Renforcer l'ambition : Comment une entreprise privée du secteur de l'énergie adopte les nouvelles technologies pour atteindre l'objectif de zéro émission nette

Jan Mertens est Chief Science Officer chez ENGIE Research et professeur invité à l'Université de Gand. Il est expert auprès de la Fondation Solar Impulse depuis plus de deux ans.

Il y a cinq ans, l'accord de Paris de la COP21 a confirmé l'engagement de presque toutes les nations à limiter le réchauffement climatique à un maximum de 2 degrés. Cinq ans plus tard, il est clair que nous, en tant que société, devrons accélérer nos efforts pour atteindre cet objectif et beaucoup d'espoir repose sur la conférence COP26 de Glasgow de l'année prochaine pour nous aider à progresser.

Nous devons agir maintenant pour accélérer la réalisation de notre objectif d'une transition énergétique neutre en carbone. Chez ENGIE, où je suis Chief Science Officer à la tête du département scientifique, c'est un défi que nous relevons pour réduire notre propre empreinte carbone et trouver de nouvelles façons de faire des affaires. L'un des moyens d'y parvenir est d'être un partenaire actif de la Fondation Solar Impulse, où des experts - dont moi-même - se consacrent à l'évaluation de solutions propres et rentables. Je suis également professeur invité à temps partiel à l'université de Gand, où j'enseigne un cours sur l'énergie durable, tout en participant à des recherches de master et de doctorat.

Le développement durable commence à la maison : La lutte contre les émissions chez ENGIE

En tant que l'un des plus grands producteurs d'électricité indépendants, ENGIE a la responsabilité de réduire ses émissions pour être à la hauteur de l'ambition affichée dans l'Accord de Paris et répondre aux nouveaux besoins sociétaux et environnementaux. En 2015, lorsque l'Accord a été signé, nous savions que cela signifiait que nous devions réagir en tant qu'entreprise. ENGIE possède le plus grand réseau d'infrastructures gazières en Europe et est la troisième entreprise importatrice de gaz, il existe donc des défis à relever pour décarboner. En tant qu'entreprise, nous nous sommes pleinement engagés à adopter de nouvelles solutions énergétiques et un élément clé de notre stratégie future est d'être une entreprise qui contribue à accélérer la transition vers un monde neutre en carbone. Mais il ne suffit pas de dire que nous soutenons les changements. Nous voulons également "joindre le geste à la parole", et nous avons jusqu'à présent réussi à réduire considérablement nos émissions. Depuis 2015, nous avons fait des progrès substantiels pour décarboniser nos activités, en réduisant les émissions de gaz à effet de serre (GES) de 39 %, en augmentant notre capacité de production d'énergie renouvelable de 27GW en 2019, et en faisant en sorte que l'éolien, le solaire, la biomasse et le biogaz fournissent désormais 28 % de nos besoins énergétiques totaux. Ce résultat a été obtenu dans une large mesure grâce à la décision d'éliminer progressivement les centrales électriques au charbon, ainsi qu'à l'augmentation de l'efficacité et au changement de combustible en faveur des énergies renouvelables. Notre ambition est maintenant de devenir neutre en carbone d'ici 2050 et très récemment, ENGIE a obtenu la certification Science Based Targets avec 2 engagements de réduction des GES : Réduire l'intensité des émissions de ses activités de production d'électricité de 52% d'ici 2030, et Réduire les émissions Scope 3 sur les produits vendus de 34% d'ici 2030. Pour l'avenir, nous intégrons l'hydrogène propre dans le mix énergétique pour nous aider à réduire encore plus les émissions et à atteindre nos objectifs à long terme.

L'adoption de nouvelles technologies est vitale

Dans de nombreuses discussions sur l'énergie, les gens semblent penser en termes d'idées opposées : turbines nucléaires ou à gaz pour compléter la production d'électricité renouvelable intermittente ; électricité ou gaz pour produire de la chaleur ; batteries Li-ion ou batteries Redox flow pour la stabilisation du réseau ; électricité ou hydrogène pour la mobilité ; biogaz ou gaz naturel synthétique, etc. Cependant, il est clair que nous devons maintenant nous éloigner des discussions sur les technologies opposées, et nous concentrer plutôt sur où et comment ces technologies peuvent se compléter dans une architecture synergique. En effet, le rapport de l'Agence internationale de l'énergie intitulé "Energy Technology Perspectives 2020" (AIE, ETP 2020) souligne que 75 % des réductions d'émissions dont nous avons besoin en tant que société pour atteindre les objectifs de l'accord de Paris devront provenir de toute une série de technologies qui ne sont pas encore matures. Cela ne signifie pas qu'il faille les inventer de toutes pièces, mais plutôt qu'il faudra les faire passer rapidement du stade de technologies de laboratoire à celui de projets pilotes, puis de démonstrations, et enfin de marché.

Les exemples de technologies pour lesquelles cela s'est produit au cours des deux dernières décennies sont l'énergie solaire photovoltaïque (PV), l'énergie éolienne en mer et sur terre, et plus récemment les batteries Li-ion. Le prix de ces technologies a considérablement diminué en raison de leur montée en puissance. Dans un avenir proche, nous pouvons nous attendre à l'éolien flottant, aux pérovskites, au captage et à l'utilisation du carbone (CCU), et à bien d'autres choses encore. Cette montée en puissance est exactement la mission du département de recherche d'ENGIE, dont je dirige l'équipe scientifique. Une grande partie de nos efforts consiste à aider à faire passer les technologies du laboratoire à l'échelle pilote et de démonstration, avec pour objectif final l'adoption de ces technologies par nos unités commerciales et le marché au sens large. Le rôle de notre département à cet égard est double : (i) s'assurer que le groupe ne passe pas à côté des technologies émergentes à venir qui pourraient avoir un impact important sur nos activités et sur la transition énergétique, et (ii) mettre en place des collaborations de R&D sur ces technologies non matures avec des universitaires et des instituts de recherche internationaux clés afin de comprendre leurs défis et leurs opportunités, ce qui pourrait éventuellement conduire à des pilotes et des démonstrations.

hiérarchie énergétique reste essentielle pour atteindre le zéro carbone net

Pour atteindre la neutralité carbone d'ici 2050, les experts et les entreprises semblent converger vers les trois voies importantes suivantes, l'ordre étant important :

1. augmenter l'efficacité énergétique de toutes nos activités et de tous nos processus et donc consommer moins d'énergie

2. électrifier autant de processus que possible en utilisant de l'électricité renouvelable, non seulement dans des secteurs comme la mobilité, mais aussi dans les processus industriels partout où c'est possible

3. Adopter l'hydrogène pour les processus où la haute densité énergétique est cruciale ou pour le stockage de l'énergie sur de longues périodes.

Pour ce dernier point, l'hydrogène vert issu de l'électricité renouvelable et de l'eau sera une source d'énergie importante, et dans certains cas, il sera utilisé comme hydrogène dans la mobilité ou les processus industriels. Cependant, en raison de sa faible densité énergétique volumétrique et des défis liés à son stockage et à son transport, il sera crucial d'utiliser cet hydrogène vert en combinaison avec du CO2 pour le convertir en molécules à haute densité énergétique (par exemple, méthane, méthanol). Il s'agit du captage et de l'utilisation du carbone (CCU), qui vise à synthétiser des carburants hydrocarbonés à partir d'énergie renouvelable et de CO2, parfois appelés "e-carburants". Il est clair que pour que le CCU soit durable, de grandes quantités d'électricité renouvelable sont nécessaires. Aujourd'hui, des solutions encore plus innovantes telles que les transporteurs d'hydrogène organique liquide et les carburants métalliques font leur apparition, et il est très probable que ces technologies coexistent et servent à transporter et à stocker l'énergie.

Des défis à relever, mais l'ambition est la clé

Il reste difficile de prédire l'impact éventuel que des technologies inattendues qui changent la donne auront sur la réalisation des objectifs de l'accord de Paris. De nouvelles solutions telles que la photosynthèse artificielle, les vents aériens à haute altitude, la conversion du CO2 en carburants (biologiques ou autres) et bien d'autres encore pourraient s'avérer importantes et nous aider grandement sur la voie de la neutralité carbone. C'est pourquoi l'investissement dans le développement de ces nouvelles technologies est crucial, et la collaboration entre les organisations publiques et privées est essentielle. ENGIE s'engage à développer ces technologies émergentes en travaillant avec d'autres pour aider à atteindre les objectifs de l'Accord de Paris. Ce qui est clair, c'est que la transition énergétique n'aura pas un seul gagnant : nous aurons besoin de nombreuses technologies émergentes, et aucune d'entre elles n'a le potentiel de relever ce défi à elle seule. De même, le défi est trop grand pour être relevé par une seule personne, une seule entreprise ou un seul secteur, et nous devons collaborer entre les secteurs, les domaines d'étude et les frontières internationales pour atteindre nos objectifs de neutralité carbone.

ENGIE est fier de faire partie de la Fondation Solar Impulse pour aider à identifier et à développer des solutions propres et rentables qui ont le potentiel de faire partie d'un nouveau monde neutre en carbone. Dix-neuf solutions ENGIE ont déjà reçu le label de la Fondation, couvrant les domaines de l'efficacité énergétique, des énergies renouvelables et des infrastructures. Les énergies renouvelables sont au cœur des ambitions du Groupe en matière de neutralité carbone, et trois de ces solutions labellisées représentent des innovations majeures en matière d'énergie solaire : HeliaSol, Solarimo et Community Solar. Retrouvez plus d'informations sur nos dix-neuf solutions labellisées ici!