Le monde de l’énergie est en pleine mutation à tous les niveaux - production, transport, stockage, utilisation. Cet appel d’air sans précédent suscite la créativité et l’esprit d’innovation. La 4e Journée de la recherche de l’Industrie gazière suisse en a fait la démonstration éclatante à l’Innovation Lab de Gaznat à Aigle (VD). C’est ici que se forge l’avenir des gaz renouvelables. Ce laboratoire de démonstration est né d’une étroite collaboration entre acteurs scientifiques et industriels - EPFL, GRZ Technologies et Gaznat, avec le soutien du Fonds de la recherche de l’ASIG et de l’Office fédéral de l’énergie. La Journée de la recherche a aussi servi de tribune pour présenter d’autres projets novateurs soutenus par le Fonds de la recherche de l’ASIG.
Gaznat a inauguré le plus grand laboratoire de Suisse romande à l’échelle industrielle pour le développement des gaz renouvelables neutres en CO2. L’Innovation Lab focalise ses ressources sur le projet énergétique GreenGas, développé sur le site du Centre de conduite et de surveillance Gaznat à Aigle (VD). Ce démonstrateur de recherche utilise les énergies renouvelables pour produire du gaz injectable dans le réseau. Ainsi, une installation PV fournit l’énergie nécessaire à la production d’hydrogène, qui est ensuite combiné au CO2 récupéré dans les gaz de combustion d’une chaufferie CCF pour obtenir du méthane de synthèse. Comme l’a précisé Gilles Verdan (Gaznat), l’Innovation Lab abrite deux innovations majeures: un réacteur de méthanation inédit et de nouvelles membranes dédiées à la capture du CO2. Ces deux percées technologiques ont vu le jour dans les laboratoires de l’EPFL Valais-Wallis, en partenariat avec Gaznat. Outre le projet GreenGas, l’Innovation Lab a pour vocation plus large d’accueillir des innovations énergétiques émanant de l’EPFL, des hautes écoles spécialisées ou de start-ups. La visite de l’Innovation Lab, point d’orgue de la Journée de la recherche, a illustré la portée technologique et les défis d’un tel développement.
La Journée de la recherche a aussi été l’occasion de présenter d’autres projets nés à la faveur des activités de recherche de l’Industrie gazière suisse dans l’optique d’atteindre le cap des objectifs climatiques. Daniela Decurtins, directrice de l’ASIG, et Philippe Dubois, président de la commission technique de coordination (FTK), ont tous deux mis en exergue que l’innovation est un prérequis essentiel si on veut décarboner l’approvisionnement en gaz à l’horizon 2050.
Energyscope 2.0: Intégration des réseaux dans le tournant énergétique
François Maréchal de l’EPFL a présenté le projet EnergyScope, un outil de calcul en ligne mis au point l’EPFL à Lausanne. La plateforme propose des simulations complètes de transition pour le tournant énergétique de la Suisse. Le calculateur s’appuie sur les scénarios présentés dans les Perspectives énergétiques de l’OFEN. Outre le réseau électrique, l’EPFL modélise les réseaux de chaleur et de froid ainsi que les flux de déchets, des paramètres qui gagnent en importance dans un système énergétique toujours plus décentralisé. Le projet est cofinancé par l’OFEN et le canton de Vaud.
L’évaluation des résultats montre qu’une Suisse autarcique et climatiquement neutre est possible en 2050. Le grand développement de l’éolien et du photovoltaïque exige un renforcement du réseau de distribution d’électricité jusqu’à plus de 80 %. Les variations saisonnières sont compensées par des centrales à accumulation, l’éolien ainsi que le méthane obtenu à partir de la biomasse, en utilisant l’infrastructure gazière existante et de possibles stockages de gaz. Les résultats du modèle montrent que l’infrastructure gazière actuelle et le stockage du méthane peuvent jouer un rôle important dans la refonte du système énergétique.
Deep Blue Hydrogen: de la culture des macrophytes à la production d’énergie
Nicolas Zwahlen, Viteos SA, et Alexandre Closset, Ellee Motion SA, ont présenté le projet Deep Blue Hydrogen. Ce projet a pour but d’analyser le potentiel de la biomasse lacustre au niveau national, et sa valorisation sous forme d’hydrogène ou de biométhane.
La biomasse des macrophytes présents dans les lacs suisses constitue un potentiel non négligeable. Cette biomasse comprend tous les végétaux d’ordre supérieur et d’ordre inférieur qui se développent en milieu aqueux. Les macrophytes englobent par conséquent les fougères, les plantes à fleurs, les mousses, les characées, de même que les chlorophycées. Viteos a lancé un projet d’utilisation de la biomasse lacustre, en collaboration avec l’entreprise Clean Carbon Conversion AG. Le but est de produire et de stocker de l’énergie tout en favorisant la biodiversité et en réduisant les émissions de CO2.
Le projet vise à déterminer le potentiel énergétique de la biomasse à l’échelon national, compte tenu du fait que les macrophytes sont systématiquement collectés pour libérer l’accès aux installations portuaires et aux zones de baignade. Le projet prévoit également la possibilité de développer la culture de macrophytes en aquaferme à grande échelle afin d’accroître le potentiel de production énergétique. Les macrophytes sont d’abord récoltés et séchés, puis gazéifiés dans un digesteur industriel pour produire de l’hydrogène ou du biométhane. Outre la production de gaz renouvelables à partir de la biomasse lacustre, ce projet vise également à dynamiser la biodiversité lacustre et les ressources halieutiques.
OPTIM-EASE: les défis du gaz dans le modèle énergétique des quartiers urbains
Présenté par Xavier Jobard de la Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud (HEIG-VD), le projet OPTIM-EASE vise à optimiser le modèle énergétique des bâtiments en intégrant l’impact environnemental et le couplage des secteurs. La stratégie énergétique de la Suisse encourage l’utilisation des énergies renouvelables. Le secteur immobilier, qui pèse lourd dans la consommation globale d’énergie, joue dans ce contexte un rôle essentiel. Il convient donc de mettre au point des modèles énergétiques qui tiennent compte de l’impact environnemental de l’électricité, à commencer par son empreinte CO2, et qui accroissent l’utilisation d’énergies renouvelables dans le secteur immobilier. Le cœur de ce projet consiste à trouver les modalités qui permettront de minimiser les coûts et l’impact environnemental grâce à des systèmes multiénergies décentralisés à l’échelon des quartiers. À ce jour, l’intégration d’appareils utilisant les gaz renouvelables n’a pas encore été suffisamment explorée.
Le projet comprend plusieurs volets, qui examinent en profondeur les avantages de l’intégration des gaz renouvelables dans les communautés énergétiques. Les résultats permettront de mettre en évidence et de quantifier l’apport des gaz renouvelables pour le tournant énergétique en Suisse. La première phase du projet se concentrait principalement sur la modélisation des besoins énergétiques et de l’alimentation des bâtiments. L’heure est maintenant à la sélection des études de cas des acteurs énergétiques (services industriels, distributeurs de gaz, entreprises multiénergies) afin de valider le modèle à l’épreuve d’exemples concrets en Suisse. Les études de cas sont au cœur des travaux durant la deuxième année du projet.
En guise de conclusion, Philippe Dubois, président de la FTK, a convoqué une table ronde réunissant François Maréchal (EPFL), Nicolas Zwahlen (Viteos SA), Massimiliano Capezzali (HEIG), et Gilles Verdan (Gaznat SA). Les participants se sont accordés pour dire que transformer notre système énergétique, c’est le repenser à travers le prisme de nouvelles idées et de modèles novateurs visant d’abord à atteindre le cap des objectifs climatiques, mais aussi à améliorer notre sécurité d’approvisionnement.
