Le vendredi 25 mai 2018, la Cité de l’Espace accueille le Concours National CGénial qui revient pour sa 11^ème  édition. 50 projets scientifiques, technologiques et innovants portés par des lycéens et des collégiens venus de la France entière, sont en compétition. L’objectif de ce concours est de valoriser l’enseignement des sciences et des technologies, dans les lycées et les collèges, en imaginant des projets qui rassemblent élèves et enseignants !

C’est lors d’une journée exaltante réunissant des élèves motivés, un jury aux aguets, et un public curieux, que nous nous sommes rendus à la Cité de l’Espace. Quatre projets de l’Académie de Toulouse et de Montpellier font partie des finalistes nationaux du Concours CGenial organisé par la Fondation CGenial, Sciences à l'École , le Ministère de l'Éducation Nationale et la Cité de l’Espace. En arrivant sur place, nous mesurons l'ampleur de l'évènement. L'exaltation des jeunes à présenter leur projet, nous promet déjà de riches découvertes.

Chacun des projets est représenté sur son stand, manips interactives, posters et maquettes attendent d'être auscultés par le jury. Tout ceci attisent grandement notre curiosité !

« Pourquoi les cailloux remontent-ils dans les champs ? », projet du collège Lucie Aubrac (Aveyron)

Présentez-nous votre projet !

Pour répondre à cette question : « Pourquoi les cailloux remontent-ils dans les champs ? », nous avons émis plusieurs hypothèses, pour voir quels sont les phénomènes responsables de cet effet.

Pour arriver à formuler ces hypothèses, plusieurs expérimentations ont été réalisées. Nous avons tenté de voir si le gel et le dégel pouvaient causer la remontée des cailloux, mais après réflexion, nous pensons que cette hypothèse est peu pertinente dans notre cas.

Un chercheur nous a également conseillé de tester les vibrations. Après avoir reproduit des vibrations avec des haut-parleurs pour imiter celles produites par un tracteur, nous avons observé que les cailloux remontaient également. Néanmoins, cette hypothèse reste aussi peu concluante !

Finalement, le phénomène que nous pensons être responsable de la remontée des cailloux dans les champs est l’érosion. Après avoir arrosé différentes parcelles de terre (travaillées, non travaillées, recouvertes de refus), il s’est avéré que la parcelle de terre travaillée contenait beaucoup de cailloux.

Pourquoi avez-vous choisi de travailler sur cette question en particulier ?

C’est un agriculteur qui nous a posé cette question. En effet la remontée des cailloux dans les champs est un problème fréquent dans l’agriculture !

Pourquoi cela pose-t-il problème dans l’agriculture ?

Les cailloux qui remontent régulièrement dans les champs poussent les agriculteurs à les enlever, donc à utiliser un matériel spécifique et,  à passer beaucoup de temps sur cette tâche.
Comme solution à ce problème, nous avons réfléchi à ce que l’on appelle « le semi-direct ». C’est l’action de semer sous couvert végétal sans travailler le sol en profondeur pour ne pas faire remonter les pierres.

Avez-vous aimé travailler sur cette question ?

Travailler sur ce projet était très intéressant, nous avons apprécié l’expérimentation et l’étude de diverses hypothèses.

« NCIS au collège Marcel Pierrel », projet du collège Marcel Pierrel ( Marvejols)

Parlez-nous de votre projet !

Un crime (fictif) a été commis au collège et notre rôle est de découvrir comment, pourquoi et par qui le crime a été commis.

Qu’avez-vous fait pour mener cette enquête ?

Nous commençons par relever les indices, pour ensuite les analyser. Par exemple, une feuille déchirée sur le bureau a été trouvée, nous avons donc cherché à voir si un message y figurait. Pour ce faire, la feuille a été placée en dessous d’une flamme. Puisque la feuille était recouverte de jus de citron et que l’acide citrique contenu dans ce dernier contient du carbone en plus grande quantité que sur une feuille normale, les flammes ont fait apparaître les lettres !

Nous avons tout au long de cette enquête réalisé plusieurs tests comme des tests d’empreintes. Nous avons également cherché à découvrir si des traces de sang étaient présentes. Pour cela, il a fallu verser de l’eau oxygénée. Cette eau a directement réagi avec l’hémoglobine en constituant de la mousse. Nous avons également appris à extraire de l’ADN !

Qu’avez-vous apprécié le plus en travaillant sur ce projet ?

Nous avons découvert plusieurs techniques utilisées par les scientifiques. Nous avons particulièrement apprécié l’utilisation d’un matériel spécialisé et des produits que nous nous connaissions pas auparavant.

« Recharger son smartphone durant un transport doux », projet du lycée François Arago (Perpignan)

Quel est votre projet ?

Nous avons souhaité trouver une autre alternative pour recharger son téléphone. Nous avons pour cela choisi d’utiliser le vélo qui est un moyen de transport « doux ». En pédalant, il est donc possible de recharger son téléphone. Ici on peut observer une dynamo se situant à l’arrière du vélo, celle-ci est reliée directement à un boitier dans lequel se trouvent plusieurs composants.

Le courant dont nous avons besoin est donc fourni grâce à notre technique. Pour être certaines que cette dernière fonctionne et pour ne pas abîmer la batterie, nous avons collaboré avec un électronicien.

Pourquoi avez-vous choisi de travailler sur ce projet ?

Plusieurs raisons nous ont motivées ! Tout d’abord, c’est pour être moins dépendants de l’électricité. Nous sommes également conscientes de l’impact de la consommation de l'énergie sur l’environnement, nous avons donc souhaité travailler sur alternative pour éviter la pollution. Nous souhaitons faire en sorte que chacun puisse s’engager à son niveau pour la protection de l’environnement. Créer soi-même son énergie est assez gratifiant ! Il est important de montrer que l’énergie peut aussi venir de nous et qu’elle est accessible.

Est-ce que le projet vous a sensibilisé à la question de la dépense énergétique ?

Il est certain qu’il est plus facile de recharger son téléphone directement en le branchant à une prise électrique !  Cependant, ce n’est pas le cas partout et la disponibilité de l’énergie peut être un frein.
Bien sûr, cette alternative existe déjà sur le marché, mais en termes de fiabilité et de coût ce n’est pas vraiment avantageux.

Je vois que vous avez aussi développé une application, comment avez-vous fait ?

En effet, nous avons développé une application mais elle n’est pas encore terminée. Celle-ci sert à fournir des informations diverses comme le pourcentage de charge, mais nous souhaitons récupérer des informations supplémentaires comme la vitesse et la puissance. Des solutions sont recherchées pour aller plus loin, nous allons donc continuer à développer cette application.

Pour réaliser la version actuelle nous avons dû apprendre différents langages web (HTML, JavaScript, CSS …), et utilisé le logiciel App Inventor du Massachusetts Institute of Technology (MIT). Nous avons évidemment été conseillées par un ingénieur informatique, mais l’essentiel du travail est réalisé par nous-mêmes.

Qu’est ce que ce projet vous a apporté ?

Ce projet était vraiment motivant ! Nous avons découvert qu’il était possible, avec des bases d’un langage informatique, de réaliser beaucoup de choses ! L’année prochaine en terminale certaines d'entre nous vont choisir une orientation qui leur permettra d’étudier l’informatique.

« Dépol Décaz», projet du Lycée La Découverte de Decazeville (Aveyron)

Présentez-nous votre projet

En 150 ans d’activité industrielle, le bassin de Decazeville a été pollué par les usines. Les rejets atmosphériques ont pollué les rivières et les sols ainsi que les légumes cultivés par les habitants ! On peut observer de très fortes concentrations d’arsenic, de plomb et de cadmium qui font partie des métaux lourds. Ces derniers ont tous des effets négatifs sur la santé et sont responsables de plusieurs maladies.  Après ce constat, nous avons souhaité chercher des solutions pour la dépollution de l’eau et du sol.

Comment avez-vous mené ce travail ?

Nous nous sommes d’abord documentés sur le bassin de Decazeville, ensuite nous avons cherché des techniques pour dépolluer l’eau et le sol. Pour dépolluer l’eau, la technique qui s’est avérée la plus efficace est celle au charbon actif puisque ce dernier est capable de capter le polluant. Au laboratoire nous avons travaillé sur un seul polluant qui est le plomb, ce dernier étant toujours autorisé.

Pour dépolluer le sol nous avons utilisé des plantes qui accumulent les métaux lourds. Il s’agit de plantes de la famille des Brassicaceae, on peut citer par exemple la moutarde, le cresson, etc. Les plantes ne travaillent pas toute seule ! Les microorganismes décrochent les polluants du sol et les plantes les stockent ensuite dans leurs feuilles.

Nous avons également travaillé sur le blob. Il s’agit d’un organisme unicellulaire qui aurait la capacité d’accumuler les métaux lourds. Nous avons mené des expériences pour découvrir comment il réagit en présence du plomb. Lorsque la limite réglementaire de ce dernier a été dépassée, le blob a cessé de se nourrir ! Plus tard, nous souhaitons augmenter la dose de plomb pour qu’il puisse s’habituer à de fortes concentrations. Il est important de continuer cette expérimentation puisqu’aujourd’hui il existe des sols qui sont pollués bien au delà de la limite réglementaire !

Pourquoi avez-vous choisi de travailler sur ce projet ?

Il faut savoir que le projet existe depuis 2011, il a été initié par Annie Vivies qui était chargée de diffusion de la culture scientifique, technique et industrielle à l’INP de Toulouse (Institut National Polytechnique). Nous participons à ce projet grâce à un Atelier Scientifique et Technique dans notre établissement. Nous faisons de la médiation scientifique dans le but de sensibiliser les habitants, particulièrement ceux qui cultivent les terres et qui n’ont pas conscience de leur présence dans une zone polluée.

Nous avons donc cette année continué à travailler sur ce projet qui existe depuis déjà 7 ans, et de nouvelles choses ont été apportées comme l’intégration du blob dans les expérimentations. De plus, s’agissant d’un atelier scientifique nous avons apprécié avoir l’occasion de manipuler des machines, de faire des travaux pratiques et de découvrir des choses que l’on ne voit pas forcément en cours.

Si vous souhaitez connaître les lauréats du Concours CGenial, rendez-vous sur le site de la  Fondation CGenial !