Les nouvelles énergies de demain

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Hydroélectricité, biomasse, houle, bioénergies… pour offrir aux professionnels et aux particuliers une énergie toujours plus performante et durable aux meilleurs coûts, de nouvelles typologies de production énergétique font leur apparition.

Dans cet article, nous explorerons donc les énergies de demain avec des pistes novatrices susceptibles de redéfinir notre approvisionnement énergétique.

Mais pourquoi se demander quelles seront les énergies du futur ?

Justement, il s’agit d’une réflexion cruciale alors que notre société s'engage résolument dans la transition énergétique et donc vers des énergies plus durables. L'énergie de demain reste donc au cœur des préoccupations, soulevant des interrogations passionnantes : Quelle sera l’énergie de demain ? Qu’elle est l’énergie d’avenir ? Quels choix énergétiques pour l’avenir ?

Car nombre de personnes se demandent aujourd’hui quelles innovations révolutionneront notre approche énergétique ou comment les choix énergétiques d'aujourd'hui façonneront-ils le paysage de demain ?

Raisons pour lesquelles, dans cet article, nous explorerons les tendances émergentes, les technologies prometteuses et les opportunités qu'offrent les “nouvelles énergies”.

De plus, nous tenterons de mettre en lumière la manière dont ces avancées peuvent être mises au service des professionnels, offrant des solutions adaptées à vos besoins spécifiques de consommation d'électricité et de gaz.

Partons ensemble à la découverte des énergies susceptibles de propulser le monde vers un avenir plus durable et résilient.

Nouvelles énergies de demain, de quoi parle-t-on ?

S'engager dans la transition énergétique ne se limite pas à une simple démarche environnementale, c'est également une opportunité significative pour les entreprises.

Certaines start-ups par exemple (TPME), sont leader dans ce domaine.

De fait certaines technologies seront peut-être mises à l'échelle pour pouvoir être exploitées par les TPE et les plus grandes entreprises.

Car la transition énergétique reste l’affaire de tous. Elle ne se limite pas qu’aux actes individuels ou réalisés dans le cadre de l'entreprise.
La France, les pays européens et ceux du monde entier, travaillent par exemple à transformer les systèmes de production d’énergies pour les rendre toujours plus efficaces et décarbonés.

Aussi, pour une entreprise, réfléchir comment elle peut s’insérer dans le mouvement global de la transition énergétique c’est aussi participer de façon positive à la préservation de l'environnement, mais aussi optimiser sa consommation énergétique de manière stratégique.

Et quand on parle de “nouvelles énergies de demain” les énergies renouvelables occupent une place centrale au sein de cette notion.

Et par-delà les énergies renouvelables “classiques” telles que l'éolien, le solaire, ou l'hydraulique, de nouvelles perspectives énergétiques émergent, tout comme de nouvelles approches pour exploiter celles déjà connues. Les chercheurs, loin d'avoir épuisé les possibilités, continuent d'explorer et d'innover. De nombreux projets voient le jour, témoignant du dynamisme et de la vitalité de ce secteur en constante évolution. La recherche incessante ouvre la voie à des opportunités prometteuses pour les TPE, qui peuvent ainsi profiter des avancées technologiques pour renforcer leur compétitivité tout en agissant de manière écoresponsable.

L’hydroélectricité, première source d’électricité renouvelable et énergie de demain

En 2023, la production hydroélectrique en France métropolitaine a atteint un record de 58,8 TWh, représentant 11,9 % de la production électrique totale. Cette performance remarquable marque une augmentation de 9,2 TWh.*

Cependant, malgré ces chiffres, l'hydroélectricité offre encore des perspectives inexploitées. Des chercheurs explorent actuellement des solutions innovantes et créatives pour utiliser encore plus le potentiel hydraulique, repoussant les limites de cette énergie renouvelable.

Prenons par exemple les océans.
Ils couvrent 71% de la surface terrestre et constituent une masse liquide en mouvement constante offrant un potentiel important d'énergie renouvelable. Bien que le potentiel théorique d’énergie soit immense, le potentiel exploitable avec les technologies actuelles est beaucoup plus limité.

Aussi, dans son plan "Ocean Energy Europe", l'UE voit dans cette source une opportunité majeure, envisageant de produire 100 GW d'ici 2050, ce qui représenterait 10% des besoins énergétiques des États membres.

En 2013, la Commission européenne a financé la création d'une plateforme stratégique de recherche et développement, l'European Technology Platform for Ocean Energy (ETIP Ocean Energy). Son mandat a été prolongé de trois ans en septembre 2018.

Toujours sur la thématique de l’eau, mais à une échelle plus quotidienne, une piste prometteuse est celle de la “cloacothermie”. Un principe qui consiste à récupérer la chaleur dégagée par les eaux usées pour préchauffer l'eau des logements, une technique novatrice qui va au-delà de la simple production électrique.

Le concept repose sur l'utilisation d'un système de pompe à chaleur spécifique capable de capter la chaleur des eaux usées ménagères provenant des salles de bains et cuisines, également connues sous le nom d'eaux grises. Ces eaux présentent une température comprise entre 28 et 32°C, représentant le double du volume d'eau chaude sanitaire consommée.

Cette source de chaleur conséquente, habituellement perdue, pourrait donc être efficacement exploitée pour préchauffer l'eau des logements.

Par ailleurs, le futur quartier de Saulaie, à Oullins, dans la périphérie de Lyon, intègrera courant 2026 un réseau pour chauffer ou refroidir collectivement en revalorisant les eaux usées de la métropole.**

* bilan électrique 2023 par RTE France
**étude sur le développement de la cloacothermie

La houle, énergie de demain au potentiel incroyable

Qu’est-ce que l’énergie houlomotrice ?

Et bien, grâce à la combinaison du vent et de l’eau, et plus précisément celle des mers et des océans, cette énergie profite concrètement de la force des vagues en la transformant en énergie via des convertisseurs.

Au large des îles Orcade au nord de l'Écosse se trouve une plateforme flottante d’un nouveau genre puisqu’elle peut produire de l'énergie grâce à la houle. Concrètement, la houle, soit l’énergie houlomotrice est une forme concentrée de l’énergie du vent. Quand le vent souffle sur la mer, des vagues se forment et concentrent cette énergie. La houle peut voyager sur de très longues distances et apporter sur une côte de l’énergie collectée au large.

La France dispose d’un fort potentiel de développement pour ces technologies, compte tenu des atouts naturels de son territoire (11 millions de km² d’eaux sous sa juridiction). La ressource connue, estimée entre 2000 et 3000 MW, est concentrée majoritairement au large des côtes de Normandie, de Bretagne et des Pays de la Loire. Des opportunités sont aussi à saisir dans les territoires d’outre-mer, et dans les régions Aquitaine, Languedoc-Roussillon et Provence Alpes Côte d'Azur.

Cependant, actuellement, plusieurs défis entravent l'exploitation de l'énergie houlomotrice à une plus grande échelle :

Corrosion des équipements immergés.
Risques de défaillance associés aux dispositifs d'ancrage en mer et à l'utilisation de systèmes mécaniques dans des conditions environnementales fortement turbulentes.
Impacts environnementaux potentiels. Les installations à terre peuvent altérer le paysage, tandis que celles en mer peuvent perturber les écosystèmes marins, le trafic maritime et les activités de pêche.

Puisqu’on parle du vent, l’éolien on en est où ?

Et bien, en 2023, notons que la production éolienne (production nette en Métropole) a atteint des niveaux records !

En effet la production s'est élevée à 50,7 TWh, soit 10,2 % de la production d'électricité du pays, dont 48,7 TWh à terre et 1,9 TWh en mer.*

Si on associe le total de production énergétique de l’éolien et du solaire, ces deux filières combinées dépassent (pour la deuxième année consécutive) la production d’hydroélectricité !

Les ENR prennent donc une part de plus en plus importante (15% de la production totale) dans le mix énergétique français, participant ainsi à la sécurité de l’approvisionnement en énergie.

*bilan électrique 2023 par RTE France

L’énergie solaire confirme son importance et reste une énergie de demain très prometteuse

Comme nous vous le disions, l’énergie solaire prend donc une place de plus en importante au sein de la diversification d’énergie qui compose le mix énergétique Français.

En 2023, nous avons donc atteint le niveau record de 21,5 TWh de production d’énergie pour le solaire photovoltaïque.

D’ailleurs, l’installation des capacités photovoltaïques a progressé également à un rythme record, avec 3,5 GW installés (contre 2,7 GW en 2021 et en 2022). De fait, grâce à un ensoleillement conforme aux normales, la production photovoltaïque a ainsi dépassé son précédent record (18,5 TWh en 2022).*

*bilan électrique 2023 par RTE France

Energies de demain et solutions innovantes

Comme nous vous le disions en préambule de cet article, les chercheurs n’ont de cesse trouver de nouvelles sources d’énergie pour subvenir à nos besoins du quotidien et lutter contre le réchauffement climatique.

Alors, quelles sont les innovations en cours pour trouver les énergies de demain ?

Le thorium : vers un nucléaire nouvelle génération plus propre ?

L'exploration de nouvelles voies pour répondre aux besoins énergétiques du futur conduit à examiner le potentiel du thorium en tant que source d'énergie nucléaire propre, se posant ainsi en alternative à l'uranium.
Les atouts du thorium sont multiples et significatifs :

Abondance naturelle : Le thorium est beaucoup plus répandu dans la nature que l'uranium, offrant une ressource potentiellement plus accessible.

Gestion des déchets : Sa combustion génère considérablement moins de déchets que l'uranium, avec la possibilité de réutiliser partiellement les résidus dans les réacteurs.

Non-prolifération : Contrairement à l'uranium, le thorium présente des propriétés qui le rendent moins propice à la fabrication de bombes nucléaires.

Malgré ces avantages, le développement du nucléaire au thorium a été entravé en raison de la prédominance de l'uranium. Actuellement, la France demeure centrée sur la recherche fondamentale dans ce domaine, tandis que la Chine a massivement investi dans le thorium et l'Inde l'exploite déjà dans des réacteurs de 3e génération.

L’hydrogène bas carbone et les piles à combustible

Les piles à combustible alimentées à l'hydrogène émergent comme une piste prometteuse, notamment dans le secteur des transports, en particulier pour les véhicules automobiles. Les caractéristiques de l'hydrogène contribuent à son attrait :

Abondance naturelle : L'hydrogène est abondamment présent dans notre environnement, étant un composant de l'eau.

Émissions nulles de CO2 : Sa combustion ne génère que de l'eau, éliminant ainsi les émissions de CO2.
Temps de chargement réduit : Le temps de chargement en carburant est considérablement plus court que celui d'une voiture électrique à batterie.

Cependant, le défi réside dans la production verte de l'hydrogène, car il n'existe pas à l'état pur dans la nature et nécessite de l'électricité pour sa production. L'objectif actuel est de développer des méthodes de production d'hydrogène à partir d'énergies renouvelables, rendant ainsi ce vecteur énergétique réellement vert. Bien que les coûts de production actuelle soient un obstacle, la capacité de stockage facile de l'hydrogène en fait une option durable, soulevant des perspectives stratégiques pour son développement.

Une essence de synthèse fabriquée à partir du CO2 présent dans l’air

Une approche innovante explore la possibilité de produire une essence de synthèse en capturant le dioxyde de carbone présent dans l'air. Des chercheurs britanniques ont développé un procédé novateur où le CO2 capturé est mélangé à de l'hydrogène, produit par électrolyse, pour créer du méthanol. Ce méthanol est ensuite transformé en essence de synthèse compatible avec tous les véhicules après passage dans un catalyseur.

Bien que les coûts de production actuelle ne soient pas encore compétitifs avec ceux du pétrole, cette méthode innovante souligne une possibilité future pour alimenter nos véhicules en utilisant le CO2 atmosphérique, ouvrant ainsi la voie à des solutions alternatives pour le secteur des transports.

L’énergie osmotique

L'énergie osmotique offre une approche novatrice basée sur le principe chimique de l'osmose. Ce processus naturel se déploie lorsque deux volumes d'eau douce et d'eau salée entrent en contact à travers une membrane semi-étanche. Les molécules de sel dans l'eau salée attirent l'eau douce, créant une surpression qui propulse l'eau vers une turbine, générant ainsi de l'électricité.

Bien que prometteur, le rendement de cette technologie reste modeste. Actuellement, seulement trois centrales osmotiques sont opérationnelles, localisées en Norvège, au Japon et aux États-Unis. Le potentiel de déploiement de ces centrales dans les estuaires offre une perspective intéressante, surtout pour les pays côtiers.

La bioluminescence : et si l’éclairage pouvait se passer d’électricité ?

Une inspiration puisée dans la nature conduit à explorer la bioluminescence comme alternative à l'éclairage traditionnel. Certains organismes vivants, tels que les vers luisants, le phytoplancton et certains poissons, ont la capacité naturelle de produire de la lumière grâce à une réaction chimique entre une protéine appelée luciférine et une enzyme, la luciférase. L'idée consiste à exploiter cette bioluminescence pour l'éclairage, notamment dans les espaces publics.

Cette approche novatrice ouvre la possibilité de s'affranchir de l'électricité pour l'éclairage urbain et résidentiel, offrant ainsi une nouvelle source d'énergie durable.

La biomasse, une énergie de demain déjà à notre portée

La biomasse est l'ensemble des matières organiques pouvant devenir des sources d'énergie ou de chaleur. Elles peuvent être utilisées soit directement (bois énergie) soit après une méthanisation de la matière organique (biogaz) ou de nouvelles transformations chimiques (biocarburant) à reformuler

D’ailleurs, comment améliorer la compétitivité des centrales électriques européennes ?

Et bien une centrale suédoise utilise du bois déchiqueté comme biomasse. 100.000 tonnes de bois déchiqueté sont utilisées chaque année à produire de l'énergie et fournissent du chauffage et de l'eau chaude pour les 20.000 habitants de la ville voisine.

Pour parer au problème de l’humidité du bois, la centrale a installé un appareil d'analyse des copeaux. En une minute, il évalue le taux d'humidité d'un échantillon et détermine le contenu des cendres qui résulteront de sa combustion, sa valeur énergétique et l'éventuelle présence de sable et de cailloux. “Grâce à cet appareil, vous pouvez vérifier la qualité de cette biomasse et vous payez le prix juste plutôt que de payer pour tout ce que le camion vous apporte" assure Karl Wejke, l’un des responsables du projet.

D'après les chercheurs, cette même technologie d'analyse pourrait être employée pour d'autres matières premières utilisées comme biomasse à travers le monde comme les balles de riz et les pailles de céréales.

La montée en puissance des bioénergies

Du côté des bioénergies électriques (électricité issue de la valorisation des déchets organiques par exemple), la progression est également nette.

Les dernières données, statistiques et analyses sur la filière biogaz (pour la production d'électricité et pour l'injection de biométhane dans les réseaux de gaz naturels) sont disponibles sur le site du SDES.

Fin juin 2023, 1046 installations produisent de l’électricité à partir de biogaz, correspondant à une puissance installée de 585 MW.

En outre, 591 installations injectent du biométhane dans les réseaux de gaz naturel, correspondant à une capacité installée de 10,5 TWh PCS/an.

Source : https://www.ecologie.gouv.fr/biogaz

FOCUS sur l'électricité verte pour les TPE

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Conclusion

Au final, il est important de noter que les énergies de demain sont et devront résolument être tournées vers les énergies décarbonées.

D’ailleurs, les nouvelles approches d'exploitation de ces ressources offrent des perspectives innovantes pour les intégrer encore plus étroitement dans notre quotidien.

Cependant, au-delà de l'émergence de solutions technologiques novatrices, la clé de la transition énergétique réside également dans notre comportement individuel.

Raison pour laquelle ENGIE vous encourage à continuer la sobriété énergétique et les bons réflexes et écogestes mis en place depuis les diverses crises énergétiques.

Ces pratiques favorisent non seulement des économies d'énergie bénéfiques pour votre facture, mais elles contribuent également à la préservation de notre planète.

De fait, ENGIE en tant que partenaire du quotidien de votre entreprise et leader de la transition énergétique en France, vous accompagne au quotidien et met à votre une disposition des offres en lien avec nos engagements.

Aussi, pour toute question complémentaire, n’hésitez pas à nous contacter.