DOSSIER >> LES ENERGIES RENOUVELABLES

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

L’effet de serre, serpent de mer ou
réalité incomprise ?

 

On parle beaucoup actuellement de ce phénomène de toutes les façons, en ignorant peut-être qu’à l’origine il est naturel, car les Gaz à Effet de Serre (GES) existent à l’état naturel et sans eux la température moyenne de la planète serait de -18°Celsius, alors qu’elle est actuellement de 18°C. Cette manifestation naturelle dépende de la composition de l’atmosphère, laquelle est en partie tributaire de l’activité humaine.
Il y a sept principaux gaz à effet de serre : l’eau en est le principal – Le Dioxyde de Carbone (CO²) - Le Méthane ‘CH4, 21 en équivalent CO²) – Le Protoxyde d’Azote (Nz0, 310 en équivalent CO²) Les Hydrofluocarbures (HFC, de 140 à 24.000 en équivalent CO²) et l’Hexafluorure de soufre (SF6).

Un dossier scientifique difficile et complexe

En effet, il n’est pas aisé de mesurer aux limites de la précision et d’isoler le faible signal anthropique et de modéliser à long terme des systèmes dynamiques couplés avec de très nombreuses itérations, négatives ou positives. Ce que l’on peut dire, c’est qu’il y a eu un accroissement de 16,4% des émissions de CO² entre 1990 et 2002 et que cela est dû pour les deux tiers à la Chine, l’Inde et les USA. D’autre part, on constate que les pays en croissance économique (Grèce, Espagne, Irlande, Portugal) voient leurs émissions croître sensiblement ; par contre les pays dont la production électrique est faite quasi totalement à partir de nucléaire et d’hydraulique (France, Suède) maîtrisent bien leurs émissions à un niveau bas. Les pays qui peuvent substituer une énergie moins émettrice de CO² à une autre (charbon / lignite remplacé par le gaz) pour l’Allemagne et l’Angleterre par exemple, réduisent leurs émissions, tout en tenant compte qu’ils partent d’un haut niveau d’émission. Il y a un autre critère a prendre en compte, le niveau de vie, car celui-ci génère une intensité énergétique supplémentaire, dû en grande partie à la montée des besoins créée par la consommation générale et à l’utilisation accrue de moyens très friands en électricité ou en carburant.
Peut-on dans ce cadre, espérer objectivement la mise en place d’un modèle où l’on pourrait avoir une réduction des émissions de CO² en conservant un niveau de vie constant, si ce n’est peut-être en plafonnant l’accroissement de la démographie ? Comme on s’en aperçoit, la difficulté majeure réside dans la fréquente contradiction entre les objectifs de la croissance économique et ceux de la réduction des GES. Selon le MIES, une croissance de 2% par an en France engendrerait une hausse de l’ordre de 10% des émissions en 2010, simplement avec la poursuite des actions engagées. Concilier croissance et préservation de l’environnement, impose des solutions complexes et très ambitieuses qui doivent tenir compte du prix de l’énergie, car la hausse de son coût pénalise la croissance et de ce fait l’emploi. Il existe des solutions pour réduire l’effet de serre, c’est certain, mais encore faut-il qu’elles soient cohérentes par rapport à la consommation globale, car qui, à l’heure actuelle, se priverait d’électricité ou d’un moyen de locomotion ? La première des solutions et la plus simple, car elle peut être appliquée par tout le monde, c’est l économie d’énergie, qui a progressé depuis que l’on en parle. Malheureusement elle est encore un peu trop lente pour que l’on puisse constater des effets significatifs, et il est à prévoir qu’elle mettra un certain temps pour s’imposer. Les autres solutions sont très intéressantes mais plus technologiques - elles se nomment : Biomasse, Hydrogène, pile à combustible, éolienne, photovoltaïque et autres pompes à chaleur. Si certaines sont très connues, d’autres plus complexes méritent de l’être. C’est pourquoi nous allons, ici, vous en parler simplement…

Les Biomasses

La dénomination encyclopédique est simple et prend en compte l’aspect écologique, qui dit que la Biomasse est la quantité totale de matière de toutes les espèces vivantes présentes dans un milieu naturel donné (la définition de biologie, du grec Bios et Logos, sciences de la vie et masse représentant la quantité). Dans le domaine qui nous concerne, celui de l’énergie, ce terme regroupe l’ensemble des énergies résultants de la dégradation de la matière organique produite à partir de l’énergie solaire, transformée par les plantes chlorophylliennes utilisées directement, comme le bois en terme d’énergie directe, soit après une transformation un peu plus poussée, la méthanisation de la matière organique dont le résultat est le Biogaz ou une autre transformation adapté à des données de technologies chimiques pour en tirer du carburant. La biomasse peut aussi être utilisée avec efficacité pour le compostage qui permet de produire des substituts de fertilisation naturels à des produits purement chimiques utilisés dans l’agriculture. Elle peut être obtenue par des déchets provenant de l’agriculture, de la sylviculture et des industries connexes.

La valorisation des biomasses

Trois constituants principaux correspondent à des procédés de valorisation spécifique. La biomasse lignocellulosique ou lignine constitués par le bois et les résidus verts, la paille, le fourrage etc… La valorisation se fait plutôt par des procédés de voie sèche, dits « conversions thermochimiques ». La biomasse à glucide, riche en substance glucidique facilement hydrolysable, obtenue avec les céréales, les betteraves sucrières, les cannes à sucre. Dans ce cas, la valorisation se fait par fermentation ou par distillation dits conversions biologiques. Puis il y a la Biomasse oléagineuse, riche en lipides, obtenus grâce au Colza, Palmier à huile etc… Cette dernière peut-être utilisée comme carburant. Il y a deux familles de biocarburants : Les esters d’huiles végétales (colza) et l’Ethanol, produit à partir de blé et de betterave, qui sont incorporables dans le super sans plomb sous forme d’Ethyl Tertio Butyl Ether (ETBE).
Il faut savoir que chaque résultat comprend des avantages mais aussi des inconvénients, notamment en possibilité d’approvisionnement, de coût de transport, ainsi qu’un impact certain sur l’environnement et sur la santé ; dans les foyers, par exemple, l’utilisation de bois peut entraîner des problèmes pulmonaires pour les habitants, si les maisons sont mal ventilées. Il paraît donc évident, dans le cas du bois, que la quantité prélevée soit remplacée afin que l’utilisation de cette denrée, pour produire du chauffage ou de l’électricité, n’aggrave pas l’effet de serre ni la déforestation. Toutes les études entreprises au sujet des biomasses et de leurs utilisations ne sont pas encore terminés, car la palette de production et d’utilisation est très variée et les résultats obtenus conduisent souvent à d’autres recherches. Le mouvement de ce côté-là est encore jeune et ne demande qu’à se développer.

L’hydrogène, carburant de l’avenir

C’est le discours que l’on entend le plus souvent actuellement. L’hydrogène, la pile à combustible, sont des sujets d’actualité sur lesquels, apparemment, tous les espoirs sont fondés, mais qui demande encore à parfaire amplement la connaissance du produit dans l’utilisation que l’on souhaite en faire. En effet, pour l’instant le problème de stockage de l’hydrogène est un véritable obstacle et la miniaturisation de la pile à combustible pour une utilisation plus proche des transports individuels est un authentique défi ; l’ensemble n’est peut-être pas aussi simple que cela à solutionner, dans un proche immédiat. Les nombreux essais entrepris démontrent une grande possibilité, mais aussi certains désagréments, comme quoi il est plus facile de faire un effet d’annonce média, que de trouver des solutions et de construire effectivement une réussite et de la voir aboutir.

En conclusion, tout cela va dans le sens de diminuer l’effet de serre, en essayant chaque fois d’apporter des solutions plus économes en GES et notamment en CO². Mais le grand problème de la vie moderne réside dans le fait qu’il n’est pas facile de démontrer et surtout de faire comprendre, en commençant par les responsables politiques, qu’il faut s’attaquer aux vrais problèmes de notre civilisation, l’automobile, la collecte et le tri des déchets, les économies d’énergie et autres domaines. Développer les transports publics écologiques, décréter les centres villes piétonniers, créer des pistes pour les vélos, recréer des espaces verts et abandonner un peu le bitume… Combien de temps faudrait-il pour réussir cela ? Posons- nous la question…

*sources scientifiques Wikipédia l’encyclopédie libre

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Trois pôles de compétitivités s’engagent

Eurexpo à Lyon a vu se réunir trois pôles de compétitivité sur les énergies propres. Si les ENR n’étaient pas d’actualité, on aurait de suite compris en donnant un coup d’œil sur les halls, que les exposants, eux, les prennent aux sérieux.

Les plus grands noms de l’éolienne, du photovoltaïque, du bois, de l’eau, de l’hydrogène et autres, étaient présents, sans oublier le gaz et les biomasses. La problématique énergétique actuelle est telle, que les 3 pôles de compétitivités, Capénergies, pour Provence Alpes Côte d’Azur, Derbi, pour Languedoc Roussillon et Tennerdis, pour Rhône Alpes, ont voulu marquer de leur présence cette manifestation. Voir trois régions rassemblées sur un même espace, ce n’est pas tellement courant ; il y a longtemps que cela ne s’était pas vu, comme quoi tout arrive et c’est très bien.
Laurent Coussedière, Délégué Général de Tennerdis, nous explique pourquoi cette réunion : «L’objectif c’est de donner une visibilité globale, au niveau de la France, de ce qui se fait en terme d’énergies renouvelables. Nous avions souhaité ce rapprochement avec Derbi et Capénergies, nous avons essayé de mettre en place une coordination sectorielle avec des actions assez lourdes, avec notamment l’élaboration d’une brochure qui présente l’ensemble des trois pôles et des projets labellisés et financés par ces trois pôles. Nous avons profité d’un salon où il y a beaucoup d’intervenants internationaux, pour que cette visibilité de complémentarité soit forte. Elle ira d’ailleurs au-delà de ce salon, car nous avons un certain nombres d’actions, des co-labellisations de projets, de développement de relation au niveau transnational et européen et tout une autre ensemble d’actions plus stratégiques. Tout cela sera mis en place dans un futur proche, puisque cela a déjà commencé. Nous avons en plus la chance que ces trois pôles soient positionnés dans de superbes régions du grand sud français. De fait, il semble plus logique de présenter au niveau international un ensemble cohérent et uni. »
Cette curiosité passée, force était de constater que les projets en cours ne manquaient pas et que chacun faisait part de son dynamisme. Reducop II, du pôle Tennerdis ( Rhône Alpes), qui projette le photovoltaïque dans la course au rendement, Pégase du pôle Derbi ( Languedoc Roussillon), qui fait la promotion d’une nouvelle génération de centrale solaire, IMCPBAT, (Tennerdis), imperméabilise l’habitat avec la paraffine. Ou Cefiim (Derbi), Bâtiment positif en climat méditerranéen, Stocsol, (de Capénergies - PACA) propose : stockage de chaleur et couplage avec l’énergie solaire, ou encore Cathy (Tennerdis) et l’hydrogène canalisé, Galacsy, va vers la gazéification allothermique de ligno-cellulose appliquée à la production de carburant de synthèse, et tant d’autre, que la liste n’a de cesse d’impressionner. Tout se mélange et s’associe pour mieux servir la préservation intelligente de l’environnement en responsabilisant non seulement les entreprises, mais aussi les consommateurs en leur démontrant que l’on peut économiser l’énergie, et que somme toute c’est dans leur intérêt. Bravo pour tout cela ! Mais assurément ce n’est qu’un début.

Le pôle de Rhône Alpes a des objectifs précis sur un territoire de compétences

A l’occasion du Salon des Enérgies Renouvelables, nous avons rencontré Laurent Coussedière, délégué général du pôle de compétitivité « Tennerdis » qui nous a, brièvement, car les représentants du Ministère l’attendaient, défini les différentes cibles vers lesquelles sont concentrés les efforts. « Le pôle Tennerdis, en terme d’activité et de développement, est le premier pôle français sur les énergies renouvelables. Il traite de deux domaines que sont le bâtiment et le transport.
Il est concerné par trois types d’énergies renouvelables que sont le solaire, la biomasse forestière et l’hydraulique et il développe des projets sur quatre vecteurs énergétiques, l’électricité, le thermique, les biocarburants et l’hydrogène. Nous avons structuré un pôle autour de cinq programmes, le solaire dans le bâtiment, la gestion des réseaux, la transformation de la biomasse ligno-cellulosique, l’hydrogène, pile à combustible et le programme hydraulique. Nos points forts sont constitués par le fait que nous nous appuyons sur des infrastructures appelés « plate forme de compétence » pour chacun des programmes. Il y a l’Institut National de l’Energie Solaire qui s’est récemment installé sur le site de « Savoie Technolac» à Chambéry. Il y a toute une plate forme autour de la gestion des réseaux et du stockage au niveau de l’Institut National Polytechnique de Grenoble (INP) qui est un organisme de recherche qui permet aux industriels de venir installer des démonstrateurs au pôle, et d’organiser nos comités de programmes où les gens se rencontrent. C’est le rôle du pôle de compétitivité, mais sur Rhône Alpes, il existait déjà beaucoup de relations entre un certain nombre d’entreprises, plutôt des grandes et les centres de recherche. Ce que le pôle a permis de faire dans ce cadre, c’est d’inscrire dans cette dynamique de rapprochement avec les laboratoires publics, tout un terreau de petites entreprises oeuvrant sur le secteur des énergies renouvelables. Nous avons organisé sur le salon une rencontre convention d’affaires, où les start-up et les PME peuvent rencontrer d’autres acteurs, PME ou grandes entreprises, mais aussi des acteurs du financement privé. Il y a tout un ensemble d’actions transverses que le pôle peut porter, qui sont vraiment à destination des PME et des start-up. »


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ENRERGIE : LA NOUVELLE DONNE MONDIALE

Par Dominique Thibault


Aujourd'hui en France, 14% de l'électricité (essentiellement encore de production hydraulique),19% du chauffage (bois) et 1% seulement des carburants (diester, bioéthanol...) sont de source renouvelable selon l’ADEME qui observe par ailleurs depuis 2006 un déploiement accéléré de l’énergie solaire et des bioénergies. Si le Nord privilégie la filière biocarburants, le Sud-Est opte pour le photovoltaïque et la biomasse. Pourquoi une telle disparité régionale ? Quelles sont les filières énergétiques les plus prometteuses pour l’ Europe de demain ? A travers témoignages d’experts et expériences pilotes, état des lieux et prospective sur les nouveaux enjeux internationaux…

De toutes les solutions envisagées pour respecter la législation européenne qui lui impose de porter à 21 % d’ici 2010 la part des énergies renouvelables, la France a depuis 5 ans misé sur l’éolien. Encore confidentiel dans l’hexagone, le parc éolien a ainsi enregistré une progression de 140% pour atteindre près de 1000 éoliennes réparties sur 120 sites. Soit une production de 1500 mégawatts contre 18 000 pour l’Allemagne et 10 000 pour l’Espagne. Autant dire que malgré l’arrêté de juillet 2006 qui prévoit une démultiplication par dix de la production éolienne à horizon 2020, le retard pris sera difficilement rattrapable. La France s’oriente donc vers de nouvelles ressources naturelles moins coûteuses, notamment le bois énergie.1 000 chaufferies collectives et industrielles ont ainsi été installées depuis 2000 et le marché des chaudières à bois pour les particuliers connaît une progression spectaculaire : + de 127 % depuis 2004 selon l’ADEME . Avantage indéniable pour l’environnement : elles sont alimentées automatiquement en résidus de bois compactés et permettent de réduire la facture énergétique de 15 à 30%. Dans le même esprit, la demande de chauffage par géothermie qui consiste à récupérer la chaleur de la croûte terrestre pour produire du chauffage ou de l'électricité selon la température captée est également en augmentation de 20 à 30% depuis deux ans et connaît aujourd’hui un développement important.
À l'étranger, on observe une même évolution vers un mix énergétique : éolien -solaire.Les grandes puissances en tête. Aux États-Unis, selon le Département de l’énergie américain, la demande en énergie renouvelable des grandes entreprises, des institutions et des bureaux gouvernementaux a atteint 2 200 MW, une augmentation de 1 000 % depuis 2000.La Chine a, adopté en mars 2005, une loi sur les énergies renouvelables qui prévoit d’augmenter la part des énergies solaires et éoliennes à 10 % de sa consommation totale d'ici 2010. En Europe, le Royaume-Uni joue la carte de l’exemplarité dans ce domaine. Elle détient le 3ème parc éolien offshore avec Kentish Flats (sur l’estuaire de la Tamise) d’une capacité totale de production de 90 MW. Le parc de Cefn Croes au Pays de Galles (58 MW), alimente par ailleurs 42 000 foyers et devrait permettre d'éviter l'émission de 4 millions de tonnes de CO2 sur ses 25 années de fonctionnement. Le bâtiment solaire CIS à Manchester se distingue de son côté par le plus gros usage individuel de panneaux solaires photovoltaïque au Royaume-Uni…La Région PACA, à son image, accélère l’exploitation de ses richesses territoriales multipliant les initiatives novatrices en synergie avec les acteurs économiques, institutionnels locaux et européens…

Région PACA : le solaire au zénith

Pour booster le secteur photovoltaïque, écologique et inépuisable qui permettrait de répondre aux besoins des sites isolés, soit un marché mondial de 2,5 milliards d’habitants, le gouvernement français a mis en place plusieurs mesures incitatives : une augmentation de 10 points du taux du crédit d'impôt en faveur du photovoltaïque début 2006 et de 50% des tarifs de rachat d’électricité par EDF (directive du 26 juillet 2006) à hauteur de 30cts €/kWh pour les particuliers et de 55 cts €/kWh pour toutes solutions intégrées au bâti en faveur des professionnels et collectivités.

Des décisions capitales aux effets immédiats pour un secteur qui avait jusque-là de la peine à décoller. La société varoise CONERGY SAS, filiale française du leader européen de l'énergie solaire en Europe avec un chiffre d'affaire 2006 de plus de 800 millions d'Euros, dont environ 40% sur le secteur B2B, connaît ainsi une croissance fulgurante depuis le dernier trimestre 2006. « Notre société, ex AET France qui a réalisé un CA 2005 de 9 M€ sur la France, les Dom (90 % de son activité), les pays du Maghreb et l’Afrique, envisage ainsi grâce à ces nouveaux dispositifs et sa fusion en Novembre 2006 avec le groupe allemand Conergy de doubler son CA d’ici 2007 et de recruter 50 personnes à horizon 2009 » confirme Emmanuel Berthod, Directeur Général de la société varoise.
Ce train de mesures a profité également au secteur du BTP, responsable de 25 % des émissions de gaz à effet de serre qui s’est vu imposer par le gouvernement des objectifs clairs : la stabilisation de son taux de CO2 jusqu’en 2010 et la réduction par 4 de ses émissions d’ici 2050. Le Groupe national CARI dont le siège est à Nice, conscient de l’importance de l’enjeu,est l’un des premiers dans ce secteur à se lancer dans l’éco-construction, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle génération de bâtisseurs…
« Il est urgent, explique Georges DAO, son Président que nous, professionnels, adoptions désormais pour tous nos projets de construction, une démarche de Haute Qualité Environnementale. Elle doit ainsi intégrer les matériaux et technologies les plus innovantes pour réduire la consommation énergétique tout en tenant compte du bien-être de l’usager et de son cadre de vie ». CARI (2250 salariés,CA 2005 de 323 M€ )a dès 2005, transformé sur la technopôle de Sophia-Antipolis, son Centre d’Affaires et d’Evénements « l’Agora Einstein » en vitrine-pilote des ENR et économies d’énergie. Equipé de 250 m2 de panneaux photovoltaïques, d’une pompe à chaleur réversible et d’éclairages à LEDS (diodes à électro-luminescence), c’est le 1er bâtiment privé azuréen à vendre son électricité à EDF, réduisant ainsi d’un tiers sa consommation en 2007 (à hauteur de 580 MW contre 880 en 2006).Il accueillera les 5 et 6 juillet prochains, le 1er Salon International des Solutions Energétiques qui a pour ambition à travers des conférences, ateliers et villages thématiques d’offrir des réponses concrètes aux grands enjeux économiques, sociétaux et environnementaux actuels. Le groupe, a par ailleurs lancé, fin février, à proximité de ce site, les travaux d’un complexe de bureaux de 6000 m2 « les éco-lucioles », livré en mars 2008. Ce projet centré sur 4 axes environnementaux (construction, gestion, confort et santé des occupants) devrait générer grâce aux économies d’énergie induites, environ 50% de réduction des charges locatives par rapport à un bâtiment classique. Une exemplarité que Georges Dao espère démultipliée pour bâtir les « villes lumière » de demain !
Les institutionnels Azuréens ne sont pas en reste. La CCI Nice Côte d’Azur, s’est mise au vert dès mars 2000 en signant avec la Préfecture la Charte pour l’Environnement de l’aéroport. Au programme : la qualité de l’air, la maîtrise du bruit, la gestion de l’eau, des risques naturels, des déchets...Côté exploitation des ressources naturelles,les Alpes-Maritimes qui en possèdent deux quasi-inépuisables : le bois énergie et l’énergie solaire (5 kwh/m² et 300 jours par an d’ensoleillement) viennent enfin –première en France- de lancer un appel à projets à destination des collectivités territoriales. A l’initiative de Christian Estrosi, Ministre Délégué à l’Aménagement du Territoire et du Conseil Général des Alpes-Maritimes, ce projet baptisé « 100 Toits bleus-Photovoltaïque en réseau » a pour objectif d’encourager la réalisation de centrales solaires de production d’électricité sur les bâtiments publics d’ici 10 ans. Les projets seront sélectionnés et co-financés entre 20 et 80 % par un comité technique d’experts (Enerplan, Ademe, EDF, syndicat des architectes azuréens..). Soit, en perspective pour 2007, 1000 m2 de modules photovoltaïques sur le département !
Reste à développer à l’avenir, en parallèle : la 2ème richesse du territoire : la biomasse notamment pour la filière transports. Des projets labellisés par les pôles de compétitivité (CapEnergies, IAR) aux projets européens développés par les équipes scientifiques des parcs technologiques sophipolitains et marseillais, de nombreuses champs d’expérimentations ont été initiés depuis 15 ans, aux bilans mitigés.


Quelles solutions privilégier pour les bioénergies ?

La bioénergie suscite un intérêt important en raison de son potentiel et des avantages qu'elle pourrait offrir sur le plan socio-économique. Les technologies de conversion de la biomasse se divisent en deux groupes principaux : la génération d'énergie et la production de combustibles de transport.
Produire du méthane à partir de résidus de bois et de la gazéification de la biomasse à 850°C, tel est le premier champ d’expérimentation de la biomasse pour générer chaleur et électricité. Le méthane est alors utilisé dans les réseaux de gaz naturel ou directement comme combustible. Ce procédé est utilisé avec succès par le Centre européen des énergies renouvelables de Güssing et la société Guntamatic en Autriche qui a commercialisé une chaudière à pellets Biostar à haut rendement et à l'excellente gestion des imbrûlés. La société DALKIA , leader européen en matière d'optimisation énergétique et environnementale, filiale de Veolia Environnement et d’EDF expérimente actuellement sur l’Europe de l’Est à Kolin, en République Tchèque, les performances de la centrale de production et du réseau de distribution de chaleur primaire de la société EKO (rachetée à hauteur de 90% en janvier dernier) avant d’envisager d’en implanter en France…
Avantages du bois-énergie : les ressources sont abondantes et facilement disponibles. Le développement du bois énergie permet de réduire les émissions de CO2, de contribuer à l’entretien des forêts et de créer des emplois. La ressource forestière française est importante. Aujourd'hui, environ une commune française sur trois est propriétaire d'une forêt. 2.600.000 hectares se répartissent entre 11.000 communes forestières Il existe un potentiel de biomasse forestière utilisable pour l’énergie de près de 50 millions de mètres cubes par an.Initié en juin 2006 pour une durée de 6 ans par la Fédération nationale des communes forestières (FNCofor), le programme « 1000 chaufferies en milieu rural », inscrit dans le plan Climat a pour objectif de relayer et d’amplifier le programme bois-énergie de l’ADEME. Il permettra outre la création ou la consolidation de 400 à 600 emplois, la substitution de 200.000 tonnes équivalent pétrole (tep) et l’économie de 450.000 tonnes de CO2.
La 2ème orientation canalise davantage l’intérêt des collectivités et constructeurs automobiles- à savoir l’utilisation de la matière organique dans le secteur du transport, de loin le plus problématique en termes de pollution environnementale et économies au sens large ..

Démarrage lent pour la Pile à combustible

Dès 1994, le Centre Energétique de l’Ecole des Mines de Paris à Sophia Antipolis a participé au programme européen "JOULE II" sous l’égide d’un consortium composé de Renault, ARMINES/Ecole des Mines de Paris, Air Liquide, De Nora Permelec, Ansaldo, Volvo United Turbines dans le cadre du programme Fever. « Les travaux de l’équipe portaient sur la filière hydrogène, les piles à combustible ainsi que sur de nouveaux moyens de stockage d'énergie par voie électrochimique explique Patrick Achard, Responsable de l’équipe de recherche de l’EMP. Il s’agissait de mettre au point des véhicules électriques à large autonomie et à zéro émission à pile à combustible et stockage d’hydrogène liquide. » Le principe de la pile à combustible repose sur la transformation de l’énergie chimique en énergie électrique grâce à l’oxydation sur une électrode d’un combustible (par exemple l’hydrogène) couplée à la réduction sur l’autre électrode d’un oxydant, tel que l’oxygène de l’air . La pile la plus couramment utilisée est la pile dihydrogène-oxygène, la réaction d’oxydation de l’hydrogène étant accélérée par un catalyseur généralement en platine. Or, le platine est hors de prix et la quantité importante requise dans la fabrication des piles jusqu’en 2006 constituait un frein à la poursuite des applications expérimentales. Autre difficulté et non des moindres : l’approvisionnement en hydrogène et l’approvisionnement du véhicule. La production présuppose soit de consommer des combustibles fossiles, soit de disposer de l’éernie nécessaire à faible coût, pour l'obtenir à partir de la décomposition de l'eau, par voie thermique ou électrochimique. 3ème contrainte de poids : le stockage de l’hydrogène encore trop encombrant, que ce soit sous forme de gaz comprimé à haute pression ou liquide cryogénique. 4ème facteur aggravant soulevé par Patrick Achard « les piles vieillissent mal. Leurs performances s’amenuisent sur la durée lorsqu’elles sont exposées à de nombreux cycles. »Bilan : ces nombreuses contraintes ont abouti au désengagement de Renault, les efforts étant poursuivis par son partenaire japonais Nissan qui a présenté son prototype de dernière génération lors du récent symposium mondial sur l’énergie hydrogène à Lyon en 2006.
Quelques industriels audacieux comme Michelin, PSA, Toyota, Daimler ou General motors (modèles Hydrogen 3 présenté en mai 2004 et Sequel en 2005 qui fonctionnent avec une pile à hydrogène de 73 kW alimentée par trois bouteilles à gaz bobinées composite de dihydrogène de 700 bars), continuent activement les recherches. A l’opposé, l’ensemble des constructeurs travaille davantage aujourd’hui sur des véhicules hybrides susceptibles d’être diffusés à court terme. Pour crédibiliser la filière, des efforts doivent viser la mise en place d’un réseau d’hydrogène pour les transports publicset pour des véhicules de démonstration. Les expériences restent embryonnaires. Citons deux projets-pilotes lancés en 2004 : celui de DAIMLER CHRYSLER aux Etats-Unis dans le Michigan et son programme de démonstration de véhicules de livraison fonctionnant avec une pile à combustible et alimentés en hydrogène par une station-service construite par AIR PRODUCTS. Ou le bus de Man circulant sur l’aéroport de Munich, alimenté en hydrogène gazeux stocké à 350 bar, dont le système favorise la production d’électricité et son stockage au cours du freinage afin de réduire la consommation de carburant. Mais, la viabilité industrielle à grande échelle de tels systèmes se heurte au faible rendement énergétique global de l'ensemble des opérations. Et paradoxe, faute d’infrastructures dans la chaîne de distribution (stations de distribution et de stockage) à l’échelle européenne, il paraît peu probable de voir la filière se développer rapidement. « Il n’y aura pas de bouleversement majeur dans ce domaine dans les 15 ans à venir, estime Patrick Achard. Nous élaborons et nous testons aujourd’hui des cellules prototypes de pile à combustible plus compactes pour des champs d’applications diversifiés : alimentation de réseaux de Télécoms, industrie, bâtiments, sites isolés, objets nomades (baladeurs, portables).»

Biocarburants : une révolution en marche

Le secteur est composé de deux principales filières : le biodiesel et le bioéthanol. Le bio-diesel (ou ester méthylique d’huile végétale) est produit à partir de plantes oléagineuses comme le colza ou le tournesol. Il peut être utilisé pur ou en mélange dans le gazole et se trouve commercialisé sous la marque Diester (contraction de diesel et d’ester). Le bioéthanol, quant à lui, est obtenu à partir de la distillation du sucre issu de betteraves, de céréales comme le blé, l’orge, le maïs ou de fruits (généralement via de l’alcool vinique). Il peut être utilisé pur,mélangé à l’essence ou être transformé en ETBE (éthyl-tertio-butyl-éther composé pour moitié d’éthanol et pour moitié d’un dérivé du pétrole, l’isobutylène).
En 2006, Le biodiesel est au 1er rang de l’UE avec 81,5% de la production de biocarburant,soit 3184000 tonnes de biodiesel produites et une augmentation de +43,5 % par rapport à 2005 selon l’EBB (European Biodiesel Board). L’Allemagne confirme son leadership avec une croissance de 61,3%.Elle représente à elle seule plus de la moitié (52,4 %) de la production de biodiesel de l’Union européenne. Une croissance spectaculaire du marché justifiée par une exemption totale de taxe pour les biocarburants, qu’ils soient purs ou mélangés. Quant à la production française, après l’apogée de 2001 et un déclin rapide, là voilà dopée grâce au plan biocarburant ambitieux lancé en 2005 par le gouvernement qui vise d’ici 2007 une production triplée des biocarburants, bénéficiant d'une réduction partielle de la taxe intérieure sur les produits pétroliers. Le pays envisage ainsi d’atteindre les objectifs de la directive européenne dès 2008 et prévoit un taux d’incorporation de 7 % de biocarburants dans le carburant en 2010 et de 10 % en 2015. Le bioéthanol conserve sa 2ème place avec 18,5 % de la production de l’Union Européenne.
Pour l’année 2006, la réduction de la TIPP (taxe intérieure sur les produits pétroliers) dont bénéficient les biocarburants a été modifiée et désormais fixée à 25 €/hl (contre 33 €/hl en 2005) pour le biodiesel et à 33 €/hl pour le bioéthanol destiné à être transformé en ETBE.
Une mesure bienvenue pour les régions agricoles françaises comme la Beauce, la Champagne-Ardenne et la Picardie qui misent de plus en plus sur les raffineries végétales pour échapper aux quotas agricoles et préserver leur indépendance. Le pôle de compétitivité à vocation mondiale « Industries et Agro Ressources » (IAR), basé à Laon a obtenu La labellisation depuis son lancement en 2005 de 4 projets prometteurs dans la filière de la chimie verte : Pyrabio Energy +, Synthons, Acro-pole et Sofralab. Pyrabio Energy + est centré sur la production de bioéthanol en synergie avec le groupe Tereos, leader sucrier en France et au 2ème rang en Europe, qui a lancé début 2006 la construction d’une très grande distillerie de betterave dans l’Aisne. Approvisionnée par les régions Picardie et Champagne-Ardenne, elle a pour ambition de produire 3 millions d’hectolitres de vinasse de betterave. Synthons développe une plateforme technologique pour de nouveaux intermédiaires chimiques à partir de ressources agricoles. Acro-pole et Sofralab valorisent des sous-produits respectivement de la fabrication des biocarburants dans le secteur de la chimie fine, le premier pour la filière biodiesel, le second à travers un process de vinification pointu pour la filière bioéthanol.
« Le pôle concourt à l’accompagnement de projets novateurs sur les marchés émergents : biocarburants aujourd’hui, biomatériaux et biomolécules demain. Notre objectif est de devenir le leader européen dans la valorisation totale du végétal d’ici 2015 énonce Thierry Stadler, Directeur Général du pôle IAR. Concrètement, nous avons lancé la première flotte de véhicules Ford flex fuel (FFV) ou « polycarburants » fonctionnant à l’E85. Ce biocarburant composé à 85 % d’éthanol et de 15% d’essence, homologue à titre expérimental par le Ministère de l’Industrie, permet de réduire de plus de 70% les rejets de CO2. Nous prévoyons de mettre en circulation 5000 véhicules de ce type d’ici 2008 en Champagne-Ardenne et Picardie. 450 depuis début janvier 2007 sont déjà sur les routes. Nous espérons ainsi combler notre retard par rapport au Brésil, leader dans ce domaine, talonné par les Etats-Unis, la Suède et l’Asie. Toute la chaîne de l’agro-industrie française se mobilise pour développer activement l’énergie verte. Il nous restera ensuite à développer la généralisation de ce carburant de 2ème génération courant 2007 et à mailler le territoire de réseaux de pompes vertes ». Convaincu que les meilleurs substituts aux énergies fossiles résident dans la voie biologique notamment thermo-chimique, Thierry Stadler n’en est pas moins prudent pour ce qui concerne la légitimité des biocarburants. « Il existe encore de nombreux obstacles à surmonter pour voir la filière monter en puissance et s’imposer au plan européen et mondial. Dans les 10-15 ans à venir, va se poser la problématique du choix du carburant le plus adapté, le plus rentable et à l’impact écologique le plus important, l’installation massive de pompes et stations de distribution, l’instauration d’une politique de défiscalisation cohérente et le financement accru de projets R & D dans la chimie pour affiner les expérimentations-pilotes actuelles. Il sera capital d’établir un inventaire des potentiels énergétiques par pays et de dresser une cartographie mondiale précise des différentes sources d’approvisionnement possibles. » Bref, une révolution en marche à petits pas qui laisse augurer de belles solutions alternatives à la crise énergétique actuelle . Parviendront-elles à pallier au manque progressif de pétrole.. rien n’est moins sûr !

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

L'énergie ou le grand défi du XXIe Siècle

Par Philippe LEGER

Les 27 États membres de l'Union Européenne ont trouvé un compromis sur les énergies renouvelables. Réunis les 8 et 9 mars à Bruxelles, leurs dirigeants ont conclu un accord imposant un objectif global de 20% d'énergies « propres » d'ici 2020 et un quota d'au moins 10% de biocarburants dans les carburants utilisés par les automobiles et les poids lourds.
Les Européens entendent bien relever un triple défi dans un environnement mondial instable et dangereux.

Depuis le début des années 1990, les Européens se préparent à affronter le choc pétrolier, inéluctable, et mènent des négociations internationales visant à réduire les émissions de gaz polluants, notamment les dioxydes, qu'ils soient de soufre (SO2) ou de carbone (CO2).
Lors du sommet européen consacré aux énergies, en mars dernier à Bruxelles, les leaders européens ont aussi pris l'engagement de réduire les émissions de gaz à effet de serre de 30% d'ici 2020, « ouvrant la voie au contrôle du réchauffement climatique » selon les écologistes du WWF.
Grâce à sa mise en œuvre anticipée des engagements prévus par le protocole de Kyoto. l’Union Européenne fait figure de « pionnier », selon la présidente de l'UE, la chancelière Angela Merkel (l'Allemagne assume la présidence jusqu'en juin prochain).

L'énergie est de nouveau au cœur du projet européen

C'est à partir de la crise pétrolière de 1973, lorsque l'Organisation des pays exportateurs de pétrole (OPEP) a décidé de quadrupler le prix du pétrole brut, que l'UE a pris véritablement conscience de la nécessité d'une politique communautaire de l'énergie. Même s'il est vrai que dès les traités fondateurs, traité de Paris de 1951 instituant la Communauté Européenne du Charbon et de l'Acier (Ceca) et traité Euratom de 1957 instituant la Communauté Européenne de l'énergie atomique (Ceea), l'Union Européenne s'est préoccupée de l'énergie sans toutefois consacrer un titre du traité à ce thème. En encourageant le passage vers une économie à faible teneur en carbone, la Commission entend mettre la compétitivité au service de l'environnement et mobiliser les Européens autour d'un grand objectif. Plus d'un demi-siècle après la création de la Communauté Européenne du charbon et de l'acier, l'énergie se trouve à nouveau au coeur du projet européen.

Ne plus gaspiller l'énergie

L'énergie devient de plus en plus un enjeu vital. Il s'agit d'abord de ne plus la gaspiller. La Commission Européenne a présenté un plan d'action pour l'efficacité énergétique visant à réduire le coût direct de notre consommation d'énergie de plus de 100 milliards d'euros par an d'ici à 2020 et à diminuer du même coup nos émissions de CO2 d'environ 780 millions de tonnes par an. « Les Européens doivent apprendre à économiser l'énergie. L'Europe gaspille au moins 20% de l'énergie qu'elle consomme. En économisant de l'énergie, l'Europe contribuera à résoudre les problèmes liés au changement climatique, ainsi qu'à sa consommation croissante et à sa dépendance vis-à-vis des combustibles fossiles importés de pays tiers ", a déclaré le commissaire chargé de l'énergie, Andris Piebalgs. L'UE songe sérieusement à mettre fin à la vente des ampoules à filament (une technologie du 19e siècle !) ; elles consomment 95% de l'électricité à chauffer l'air et 5% à éclairer ! Ces ampoules seront remplacées par des lampes électroniques, trois fois, voire quatre fois plus coûteuses à l'achat, mais qui économisent jusqu'à 80% de courant et ont une durée de vie 5 fois plus longue que les lampes traditionnelles. Les 490 millions de citoyens de l'Union Européenne devront bientôt remplacer leurs ampoules électriques à filament par des équipements moins gourmands en énergie. Les dirigeants européens ont aussi demandé à la Commission Européenne de leur présenter des propositions en vue d’améliorer l'efficacité énergétique dans les bureaux et l'éclairage public d’ici à 2008. Pour les lampes qui permettent d'économiser l'énergie dans les foyers privés, l'échéance est placée à 2009. Avec cette décision, l’UE suit l'exemple de l'Australie, qui est devenue l'an dernier le premier pays au monde à décider d'interdire dans les trois ans les lampes à incandescence. La chancelière allemande Angela Merkel est déjà en pointe chez elle : "La plupart des ampoules dans mon appartement sont des ampoules qui économisent l'énergie", a-t-elle expliqué, tout en regrettant leur efficacité moindre. « Quand je cherche quelque chose sur le sol, je ne peux pas toujours la trouver ». Votre serviteur a fait le même choix mais en optant pour la dernière génération des lampes électroniques, plus puissantes mais tout aussi économes ; il a dernièrement reçu une facture négative de l'EDF. Bon plan !

Un défi planétaire

Bien qu'ils ne soient pas (pas encore ?) signataires des accords de Kyoto, les États-Unis relèvent aussi le défi. Là-bas, le mot d'ordre n'est pas encore de lutter contre le gaspillage mais néanmoins l’objectif, fixé par le président Bush, est de remplacer 20% de la consommation américaine de pétrole par des biocarburants d’ici 2017. Le coup d’envoi de cette nouvelle ère sous le signe de l’éthanol a été donné le 9 mars 2007 à Sao Paulo. La secrétaire d’Etat américaine Condoleezza Rice et le ministre brésilien des Affaires étrangères Celso Amorin ont signé vendredi 9 mars 2007, à Sao Paulo au Brésil un accord sur le biocarburant, au moment ou se réunissaient les leaders européens à Bruxelles. Maintenant, les deux premiers producteurs de ce biocarburant au monde, les Etats-Unis et le Brésil, sont sur le point de signer un accord-cadre pour développer ensemble des modes de raffinage et des standards communs. Une décision qui va dans le bon sens.

Deux filières : sucre et huile

Les biocarburants sont des carburants d'origine végétale issus de la biomasse (d'où le surnom de « carburants verts »). Ils ne doivent pas être confondus avec les biocombustibles. Les premiers servent à alimenter un moteur, tandis que les seconds servent à produire de la chaleur.
Aujourd'hui les principaux biocarburants, en terme de production, sont le bioéthanol et le biodiesel.
Le bioéthanol, issu de l'agriculture, est utilisé comme biocarburant dans les moteurs à essence. On le mélange en des proportions allant de 5 à 85 %. Au-delà de 20 % des adaptations aux moteurs de voitures sont souvent nécessaires. Les végétaux contenant du saccharose (betterave, canne à sucre…) ou de l’amidon (blé, maïs…) peuvent être transformés pour donner du bioéthanol. On l'obtient par fermentation du sucre extrait de la plante sucrière ou par distillation de l’amidon du froment ou du maïs. On parle de filière "sucre". Pour alimenter les moteurs diesel, on utilise la production de la filière « huile » ( végétale ou animale transformée). Par un procédé chimique appelé transestérification, on obtient un carburant, le biodiesel, biogazole ou B100 (B20, B5, B2, etc.) Le biodiesel tente de concurrencer les huiles végétales utilisées à l'état brut et le diesel classique (pietrodiesel). Le biodiesel peut être utilisé seul dans les moteurs ou mélangé avec du pétrodiesel. Des deux filières, celle du "sucre" est de loin la plus développée dans le monde, principalement au Brésil, où le bioéthanol de canne à sucre couvre 22 % des besoins nationaux en carburant, en Suède et aux États-Unis, où plus de 10 % de l’essence contient du bioéthanol (principalement de maïs) à hauteur de 10 %.

Des concurrents inattendus

Les biocarburants issus de l'agriculture pourraient avoir des concurrents inattendus comme les micro-algues... ou tout simplement les microbes ! Ces innovations technologiques sont encore au stade de projet. Selon Olivier Bernard, chargé de recherche à l'Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria) de Sophia Antipolis, « En soumettant certaines espèces de micro-algues à des stress comme la privation d'azote ou une augmentation brutale de la lumière, on les force à produire des stocks de lipides... jusqu'à 80% de leurs poids. Dans de telles conditions, elles ont un rendement à l'hectare 30 fois supérieur à celui des oléagineux terrestres comme le colza ou le tournesol ; elles poussent beaucoup plus vite (en moyenne, leur population double chaque jour. Essayez d'en faire autant avec un champ de colza !) Un hectare et demi de culture en bassin suffit chaque année à produire plusieurs tonnes de micro-algues à l'hectare, même avec de mauvaises conditions climatiques. Un bon point pour les micro-algues quand on sait qu'il faudrait utiliser toute la superficie du territoire français si on voulait faire rouler la totalité de notre parc automobile avec du biocarburant d'origine végétale, selon Olivier Bernard. Autre avantage de la culture de micro-algues, elles se nourrissent d'azote, de phosphates...et de gaz carbonique, le fameux CO2 qui perturbe le climat de la planète. Le programme de recherche, coordonné par Olivier Bernard, a démarré en décembre 2006. Financé à hauteur de 2,8 millions d'euros sur trois ans, ce programme réunit des centres de recherche tels que l'Inria, le CNRS, le Commissariat à l'énergie atomique, des universités, le Centre de coopération internationale de recherche atomique pour le développement, l'Ifremer et une PME, Valcobio.

Première européenne à la Seyne-sur-Mer

Les énergies renouvelables ont déclenché une frénésie de recherche et d'investissement dans le monde entier, autant pour les biocarburants que pour les biocombustibles. Chaque année, on compte par dizaines de milliards de dollars ou d'euros les investissements privés pour des éoliennes, des panneaux solaires, des sources d'énergie à faible émission de carbone. En région PACA, on trouve de belles réalisations, comme celle de la commune varoise de la Seyne-sur-Mer qui exploite l'eau de mer pour chauffer et climatiser des bâtiments publics et des logements nouveaux. Cette ville de 61 000 habitants a reconverti le site d'anciens chantiers navals pour trouver une source d'énergie à la fois gratuite et renouvelable... l'eau de mer, un gisement d'énergie « propre » encore largement ignoré. « C'est la première fois dans l'Union Européenne qu'un projet exploitant l'eau de mer est développé à une telle échelle (60 000 m2) », selon Philippe Nunes, directeur du bureau d'études monégasque Ingetec qui a conseillé la municipalité. Calories et frigories sont capturées dans l'eau de mer grâce à trois échangeurs thermodynamiques et un système de pompes à chaleur, afin de restituer chaleur ou froid selon la saison, dans un circuit où l'eau douce circule en boucle dans les bâtiments. » Dans un premier temps, ce circuit va alimenter un palais des congrès et un pôle théâtral de 500 places chacun, ainsi qu'un ensemble de 500 logements à construire. La municipalité compte étendre le circuit à des bâtiments publics anciens comme l'Hôtel de Ville et encourager à se raccorder au dispositif les promoteurs immobiliers.

Comment relever les graves défis du XXIe Siècle ?

Tous nos pays doivent faire face aux défis énergétiques, redoutables et sans précédent, liés à la dépendance accrue à l'égard des importations, à l'approvisionnement en combustibles fossiles dans le monde, au changement climatique induit par l'effet de serre. Aujourd'hui, des guerres sont menées par les Etats-Unis et la Russie pour s'approprier les matières premières stratégiques et contrôler leurs modes d'acheminement. Le conflit territorial – encore au stade de l'intimidation - qui oppose la Chine à ses voisins en mer de Chine méridionale à propos de la souveraineté sur les îles Spratley dissimule des enjeux pétroliers. Les sommes consacrées aux conflits sont autant de moins pour les investissements qu'on devrait opérer afin d'abaisser le seuil de dépendance de nos économies au pétrole bon marché et pour commencer à les sevrer. Les dépenses guerrières ne changeront rien à l'affaire : dans moins d'une génération, le monde connaîtra de très sérieux problèmes. La hausse du coût des matières premières sur le marché mondial ne fait que traduire la marche d'un monde, surpeuplé, avide de connaître la société de consommation. Avec la Chine cette marche prend des allures de course spectaculaires. Sa consommation de pétrole augmente de 15% par an depuis 2001 (la Chine était exportatrice nette jusqu'en 1992). Elle est devenu le deuxième consommateur mondial et a donc aujourd'hui des intérêts vitaux dans les régions productrices. Elle a ainsi construit un oléoduc traversant son territoire jusqu'aux portes de l'Asie centrale ; elle investit de fortes sommes dans les nouveaux gisements d'Asie centrale, d'Iran et d'Afrique. Elle investit également en Amérique Latine, notamment au Venezuela, ainsi qu'en divers pays d'Afrique, qui jusque alors était dans la zone d'influence occidentale. C'est ainsi qu'elle a accès aux ressources pétrolières lui permettant d'assurer une croissance économique à deux chiffres. Nul se s'étonnera de l'envolée des cours des matières premières sur le marché mondial... la hausse des cours du pétrole doit nous alerter sur les menaces qui pèsent sur l'humanité. Elle n'a pas de cause politique, comme dans les années 70 et 80 avec l'OPEP. Alors que la demande ne cesse de croître, la production mondiale de pétrole conventionnel déclinera dans quelques années... Le choc résultant de cette famine pétrolière structurelle est inévitable. Comment sera-t-il surmonté ? Avec quelles énergies ?
On frémit à l'idée d'une Chine, 1er producteur et consommateur de charbon au monde, utilisant à plein régime ces énormes ressources en charbon pour soutenir sa croissance. Faut-il rappeler que la Chine n'a pas signé le protocole de Kyoto ? Tout comme les Etats-Unis (deuxième producteur mondial de charbon)... Après avoir connu une baisse de production de 1996 à 1999, la production chinoise de charbon est repartie à la hausse avec une forte progression. Cette ressource représente déjà 68% de son bilan énergétique primaire contre une moyenne mondiale de 26% ; elle a permis de produire plus de 80% de l’électricité chinoise en 2003. L’utilisation massive du charbon est problématique, en raison de la pollution qu’il engendre. La Chine est le plus important émetteur de dioxyde de soufre (SO2) au monde, principale cause des pluies acides, qui touchent maintenant 30% du territoire chinois. La combustion du charbon est à l’origine de 75 à 80 % de ces émissions, dont la moitié provient des centrales thermiques, utilisées massivement pour produire de l'électricité. A long terme cependant, la pollution engendrée par la combustion du charbon risque de peser fortement sur l’économie chinoise. Les autorités chinoises s’intéressent donc de manière accrue aux technologies limitant les émissions nocives, telle le « lit fluidisé circulant (LFC) développée par Alsthom qui fait l’objet d’un projet pilote de 300 MW dans le Sichuan, contrat d'environ 65 millions d'euros pour la construction d'une centrale thermique à Baima. Preuve que des solutions existent et que par l'éducation, l'innovation, la coopération et les échanges internationaux, l'humanité possède les outils pour surmonter les défis du XXIe.

Droits réservés © 2003 - 2007 à Ambitions Sud International