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Nouvelles énergies 28/07/2021

L’énergie est partout autour de nous.

L’énergie a comme particularité absolue d’être tout autour de nous, juste sous nos yeux, mais cachée. Tout le monde sait que l’énergie apporte la lumière dans l’obscurité et la chaleur dans le froid. Cependant, même omniprésente, elle n’en reste pas moins invisible.

En nous ouvrant la voie vers de nouveaux territoires, l'énergie nous donne aussi accès à de nouvelles formes… d’énergie.

Tout comme l'énergie ouvre les portes de nouvelles frontières, ces nouvelles frontières nous donnent de l'énergie.

Michael Webber - ENGIE Chief Science and Technology Officer

Demandez à votre entourage d’où vient l’énergie, et il y a de fortes chances que l’on vous montre du doigt un interrupteur, une prise de courant dans le mur, ou peut-être la station-service au coin de la rue.

Toutes les étapes par lesquelles une énergie passe de sa forme brute, quelque part au loin, à une forme utile comme le gaz ou l’électricité dans nos foyers, restent un mystère. En conséquence, le fait que l’énergie se manifeste régulièrement et sans un bruit dès que nous en avons besoin a quelque chose de magique. Cette aura me rappelle ma première motivation quand j’ai voulu devenir ingénieur : les voyages dans l’espace.


ATTIRE PAR LES ETOILES

Ces voyages sont source d’émerveillement pour beaucoup, et je n’étais donc pas un cas isolé. Pour mon diplôme de premier cycle universitaire, j’ai décidé d’étudier le génie aérospatial. J’avais l’ambition d’intégrer un programme spatial, non pas en tant qu’astronaute – je laissais ça aux personnes qui n’ont pas le vertige et aiment les montagnes russes – mais en tant qu’ingénieur, afin d’aider l’humanité à franchir de nouvelles frontières vers de nouveaux horizons.

J’ai eu la chance de passer deux stages d’été au centre de recherche Ames de la Nasa, en Californie, où j’ai travaillé sur la propulsion supersonique. J’ai continué à m’intéresser à l’exploration spatiale tout en développant des capteurs dans le cadre de ma thèse de doctorat. Le premier ciblait les fuites de carburant sur la rampe de lancement du centre spatial Kennedy, en Floride. Le deuxième, que nous avons testé au centre spatial Lyndon B. Johnson, au Texas, surveillait un système de recyclage de l’eau utilisé à bord de la Station spatiale internationale (ISS). 

Ces expériences étaient certes liées à des programmes spatiaux, mais l’énergie en était le cœur. Les carburants, dont je cherchais à empêcher les fuites, constituaient un enjeu central de la propulsion spatiale. Et l’incroyable charge énergétique que représente le transport d’eau douce dans l’espace valait bien que l’on s’intéressât à un système de recyclage à bord. 

En comprenant en fin de compte que les formes modernes d’énergie sont essentielles à la conquête des cieux, j’ai réorienté ma carrière pour me concentrer sur ces questions. De fait, l’énergie nous offre l’opportunité de repousser nos limites

Historiquement, c’est le vent et la force musculaire des rameurs qui ont permis aux humains d’explorer le monde avec leurs navires. Puis vinrent le charbon pour alimenter les bateaux à vapeur et les trains, le diesel et l’essence pour les voitures et les camions, le kérosène pour les avions et, enfin, le carburant des fusées pour les voyages spatiaux. À chaque amélioration ou innovation, nous avons pu voyager plus loin et plus vite. L’énergie est la clé magique qui ouvre les portes de ces lieux éloignés où, avec le temps, nous pouvons nous rendre plus rapidement et plus souvent. 


LA MAGIE DE L’ENERGIE

Mais notre relation à l’énergie est un peu plus complexe que cela. En nous ouvrant la voie vers de nouveaux territoires, elle nous donne aussi accès à de nouvelles formes… d’énergie. Les endroits les plus difficiles à atteindre aujourd’hui restent l’espace, les grands fonds marins et les profondeurs de la croûte terrestre. Dans un partenariat «symbiotique», nous utilisons l’énergie pour explorer le sous-sol et la surface des océans d’où nous extrayons de l’énergie. Les carburants pour aller dans l’espace proviennent du sous-sol. La pollution que nous rejetons dans l’atmosphère peut être séquestrée dans le sous-sol. Et l’espace est le banc d’essai de nos dernières technologies, telles que les piles à combustible et les générateurs thermoélectriques. À l’avenir, ces systèmes disparates devront être plus étroitement connectés.

La conquête de l’espace a eu une autre répercussion : pour la première fois, des humains voyaient la Terre dans son intégralité. Ce n’est pas un hasard si le programme Apollo, à la fin des années 1960, a coïncidé avec les premiers mouvements pacifistes et écologiques aux États-Unis. Depuis l’espace, l’absence de frontières entre les pays est évidente, rendant la guerre inutile. Et la beauté de la planète, vue de l’espace, a contribué à attirer davantage l’attention sur la protection de ses écosystèmes fragiles. L’énergie a permis cette vision globale. 


CHANGEMENT DE PERSPECTIVE

Depuis l’espace, deux vérités s’imposent. D’abord, l’essentiel de la planète se trouve sous la surface des continents et des océans. Pour en savoir plus sur notre « maison », nous devons nous intéresser aux profondeurs, de la terre et des mers. Ensuite, la Terre n’a qu’une seule atmosphère. On le savait, bien sûr, mais depuis l’espace, ce ciel partagé par tous est une évidence qui saute aux yeux. Et ces dernières décennies, nous avons pris conscience, de façon aiguë, que la pollution énergétique se propage à l’échelle planétaire à travers cette atmosphère commune. Le changement de perspective est radical.

Jadis, les préoccupations environnementales étaient de nature locale. L’eau était contaminée par une mine voisine. La pollution de l’air provoquait de l’asthme dans une ville industrielle ou des pluies acides dans un pays proche. Aujourd’hui s’y ajoute une dimension globale. En effet, les gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone ont une longue durée de vie, sont stables et se mélangent assez uniformément dans l’atmosphère : la conséquence est que le changement climatique est mondial. Et il affectera un milliard de personnes qui ne disposent pas des moyens de subsistance modernes que sont l’électricité, l’eau courante ou l’assainissement. Comment améliorer leur accès à l’énergie tout en réduisant l’effet sur le climat mondial des plus de 7 milliards de personnes qui y ont déjà accès ?  Comment changer une industrie active dans tous les pays et dont les impacts ne sont plus isolés, mais subis dans le monde entier ?

Ces questions sont complexes, et nous devrons chercher des solutions dans de nouveaux endroits. Aller plus loin ou plus haut exigera plus d’innovation, mais libérera de nouveaux potentiels. Franchir de nouvelles frontières exige de nous plus d’excellence technologique. Toutefois, au-delà, nous découvrirons aussi certaines des solutions dont nous avons besoin. 


Michael  E. Webber, Directeur de la science et de la technologie, ENGIE
© POUR LA SCIENCE - Mai 2021

Retrouvez ce sujet en VIDEO avec le REPLAY de la conférence de l'ENGIE Innovation Festival 2021



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