que fait peser le changement climatique, l’innovation en matière d’approvisionnement en eau et de protection contre les risques liés à l’eau doit se développer encore plus rapidement au cours des prochaines décennies. Notre nouvelle étude et nos nouveaux outils fournissent aux décideurs politiques et au public des données et une analyse de haute qualité du paysage de la technologie de l’eau, et ils apportent un soutien aux inventeurs pour développer des solutions innovantes pour relever nos défis liés à l’eau. »
L’Europe est à la pointe de l’innovation en matière de technologies liées à l’eau
Les pays européens jouent un rôle majeur dans la promotion de l’innovation dans les technologies liées à l’eau. Ils ont contribué à 40 % de l’ensemble des FBI dans ce secteur entre 1992 et 2021 et occupent des positions de premier plan dans tous les domaines des technologies de l’eau. L’Europe est le seul centre d’innovation mondial qui présente un niveau de spécialisation relativement élevé dans les technologies liées à l’eau, avec un indice ATR (1) de 1,4 pour la période 1992-2021, qui s’est intensifié pour atteindre plus de 1,5 au cours des dernières années. Alors que l’Allemagne, la France et le Royaume-Uni sont les principaux pays d’Europe en termes de nombre de FBI liées à l’eau, l’Espagne se distingue par un niveau de spécialisation
élevé dans ces technologies.
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Au-delà de l’Europe, les États-Unis sont le deuxième grand centre d’innovation dans les technologies liées à l’eau, mais ne présentent pas de spécialisation nette, tandis que le Japon, la Corée du Sud et la R.P. de Chine n’affichent pas de spécialisation dans ce domaine.
Toutefois, d’autres pays, dont l’Australie, le Canada, Israël et l’Inde, affichent des degrés de spécialisation relativement élevés (ATR), ce qui dénote une priorité locale accordée à l’innovation dans les technologies liées à l’eau.
La France, 2e pays européen le plus innovant pour les technologies liées à l’eau
Selon l’étude, plus de 22 000 FBI ont été déposées dans le monde entre 1992 et 2021 dans le domaine des technologies liées à l’eau. Le domaine comptant le plus d’inventions est le traitement de l’eau, qui représente environ 60 % de l’ensemble des FBI. Le domaine qui a connu la croissance la plus rapide ces dernières années est le traitement efficace de l’eau, et plus particulièrement l’automatisation et le contrôle des opérations de traitement.
La France tire son épingle du jeu en se classant 2e au niveau européen, derrière l’Allemagne. Les inventeurs et entreprises français représentent une invention européenne sur huit dans les technologies liées à l’eau, et la part des FBI français dans ces technologies s’élève à 12,06% au niveau européen. Au niveau mondial, la France est 5e, avec 5 % de l’ensemble des FBI liées à l’eau. Elle se positionne après les Etats-Unis (23 %), l’Allemagne (12 %), le Japon (12%) et la Chine (5 %). Les autres principaux pays européens sont le Royaume-Uni (4 %), les Pays-Bas (3 %) et l’Italie (3 %).
Les 15 premiers demandeurs sont tous des entreprises privées, dont la plupart ont leur siège en Europe
Veolia, une entreprise française diversifiée, arrive en tête de liste avec plus de 200 familles de brevets internationales (FBI) pour la période 1992-2021, suivie de près par deux acteurs principalement actifs dans l’industrie de l’eau, l’entreprise américaine Xylem et l’entreprise japonaise Kurita. L’Europe compte six entreprises parmi les 15 premiers demandeurs, suivie par le Japon avec également six entreprises, malgré son faible niveau global de spécialisation.
Les entreprises en tête du classement se concentrent principalement sur les technologies de traitement de l’eau. La majorité des leaders des technologies liées à l’eau sont de grands conglomérats actifs dans de nombreuses industries différentes, qui ont connu un pic de leur FBI au cours
de la période 2012-2016, suivi d’un déclin au cours des cinq années suivantes. Les entreprises suisses Neoperl, spécialiste de l’eau potable, et Geberit, fournisseur de produits sanitaires, sont des exceptions notables avec une forte spécialisation dans les technologies d’utilisation efficace de l’eau.
Un rôle significatif et croissant des universités et des organismes publics de recherche
Les universités et les organismes publics de recherche (OPR) contribuent de plus en plus aux innovations technologiques liées à l’eau, passant de moins de 5 % de l’ensemble des FBI dans les années 1990 à 14 % sur la période 2017-2021. Une analyse plus approfondie de leurs inventions suggère que cette tendance est en grande partie due aux efforts déployés pour relever les défis croissants liés à l’eau, tels que la récupération de l’eau potable ou la prévention et l’atténuation de la contamination des eaux de surface, domaines dans lesquels la contribution à l’innovation de la part de l’industrie est restée limitée jusqu’à présent. La récupération de l’eau potable est le domaine dans lequel la part des FBI provenant des universités et des OPR est la plus élevée, avec une augmentation à plus de 21 % au cours des cinq dernières années.
La majeure partie de la croissance des contributions universitaires est observée en République populaire de Chine et en Corée du Sud. Les universités et les organismes publics de recherche chinois ont représenté 26 % de tous les FBI originaires de Chine au cours de la période 1992-2021, soit la part la plus élevée de tous les pays, alors que les contributions en Europe et aux États-Unis sont encore inférieures à 10 %. Bien que les contributions des instituts de recherche publics soient très importantes, des parts aussi élevées en Chine indiquent des différences dans les cadres institutionnels et un marché de l’innovation dans le domaine de l’eau qui est peut-être encore en développement en Chine par rapport à d’autres grands centres d’innovation.
Les universités et instituts de recherche principaux sont l’Académie chinoise des sciences, l’Université de Nanjing (Chine) et le CNRS (France). Celui-ci se classe 3e au niveau mondial et 1er au niveau européen des universités et organismes publics de recherches dans le secteur des technologies liées à l’eau. Le CNRS dépose des FBI principalement dans le domaine du traitement des eaux usées, mais aussi dans celui de la protection contre les risques liés à l’eau.
Favoriser l’accès à l’information sur les technologies liées à l’eau
En collaboration avec des offices nationaux de brevets de toute l’Europe, l’OEB a également mis au point une nouvelle plateforme technologique sur l’innovation dans le domaine de l’eau. Cette plateforme gratuite permet aux scientifiques, aux gouvernements et aux entreprises de naviguer plus facilement dans la base de données de brevets en ligne de l’OEB, qui contient plus de 150 millions de documents, et de trouver ainsi des informations sur les dernières avancées dans le secteur de l’eau.
En outre, l’OEB a mis à jour son outil gratuit Deep Tech Finder afin d’aider les investisseurs et les partenaires potentiels à entrer en contact avec plus de 100 startups ayant déposé des demandes de brevet européen pour des inventions liées à l’eau dans toute l’Europe.
Selon le rapport européen sur l’état du climat 2022, les projections climatiques suggèrent une réduction potentielle de 40 % du débit des rivières dans le sud et le sud-ouest de l’Europe. Ce qui intensifie les inquiétudes quant à l’insécurité de l’eau. Ces dernières années, les sécheresses ont eu un impact sur presque toutes les régions de l’UE, affectant des systèmes critiques tels que l’agriculture, l’approvisionnement en eau, l’énergie, le transport fluvial et les écosystèmes (Rossi, L. et al., 2023).
Dans le même temps, le risque d’inondation va augmenter de manière significative en raison du changement climatique dans la plupart des pays d’Europe centrale et occidentale, exacerbant ainsi l’impact sur les écosystèmes, l’environnement et l’économie de ces régions (Dottori,F. et al, 2023).
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La gestion de l’eau face aux ODD
L’objectif de développement durable n° 6 (ODD 6) vise à assurer la disponibilité et la gestion durable de l’eau et de l’assainissement pour tous d’ici à 2030. Cet objectif englobe un large éventail de cibles conçues pour répondre à la crise mondiale de l’eau. Il s’agit d’améliorer la qualité de l’eau, d’accroître l’efficacité de l’utilisation de l’eau et de garantir un accès équitable à l’eau potable et aux services d’assainissement. Les principaux objectifs sont les suivants : assurer un accès universel et équitable à une eau potable salubre et abordable, mettre fin à la défécation à l’air libre, accroître sensiblement l’efficacité de l’utilisation de l’eau dans tous les secteurs et mettre en œuvre une gestion intégrée des ressources en eau à tous les niveaux.
Les technologies liées au traitement de l’eau (ODD 6.3), à la collecte de l’eau potable (ODD 6.1) et à l’utilisation efficace de l’eau (ODD 6.4) sont des éléments essentiels à la réalisation de l’ODD 6. Ces technologies répondent à des aspects clés de l’ODD 6 en améliorant l’accès à l’eau potable, en renforçant la qualité de l’eau et en promouvant l’utilisation efficace des ressources en eau.
Bien que l’eau soit essentielle à la vie, aux personnes et à l’économie, elle peut également avoir un impact dangereux, entraînant des événements catastrophiques. Les catastrophes liées à l’eau ont dominé la liste des catastrophes naturelles au cours des 50 dernières années, représentant 70 % de tous les décès liés à ces événements. La fréquence des risques liés à l’eau a augmenté au cours des vingt dernières années, les catastrophes liées aux inondations ayant augmenté de 134 % depuis 2000, selon le groupe de la Banque mondiale. Ces catastrophes n’entraînent pas seulement des pertes en vies humaines, mais ont également un impact économique négatif important. Par exemple, les inondations ont tué plus de 250 000 personnes depuis 1980 et causé plus de 1 000 milliards de dollars de dégâts, ce qui représente environ 40 % des pertes dues aux catastrophes naturelles. Il est donc important non seulement de garantir l’accès à l’eau potable et à l’assainissement, mais aussi de développer et de mettre en œuvre des technologies qui protègent la société et les infrastructures contre les risques liés à l’eau.
En effet, les Nations unies observent qu’en raison du changement climatique, les inondations et les sécheresses deviennent de plus en plus fréquentes et extrêmes, affectant de plus en plus de personnes. C’est pourquoi la Semaine verte de l’UE 2024 a pour thème « Vers une Europe résiliente face à l’eau ».
(1) L’indice ATR (avantage technologique révélé) définit la spécialisation d’un pays en matière d’innovation dans un domaine par rapport à sa capacité d’innovation globale, ici dans celui de l’eau. On le calcule à partir de la part des FBI d’un pays dans un domaine technologique particulier divisée par la part des FBI de ce pays dans tous les domaines technologiques. Un ATR supérieur à un reflète la spécialisation d’un pays dans une technologie donnée.
(2) En 2022, Veolia a achevé l’acquisition de certaines parties de Suez. Cette fusion a été prise en compte telle qu’elle apparaît dans les informations les plus récentes sur les demandeurs disponibles dans le registre des brevets.
