Quelle énergie pour la ville du futur ?

vendredi 1 août 2014 | Dorothée Duchemin

Comment la ville énergivore d'aujourd'hui pourra-t-elle s'adapter à l'alarmante réalité écologie ? L'énergie de la ville du futur, c'est le cinquième volet de notre série de l'été, "La ville du futur". 

Quelles énergies pour la ville de demain ? Une ville dont le développement est galopant et dont les besoins en énergie explosent. Cette ville énergivore va toutefois devoir s’adapter à l’alarmante réalité écologique. Pour répondre aux besoins de la population sans ruiner une terre déjà bien amochée, quelles sont les solutions pour la ville de demain ?

Eva Boxenbaum, chercheur en management et codirectrice de l’ouvrage collectif Quelles énergies pour la ville de demain ? étudie la manière dont l’ensemble des acteurs de l’énergie, dirigeants, entreprises, citoyens, scientifiques aux échelles locales, nationales et internationales pourraient s’entendre pour mettre en place un consensus gagnant-gagnant pour l’ensemble des forces en présence. « Aujourd’hui, chacun a conscience qu’il faut trouver d’autres modèles. Parce que nos besoins en énergie sont en constante augmentation, mais aussi parce qu’il faut préserver la planète. Si on veut préserver notre façon de vivre, il n’y a plus le choix. » Il faut laisser tomber les énergies fossiles. Et le nucléaire, ne peut pas non plus être une solution. « Depuis la crise de Fukushima, tous les acteurs semblent décidés à développer l’énergie renouvelable », confirme Eva Boxenbaum.

L'énergie propre dans la ville

L’énergie éolienne, qui a notamment la cote dans les pays du nord de l’Europe, comme le Danemark ou la Suède, est une des principales alternatives. La tendance est au vaste champ d’éoliennes off-shore, toutefois on réfléchit aussi à faire coexister la ville et la production d’énergie dans un seul et même lieu. En 2010 déjà, un cabinet de design avait imaginé Turbine City, soit une ville au large de Stavanger en Norvège. En fait un vaste champ d’imposantes éoliennes où les infrastructures de la ville étaient construites dans le squelette même des  éoliennes. Un projet qui a fait plouf, trop utopique, mais qui a posé des bases.

Aujourd’hui, ce n’est plus la ville qu’on intègre aux éoliennes mais l’éolienne qui s’intègre à la ville, au bâti notamment. Achevée à la fin de l'année 2010, la Strata Tower dans le sud de Londres, se dresse fièrement avec, en guise de couvre-chef, trois turbines de cinq pâles chacune. Elles sont isolées du reste des occupants de la tour par une dalle en béton de cinq tonnes, évitant ainsi la gêne sonore qu’on reproche souvent aux éoliennes. Les turbines produisent 8 % de l’énergie nécessaire à la vie de la tour. 

Avant la Strata Tower en 2008, le Bahrein World Trade Center, des tours jumelles de 240 mètres, avait été le premier bâtiment à intégrer des éoliennes à sa structure. Trois ponts de 30 mètres rejoignent les deux tours. Au milieu de chaque pont se trouve une éolienne, idéalement placée face à la mer et en plein vent. 

Le mini-éolien est également une sérieuse piste de recherche pour intégrer la production d’énergie à la ville. En mai dernier, Citazine vous parlait de l’Arbre à Vent. Cette structure en acier de huit mètres est déjà testée en Bretagne. L'arbre est composée de plusieurs ramifications au départ de son sommet, au bout de chacune d’elles, des feuilles, qui fonctionnent comme des éoliennes et produisent de l'énergie. 

Autre piste pour intégrer la production d'énergie à la ville, la transformation des déchets que produit la ville en énergie qui alimenterait cette même ville. L’idée est belle mais… « Aujourd’hui la recherche sur l’utilisation des déchets pour produire de l’énergie est peu développée. La question est aussi de savoir ce qu’on en fait. Car les bio-carburants existent déjà. Mais pour chauffer les maisons, là, c’est plus compliqué », comment Eva Boxenbaum

Pourtant plusieurs projets sont à l’étude, des projets très sérieux. Pour l’architecte Vincent Caillebaut, à qui un épisode de notre série a déjà été consacré, chaque bâtiment urbain devait être « capable de générer sa propre énergie. Comme dans la nature, où chaque déchet d'un être vivant sert à un autre ». L'architecte a déjà mis au point plusieurs solutions concrètes pour « un recyclage des déchets en boucle courte et fermée ».

Du côté de l’énergie solaire, ces villes du futur existent déjà. Ainsi la ville d’Ota au nord de Tokyo, au Japon, a équipé les maisons de sa population en panneaux photovoltaïques.  

Une autre ville, dont le projet énergétique est particulièrement ambitieux, l’éco-ville Masdar City dans l’émirat d’Abou Dhabi. En construction depuis 2008, elle devrait être définitivement achevée à l’horizon 2020. Dessinée par un cabinet d’architecture britannique, Forster and Partners, le slogan de cette nouvelle ville écologique est prometteur, "zéro carbone, zéro déchet". L’électricité, générée par des panneaux photovoltaïques, sera produite par une centrale solaire de 22 hectares bâtie à proximité de la ville. Sur le papier, et la planche à dessin, c'est grandiose et réussi, en réalité, si les panneaux solaires sont là, les habitants eux sont encore absents, une absence désormais inquiétante. Masdar est une ville fantôme qui n'a pas su attirer sa population. Pas encore en tout cas. Toutefois, l'éco-ville n'est pas tout à fait un échec, puisque la réussite de ces technologies écologiques de pointe servent aujourd'hui de modèle pour les pays du Golf qui amorcent leur transition énergétique. 

L’énergie intelligente

Les pistes de recherches actuelles ne se portent pas toutefois uniquement sur les énergies vertes mais également sur les gaz de schiste aux Etats-Unis, le pétrole, le charbon… soit des ressources agressives pour la planète.  Mais peu chères. « C’est une compétition entre le prix et les conséquences pour la planète. On a tellement besoin d’énergie que les pays sont en train de développer toutes les possibilités en parallèle. Les besoins sont énormes et croissants et les énergies renouvelables coûtent cher. Par exemple en France, l’énergie nucléaire est si peu chère que c’est difficile de basculer vers le solaire, par exemple. Ce qu’il faut, c’est vraiment développer les smart grids, pour qu'on se rende compte du véritable intérêt de l'énergie renouvelable. »

Smart Grid ? Il s’agit d’un réseau d’électricité intelligent qui s’appuie sur les nouvelles technologies pour optimiser la production, le stockage et la consommation de l’énergie.  Faire cuire le rôti dans le four quand le vent souffle et que l’éolienne tourne à plein régime. Mettre en route la machine, quand le soleil brille et que le panneau solaire génère de l’énergie. Soit ajuster en temps réel la production et la consommation. « Idéalement, le smart grid doit démontrer à chaque consommateur quel est le prix d’un mégawatt à l’instant T pour l’inciter à consommer de l’énergie quand elle n’est pas cher, quand il y en a beaucoup. » Le réseau doit ainsi être connecté à chaque foyer, qui rationalisera alors sa consommation à la réalité de la production énergétique, motivé par l’avantage financier. L’intérêt ? Décentraliser sur le lieu de consommation la production d’énergie, notamment avec des installations écologiques et pallier à l’intermittence de ces énergies renouvelables, totalement dépendantes des conditions météorologiques.

De nombreux projets pilote voient le jour, mais devront faire leur preuve avant d'être pérennisés. En Europe, Grid4eu, un dispositif environnemental européen a mis en place six initiatives qui devront servir de test. L’un de ces démonstrateurs, le Nice Grid, se trouve en France, à Carros dans les Alpes-Maritime. Quartier solaire intelligent, chaque bâtiment participe à la production d’électricité solaire photovoltaïque. Les maisons communiquent entre elles, peuvent distribuer leur énergie aux voisines, et même stocker de l’énergie, à l’échelle de la maison. La spécificité du projet Nice Grid est l’expérimentation d’un stockage de grande puissance, qui s’il fonctionne à un coût raisonnable, pourrait bien réconcilier tout le monde avec les fluctuations de l’énergie verte.  Pour bien comprendre, cette vidéo, un peu longue mais sacrément pédagogique, présente le démonstrateur Nice Grid.

L’énergie des villes du futur sera un mix énergétique, qui verra, et voit déjà, les énergies renouvelables gagner de plus en plus de terrain, c’est certain. Mais ce changement prendra du temps. A court terme, il est plus facile, et plus rapide, de modifier la façon dont on consomme de l'énergie. La clef de l'énergie de la ville du future est probablement là.

> Nouvelles énergies pour la ville du futur, Eva Boxenbaum, Brice Laurent, Annalivia Lacoste, Presses de l'école des mines, 2013.  

1 Commentaire

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Et le haut fourneau ?

Il ne faudra pas oublier de prévoir un haut fourneau dans la ville du futur pour produire toutes les tôles de nos bagnoles, les rails du train/tram, les tôles de nos appareils électro-ménagers etc. Et puis aussi la production de silicium pur et des autres composants pour tous nos ordinateurs, tablettes, portables, téléviseurs, etc. Bref, prévoir toute l'énergie nécessaire à la production de tous ces équipements que notre mode de vie a rendu parfaitement indispensables. Bon courage ! www.quelfutur.org
 

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