Les enjeux de la recherche sur l'énergie

L’efficacité énergétique comme pierre angulaire de la transition énergétique.

Ces vingt dernières années, la recherche en énergie s’est imposée comme l’un des piliers du développement durable. Si la recherche en énergies renouvelables a déjà considérablement avancé, la question de l’efficience énergétique a émergé plus récemment. Elle apparaît même comme la pierre angulaire de la transition énergétique. Le challenge consiste désormais à élaborer des systèmes énergétiques durables aussi performants, techniquement et économiquement, que ceux utilisés jusqu’à présent. A l’Université de Genève, les recherches en énergie portent sur des systèmes énergétiques complexes, abordant les trois piliers du développement durable que sont l’environnement, l’économie et les aspects sociétaux.

L’utilisation énergétique mondiale n’a cessé de croître depuis un siècle et demi. Les énergies fossiles (pétrole, gaz et charbon) provoquent des problèmes environnementaux redoutables. Les chercheurs ont en outre montré combien l’utilisation de l’énergie est source de pollution, entraînant dans son sillage son lot de maladies et de dégradations environnementales.

Face à tous ces constats, la nécessité d’une transformation radicale de l’approvisionnement énergétique s’est imposée tant au niveau local que mondial. Ce « virage énergétique » passe par l’expansion des énergies renouvelables, mais aussi et surtout par des mesures d’efficience énergétique. Cette dernière recouvre l’amélioration de l’efficacité de l’offre énergétique, ainsi que la réduction de la quantité d’énergie nécessaire.

Des enjeux technologiques et sociétaux

Les enjeux de la recherche en énergie sont à la fois d’ordre technologique, environnemental, économique et social. Il s’agit tout d’abord de développer des solutions technico-économiques qui pallient la fluctuation des énergies renouvelables. Un autre défi consiste à décupler le potentiel d’efficience énergétique tant en matière d’offre que de demande d’énergie. Enfin, il s’agit d’évaluer le coût des mesures techniques et d’analyser de quelle manière les aspects sociaux ou comportementaux influencent leur mise en œuvre.

Les questions

Une série de questions émergent des challenges posés aux chercheurs. Tout d’abord celle de la juste mesure entre utilisation d’énergies renouvelables et mise en œuvre de mesures d’efficience énergétique. D’autre part, étant donné le caractère fluctuant de certaines énergies renouvelables, il s’agit de développer des systèmes de stockage qui permettent d’adapter l’approvisionnement en énergie en fonction de la demande. C’est particulièrement le cas pour l’électricité ou la chaleur, un arrêt d’approvisionnement ayant des conséquences immédiates. Corollaire de la question du stockage, celle du choix entre installations électriques décentralisées, tels les panneaux photovoltaïques, ou centralisées, comme les installations hydroélectriques et la géothermie. Une autre piste d’économie d’énergie réside dans une utilisation de la chaleur en cascades, à travers la récupération de la chaleur.

Last but not least, il y a lieu de définir ce qui entraîne des changements positifs dans le comportement des consommateurs en matière d’économie d’énergie. Et plus largement, de trouver le bon équilibre entre mesures incitatives et normatives.

Des outils analytiques indispensables

Pour répondre à ces questionnements, les chercheurs élaborent des modèles économiques et énergétiques s’appliquant à différentes échelles spatiales – locales, nationales et internationales – et temporelles. Ces modèles exigent cependant la création préalable d’ensemble de données adaptées et fiables. Les chercheurs ont à cœur de rendre ces données publiques, afin de faciliter les décisions en matière de transition énergétique.

La recherche en énergie telle que pratiquée à l’Université de Genève accompagne la transition énergétique en fournissant des données clefs aux acteurs politiques et économiques. Vu la complexité des enjeux et le nombre d’acteurs impliqués, un large spectre de mesures politiques et d’approches de gouvernance est nécessaire.