La Recherche - Veolia Environnement

TECHNOLOGIE BÂTIMENT ET TRANSPORT TECHNOLOGIE BÂTIMENT ET TRANSPORT
Daniel
Quénard
est chef de la division
caractérisation
physique des
matériaux au Centre
scientifique et
technique du bâtiment
(CSTB) de Grenoble.
daniel.
quenard@cstb.fr
Vers l’autonomie
énergétique
Comment concilier bâtiment et transport pour répondre aux nouvelles
réglementations, aux obligations de Kyoto ? Quels sont les concepts
émergents, applicables dès maintenant ?
La question de la lutte contre les émissions
de gaz à effet de serre ne porte plus,
dorénavant, sur la nécessité de l’action,
mais sur les modalités pour répondre à
l’urgence. En France, le rapport 2006 de
l’Institut français de l’environnement indique que
le logement et le véhicule particulier offrent le plus
gros potentiel de réduction des gaz à effet de serre.
Les 30 millions de logements et les 30 millions de
véhicules représentent près de la moitié des émissions
nationales. Alors que celles-ci
diminuent dans tous les secteurs, elles
progressent depuis 1990 dans le bâtiment
et les transports, avec respectivement
+22 % et + 23 %.
Pourtant, les efforts réalisés ont abouti à
de réelles avancées. Dans les logements
neufs et existants, la priorité concerne
les consommations dues au chauffage
(principalement au fioul et au gaz) qui
représentent 75 % du total. En France, le renforcement
de la réglementation thermique et l’apparition
de matériaux isolants efficaces ont déjà abaissé
la consommation d’énergie de 372 kilowattheures
par mètre carré et par an (kWh/m 2 /an), en 1973, à
245 kWh/m 2 /an, actuellement.
Toutefois, il reste beaucoup à faire pour atteindre les
performances des bâtiments à basse consommation,
répondant, par exemple, au nouveau label français
Effinergie, dont la consommation est de l’ordre
de 50 kWh/m²/an ou, mieux, des habitations dites
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Transformer
60 millions de
consommateurs
en producteurs
« passives »* (plusieurs milliers en Allemagne et en
Autriche), voire à énergie positive* (1, 2). Ces bâtiments
présentent des besoins en énergie réduits au
minimum (conception bioclimatique, isolation thermique
et étanchéité à l’air renforcées, fenêtres haute
performance, éclairage naturel…). Ils comportent
des équipements à haute efficacité énergétique, à
la fois hybrides (utilisant énergies renouvelables et
fossiles), compacts et multifonctionnels (produisant
simultanément chauffage, ventilation et eau chaude
sanitaire), pour réduire les coûts et
rechercher des synergies. Enfin, ils
possèdent généralement une toiture
photovoltaïque pour assurer la production
locale d’électricité.
Suivant cette logique, les bâtiments
deviendront dans quelques années des
sites de production d’énergie, principalement
électrique, grâce au photovoltaïque
ou au micro-éolien. Les
60 millions de Français consommateurs d’énergie
se transformeront en autant de producteurs. Cela va
radicalement changer nos rapports avec l’énergie :
quand on en produit soi-même, on s’en préoccupe
forcément plus et mieux. Mais ces efforts resteront
limités, si la démarche n’est pas imaginée de façon
globale. Ainsi, les diminutions de consommation
d’énergie réalisées dans le secteur du bâtiment pourraient
être d’emblée annihilées par un usage croissant
de la voiture : une réduction de 80 kWh/m²/an
dans l’habitat est annulée par 20 kilomètres (km)
© ROLF DISCH
parcourus en véhicule particulier chaque jour, pendant
un an (3) ! Il est donc nécessaire de s’attaquer
parallèlement au problème des transports et à celui
des véhicules individuels qui représentent la majorité
des émissions de ce secteur.
Pourtant, dans le domaine des transports aussi, beaucoup
de progrès ont été accomplis : la consommation
unitaire des véhicules a été réduite de 15 % depuis
1990 et les émissions de dioxyde de carbone (CO 2 ) de
30 % entre 1975 et 2003. Mais ces progrès ont aussitôt
été balayés par d’autres évolutions. Primo, l’éloignement
entre l’habitat et les lieux de services ou d’activités
ont fait passer la distance journalière parcourue par
une automobile d’une vingtaine de kilomètres environ
à plus de trente. Secundo, le modèle du ménage multi-
équipé en automobiles a enrichi le parc de 3 millions
de véhicules.
De l’hybride rechargeable sur le réseau…
Si le bâtiment bénéficie d’un « bouquet » énergétique
diversifié, les transports (véhicules particuliers et
transports routiers) dépendent, quant à eux, à plus
de 98 % du pétrole. Le service d’évaluation des
choix scientifiques et technologiques (STOA) (4)
du Parlement européen a comparé les technologies
alternatives au tout pétrole, que ce soient les piles à
combustible, les véhicules électriques, hybrides, les
biocarburants et le gaz naturel. Si aucune ne peut
prendre à elle seule le relais du pétrole, le STOA
estime néanmoins que, dans vingt à trente ans, la plus
grande partie des véhicules seront construits selon
FRIBOURG, SURNOMMÉE
LA « VILLE SOLAIRE »
EN ALLEMAGNE,
PRIVILÉGIE
L’ÉNERGIE SOLAIRE
DE LONGUE DATE,
SUR LES BÂTIMENTS.
la technologie hybride, alliant un moteur électrique
à un moteur thermique (essence, Diesel, gaz, biocarburants,
hydrogène). Actuellement, les véhicules
hybrides rechargent leurs batteries, de faible capacité
pour l’instant, à partir de l’énergie produite par le
moteur thermique et l’énergie cinétique (freinage
et décélération). C’est pourquoi, rouler en électrique
pur n’est possible que sur une courte distance,
de quelques dizaines de kilomètres au maximum.
Pour pallier cette faible autonomie, est apparue
l’idée d’un Véhicule hybride rechargeable (VHR)
que l’on alimenterait directement sur le réseau électrique
collectif.
En France, 60 % des trajets journaliers pourraient
être couverts par un VHR disposant d’une autonomie
électrique de 30 km (5). Par ailleurs, avec des
émissions de CO comprises entre 40 et 80 grammes
2
par kilomètre (g/km), selon l’autonomie du véhicule,
contre 155 g/km pour un véhicule familial moyen à
essence, les VHR permettraient de diviser par quatre
les émissions de gaz à effet de serre d’ici à 2050 et
ainsi d’atteindre le Facteur 4 dans le secteur automobile
! Bien sûr, ces gains importants ne sont possibles
que si la production de l’électricité fournissant
l’énergie des VHR est exempte d’émission de CO : 2
elle proviendrait du nucléaire, de l’hydraulique ou
des énergies renouvelables.
Encore à l’état de prototypes, les VHR font l’objet
d’un intérêt croissant à travers le monde. Plusieurs
sociétés (Hymotion, EnergyCS, ACPropulsion)
proposent des kits pour augmenter la capacité
k
(1) J.-C. Sabonnadière
(dir.), D. Quenard,
Nouvelles
Technologies
de l’énergie 4,
« Vers des bâtiments
à énergie positive »,
Hermes-Lavoisier,
2007.
(2) A. Maugard
et al., « Le bâtiment
à énergie positive »,
Futuribles, 304,
2005.
(3) T. Chambolle
et H. Pouliquen,
Perspectives
énergétiques de
la France à l’horizon
2020-2050, Rapport
de la commission
Énergie, 2007.
(4) www.europarl.
europa.eu/stoa/
publications/
studies/stoa179_
en.pdf (en anglais).
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