Les technologies énergétiques émergentes sont identifiées et nécessitent un développement rapide pour tester leur viabilité d'investissement à long terme.
L’objectif est la réduction des émissions de gaz à effet de serre et le secteur de l’électricité, en tant que principal contributeur, est au centre des efforts avec le large éventail de technologies de décarbonation à sa disposition.
Les technologies de base telles que l’énergie éolienne et solaire sont désormais largement commercialisées, mais de nouvelles technologies d’énergie propre sont continuellement en développement et émergentes.Compte tenu des engagements pris pour respecter l’Accord de Paris et de la pression exercée pour diffuser les technologies, la question est de savoir lesquels de ces pays émergents ont besoin de se concentrer sur la R&D pour déterminer leur potentiel d’investissement à long terme.
Dans cette optique, le Comité exécutif technologique de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC) a identifié six technologies émergentes susceptibles d'apporter des avantages à l'échelle mondiale et qui, selon lui, doivent être mises sur le marché dès que possible.
Ce sont les suivants.
Technologies d'approvisionnement en énergie primaire
Le solaire photovoltaïque flottant n'est pas une technologie nouvelle, mais les technologies de haut niveau de maturité technologique entièrement commercialisées sont combinées de nouvelles manières, déclare le Comité.Un exemple est celui des bateaux à fond plat amarrés et des systèmes solaires photovoltaïques, comprenant des panneaux, une transmission et des onduleurs.
Deux classes d'opportunités sont indiquées, à savoir lorsque le champ solaire flottant est autonome et lorsqu'il est modernisé ou construit avec une installation hydroélectrique en tant qu'hybride.L’énergie solaire flottante peut également être conçue pour le suivi à un coût supplémentaire limité mais jusqu’à 25 % de gain d’énergie supplémentaire.
L’éolien flottant offre la possibilité d’exploiter les ressources énergétiques éoliennes trouvées dans des eaux beaucoup plus profondes que les éoliennes offshore fixes, qui se trouvent généralement dans des eaux de 50 m ou moins de profondeur, et dans les régions situées à proximité des fonds marins profonds côtiers.Le principal défi réside dans le système d'ancrage, avec deux principaux types de conception faisant l'objet d'investissements, soit submersibles, soit ancrés au fond marin, et présentant tous deux des avantages et des inconvénients.
Le Comité affirme que les conceptions d'éoliennes flottantes se trouvent à divers niveaux de maturité technologique, les éoliennes flottantes à axe horizontal étant plus avancées que les éoliennes à axe vertical.
Technologies habilitantes
L'hydrogène vert est un sujet d'actualité avec des possibilités d'utilisation pour le chauffage, l'industrie et comme carburant.Cependant, la manière dont l'hydrogène est produit est essentielle à son impact sur les émissions, note le TEC.
Les coûts dépendent de deux facteurs : celui de l’électricité et, plus important encore, celui des électrolyseurs, qui devraient être motivés par des économies d’échelle.
Les batteries de nouvelle génération pour le stockage derrière le compteur et à grande échelle, telles que le lithium-métal à semi-conducteurs, émergent, offrant d'importantes améliorations non marginales par rapport à la technologie de batterie existante en termes de densité énergétique, de durabilité et de sécurité de la batterie, tout en permettant également des temps de charge plus rapides. , dit le Comité.
Si la production peut être étendue avec succès, leur utilisation pourrait être transformatrice, en particulier pour le marché automobile, car elle permettrait potentiellement le développement de véhicules électriques dotés de batteries ayant une durée de vie et une autonomie comparables à celles des véhicules traditionnels d'aujourd'hui.
Le stockage de l'énergie thermique pour le chauffage ou le refroidissement peut être réalisé avec de nombreux matériaux différents avec des capacités thermiques et des coûts différents, la plus grande contribution étant probablement liée aux bâtiments et à l'industrie légère, selon le Comité.
Les systèmes résidentiels d’énergie thermique pourraient avoir un impact très important dans les régions froides et à faible humidité où les pompes à chaleur sont moins efficaces, tandis qu’un autre domaine clé pour les recherches futures concerne les « chaînes du froid » des pays en développement et nouvellement industrialisés.
Les pompes à chaleur sont une technologie bien établie, mais également une technologie dans laquelle des innovations continuent d'être apportées dans des domaines tels que l'amélioration des réfrigérants, des compresseurs, des échangeurs de chaleur et des systèmes de contrôle pour apporter des gains de performances et d'efficacité.
Les études montrent systématiquement que les pompes à chaleur, alimentées par une électricité à faible émission de gaz à effet de serre, constituent une stratégie essentielle pour répondre aux besoins de chauffage et de refroidissement, selon le Comité.
Autres technologies émergentes
Les autres technologies examinées sont l'énergie éolienne aérienne et les systèmes de conversion de l'énergie thermique des vagues, des marées et des océans, qui peuvent être essentiels aux efforts de certains pays ou sous-régions, mais tant que les défis d'ingénierie et d'analyse de rentabilisation ne seront pas surmontés, il est peu probable qu'ils apportent des avantages à l'échelle mondiale. , commente le Comité.
Une autre technologie émergente intéressante est la bioénergie avec captage et stockage du carbone, qui vient tout juste de dépasser le stade de démonstration vers un déploiement commercial limité.En raison des coûts relativement élevés par rapport à d’autres options d’atténuation, l’adoption devrait être principalement motivée par des initiatives de politique climatique, avec un déploiement généralisé dans le monde réel impliquant potentiellement un mélange de différents types de combustibles, d’approches de CSC et d’industries cibles.
—Par Jonathan Spencer Jones
Heure de publication : 14 janvier 2022