663 - Énergie et développement durable : pistes de solutions

Les dernières conférences des Nations Unies sur les changements climatiques n'ont pas encore permis d'imposer un objectif contraignant de réduction chiffrée des émissions de gaz à effet de serre GES en mesure de limiter la hausse de la température sur la planète au cours du présent siècle à moins de 2 C, le scénario baptisé 450 ppm. À cet effet et dans une perspective de décarbonisation des sources d'énergie, il faut savoir que le secteur électrique doit se positionner en tête car il représente la part dominante de ces émissions de GES.

De nos jours, il est avéré que l'amélioration de l'efficacité énergétique est la voie privilégiée à emprunter car la principale contribution à la protection de l'environnement et à l'amélioration de la sécurité énergétique proviendra de l'énergie que nous aurons évité de consommer. Mais, le fait est qu'en ne faisant pas suffisamment d'efforts dans ce sens au courant de la présente décennie, on n'aura pas d'autres alternatives que d'en faire beaucoup plus dans les décennies à venir, ce qui présente le risque d'avoir un impact négatif sur l'objectif global assigné.

La présentation mettra en exergue, à travers l'exemple de l'introduction avec succès des machines électriques à très haute efficacité énergétique, que la promotion des politiques d'efficacité énergétique ne repose pas seulement sur l'implication et la concertation avec l'ensemble des acteurs concernés, mais dépend rigoureusement du leadership et des politiques gouvernementales.

Notre planète est aujourd'hui confrontée à un double défi : énergétique et environnemental. Les énergies fossiles représentent plus de 80% de la consommation énergétique mondiale, et les transports dépendent à plus de 90% du pétrole. Alors que les réserves diminuent, la demande mondiale est en constante augmentation. Certains experts estiment que la demande énergétique mondiale pourrait augmenter de plus de 50% d'ici 2030.

Dans ce contexte, l'utilisation de sources d'énergie renouvelable et l'accès à une mobilité durable constituent des enjeux majeurs qui pourront réduire la dépendance aux carburants pétroliers, les gaz à effet de serre et la pollution environnementale.

L'hydrogène,utilisé en tant quevecteur d'énergie, constitue l'une des solutions pour répondre à ces défis.Il peut être produit à partir de sources d'énergie renouvelable et stocké sous formes liquides ou gazeuses pour une utilisation ultérieure.

Cette présentation portera sur le rôle important que pourra jouer l'hydrogène dans les secteurs de la production décentralisée d'électricité et du transport routier. Les tendances technologiques de production et d'utilisation de l'hydrogène seront exposées. Des applications stationnaires et mobiles seront présentées. Enfin, les barrières technologiques seront abordées.

Les grands objectifs de l'efficacité énergétique sont au nombre de quatre : créer de la valeur économique, réduire la demande en énergie, réduire les impacts environnementaux et améliorer la sécurité d'approvisionnement et de livraison.

L'efficacité énergétique est devenue une ressource privilégiée par les gouvernements pour répondre adéquatement aux grands défis énergétiques et environnementaux. On estime que les investissements dans ce domaine aux États-Unis passeront de 300 GUS $, ce qu'ils étaient en 2006, à plus de 400 GUS $ en 2030.

Le C3E est bien plus qu'un moyen de financement pour les entreprises en efficacité énergétique et en énergie renouvelable. Il représente une plateforme de connaissances pour les entreprises qu'il finance, mais également pour les décideurs industriels.

Dans cette optique, les informations, ou plus précisément les connaissances reçues de ces deux groupes créent un espace créatif généré à partir des connaissances issues des chaînes de commercialisation d'un côté (décideurs) et des modèles d'affaires innovants (entreprise technologique).

Ce processus bien orchestré amplifie la capacité d'absorption de connaissances et il permet, et permettra de mieux intégrer ces connaissances. Conséquemment, le C3E augmentera ses habiletés à développer un savoir-faire favorisant le développement de l'interdépendance entre l'innovation technologique et l'innovation des modèles d'affaires

La production distribuée d'électricité peut jouer un rôle clé dans l'atteinte des objectifs de programmes énergétiques tels que la réduction des émissions de gaz à effet de serre, la satisfaction d'une consommation croissante en énergie, etc.

Ce travail de recherche a pour objectif d'évaluer les impacts technico-économiques et environnementaux du cycle de vie des systèmes de production d'énergie électrique de petite puissance et de les comparer à différents scénarios de production centralisée. Une des principales applications des résultats obtenus consiste à informer des avantages et des limites de l'instauration de la production.

Deux filières ont été évaluées: panneaux solaires photovoltaïques et éoliennes de petites puissances. Les résultats obtenus ont été calibrés selon les niveaux de force des vents et d'ensoleillement rencontrés au Québec. Une analyse de sensibilité des scénarios de production centralisée utilisant une approche moyenne et une approche marginale a également été appliquée.

Les résultats démontrent, en utilisant une approche moyenne, la faible performance des systèmes étudiés sur leur cycle de vie. Toutefois, l'identification de la technologie marginale affectée justifie l'application de la production distribuée, surtout si les marchés voisins à ceux du Québec sont pris en compte. Ces résultats constituent donc un élément clé pour bien cerner les bénéfices potentiels comparativement à la production centralisée.

Pour lutter contre les changements climatiques causés par les émissions de gaz à effet de serre, l'une des solutions les plus prometteuses est de réduire la consommation d'énergie par la promotion de l'efficacité énergétique. Au Québec, à l'image des pays développés, plus de la moitié de l'électricité générée est consommée par le secteur industriel, où les machines électriques s'accaparent la part dominante.

On a réalisé un dispositif expérimental qui permet de comparer les performances technico-énergétiques de moteurs à très haute efficacité énergétique, dits NEMA Premium. Les résultats obtenus pour les moteurs de 3 Hp issus de différents manufacturiers ont montré que ces moteurs sont effectivement identiques sous charge nominale mais présentent des différences de rendement atteignant 1,5 % quand les moteurs sont sous-chargés. Néanmoins, il convient de mentionner que le diapason de puissance expérimenté représente moins de 5 % de l'électricité consommé, alors que les résultats obtenus ne sont pas généralisables à d'autres diapasons de puissance.

C'est pour cela que nous avons monté un nouveau banc expérimental pour suivre l'évolution des performances technico-énergétiques de moteurs NEMA Premium de puissance 7.5 à 10 Hp. Ce diapason de puissance présente un intérêt pratique indéniable car il représente une part significative de l'ensemble de l'énergie électrique consommée par les moteurs du secteur industriel. Les travaux expérimentaux sont en cours de validation.

La présente proposition vise à publiciser les résultats d'une recherche effectuée dans le cadre de la maîtrise en Sciences de l'environnement (UQÀM) et portant sur les discours en efficacité énergétique d'Hydro-Québec. L'analyse des politiques en efficacité énergétique d'Hydro-Québec pour la période 1990-2011 permettra de mettre en lumière le fait que ces dernières ont été guidées plus en réponse à des motivations politiques et économiques que par de réels intérêts énergétiques et environnementaux. L'utilisation des discours de développement durable et d'environnement pour justifier les actions en efficacité énergétique sera en outre analysée.

De surcroît, une attention particulière sera octroyée à la rhétorique constatée dans les campagnes publicitaires d'Hydro-Québec liées à l'efficacité énergétique, rhétorique ayant priorisé le consommateur au détriment du citoyen. Cela se révèle d'autant plus pertinent dans le contexte de nationalisation ayant caractérisé le lien unissant les Québécois à l'entreprise d'État. Vu le caractère particulier de ce lien, il semble d'autant plus pertinent d'interroger la portée des discours consumériste sur les actions des citoyens-actionnaires d'Hydro-Québec.

Aussi, différentes pistes de solutions seront envisagées afin de réellement concrétiser et atteindre le potentiel d'économies en efficacité énergétique au Québec. Cette réflexion s'impose alors qu'Hydro-Québec fixe l'efficacité énergétique comme l'un de ses trois axes prioritaires.

Le Réseau Interordre en Énergie Durable (RIED) rassemble les forces vives en énergie dans les universités et collèges du Québec afin de susciter davantage de carrières dans ce domaine clé pour notre avenir collectif. Le RIED propose des unités d'enseignement et de recherche fédérées réparties sur tout le territoire du Québec. Il s'articule autour d'un centre virtuel qui anime des initiatives conjointes en enseignement et en recherche des établissements participants et qui organise deux activités par an ayant trait à l'énergie.

Les activités du RIED s'articulent autour de trois objectifs principaux :

Favoriser le choix d'une formation en énergie pour les étudiants qui suivent un cheminement Cégep -Université;Accroître la synergie entre les Cégeps, les Universités et leurs partenaires en matière d'énergie;Promouvoir le développement durable.

À cette fin, le RIED va créer et diffuser un bottin de la recherche et un bottin des enseignants en énergie au Québec. Le RIED va aussi élaborer et mettre en ligne un inventaire des ressources matérielles (équipements, appareils de mesure, chambres climatiques, etc.) et des formations en énergie au Québec. Pour favoriser la concertation, le RIED proposera deux activités rassembleuses par année.

En s'articulant autour d'un centre virtuel en lien avec des laboratoires, des groupes et chaires de recherche et des centres de transfert technologique, le RIED favorise la collaboration, la discussion, le partage d'information.