La recherche pour une industrie plus efficace

Il y a un an, les Chambres fédérales ont décidé, sur demande du conseiller fédéral, de renforcer financièrement la recherche énergétique en Suisse. Ceci dans le contexte de la transition énergétique annoncée suite à Fukushima. Huit centres de compétence pour la recherche énergétique (SCCER, pour Swiss Competence Centers for Energy Research en anglais) ont été créés comme élément central des mesures d'encouragement. Six d'entre eux sont déjà actifs, et les deux derniers SCCER entrent en fonction avec deux centres dans le domaine de l'efficacité. L'un d'entre eux est dirigé par l'ETH Zurich.

Actualités ETH : De quoi s'agit-il dans le nouveau "SCCER Efficacité des processus industriels" ?
Philipp Rudolf von Rohr : Avec sa stratégie énergétique, la Confédération suisse souhaite que l'industrie de transformation consomme vingt à quarante pour cent d'énergie en moins d'ici 2050. On peut y parvenir d'une part en augmentant l'efficacité des processus de fabrication existants, d'autre part en développant des concepts de fabrication à faible consommation d'énergie entièrement nouveaux. Si l'on parvient par exemple à se passer d'un processus partiel, il n'est plus nécessaire de l'optimiser. Les besoins en recherche et développement se situent à différents niveaux. A l'ETH Zurich, plusieurs chaires ont une grande expérience dans ce domaine. C'est sans doute aussi la raison pour laquelle la Confédération suisse nous a demandé de diriger ce centre de compétences.

Pouvez-vous donner d'autres exemples d'approches à suivre ?
Je peux vous donner deux exemples de projets existants de l'ETH. Les centres de calcul sont de gros consommateurs d'énergie, car les ordinateurs doivent être refroidis. Aujourd'hui, dans les centres de données, ce sont les salles qui sont refroidies. Le professeur de l'ETH Dimos Poulikakos travaille sur le refroidissement direct par eau d'une nouvelle génération de puces informatiques, qui est plus efficace. Un autre exemple est celui de l'industrie chimique et pharmaceutique, dont je m'occupe depuis longtemps. Dans ce secteur, on s'efforce actuellement de passer à des méthodes de production plus efficaces. Jusqu'à présent, les petites quantités de produits chimiques étaient généralement produites selon le procédé dit "batch". Les cuves de réaction doivent alors être chauffées et refroidies à plusieurs reprises. En comparaison, les processus de fabrication en continu ont non seulement un besoin en énergie plus faible, mais produisent généralement aussi moins de déchets et utilisent mieux les matériaux de départ.

40 % d'économies d'énergie dans l'industrie sont-ils réalistes ?
Je suis confiant dans le fait que nous atteindrons un objectif intermédiaire - 10 pour cent d'économies d'ici 2020. Mais je dois admettre que 40 pour cent d'économies sont très ambitieux, car ces dernières années, l'industrie a déjà fortement optimisé ses processus. Les processus individuels ne peuvent donc plus être améliorés que de manière limitée. Mais si l'on considère les systèmes à grande échelle, le potentiel est plus important. C'est également l'objet des recherches menées dans le cadre de ce SCCER. Par exemple, comment utiliser davantage la chaleur résiduelle industrielle dans les réseaux de chauffage à distance ou comment amener cette chaleur à des températures plus élevées avec la géothermie, l'énergie solaire ou la biomasse afin de produire de l'électricité. Ce sous-projet est dirigé par l'EPFL. Outre cette haute école et l'ETH Zurich, les hautes écoles spécialisées de Suisse orientale et de Lucerne participent également au SCCER.

Au départ, la Confédération suisse prévoyait de créer un seul SCCER dans le domaine de l'efficacité, qui engloberait à la fois les processus industriels et la technique du b?timent.
Oui, mais nous nous sommes rendu compte que le domaine n'était pas homogène. C'est pourquoi la Confédération suisse a divisé le domaine en deux centres de compétences. Un nouveau SCCER dirigé par l'Empa s'occupe des améliorations de l'efficacité dans la technique du b?timent, nous dirigeons celui sur les processus industriels. Le domaine de notre SCCER est également très diversifié. Les approches visant à augmenter l'efficacité dans les différentes branches et leurs processus ne pourraient pas être plus différentes. Ce qui complique les choses, c'est que l'industrie des processus évolue rapidement. Nous ne savons pas aujourd'hui quels secteurs industriels continueront à produire en Suisse au cours des prochaines décennies et si certains délocaliseront leur production à l'étranger. Il n'est donc pas facile de décider sur quels processus industriels nous devons nous focaliser dans le SCCER.

Comment gérez-vous cela ?
D'une part, nous souhaitons analyser en détail dans le premier sous-projet, que nous faisons maintenant avancer à toute vitesse, quelles industries sont particulièrement gourmandes en énergie. C'est dans ces domaines que nous souhaitons mettre l'accent dans les autres sous-projets. D'autre part, un sous-projet du SCCER se penchera explicitement sur les technologies de processus qui doivent améliorer l'efficacité énergétique dans tous les secteurs. Il s'agit par exemple d'améliorer des composants fréquemment utilisés, comme par exemple les échangeurs de chaleur ou les systèmes de stockage. Ce sont des composants que l'on retrouve pratiquement dans tous les secteurs.