Une énergie durable pour un monde plus sûr, plus intelligent et plus propre

Par John Heller, PDG d'Amentum

Introduction      

Pour que les États-Unis conservent leur statut de première puissance industrielle, l'ensemble des branches du gouvernement fédéral ont reconnu la nécessité de lutter contre le changement climatique et de faire face aux risques que celui-ci fait peser sur notre sécurité nationale et économique.

En tant que nation, nous ne devons pas seulement atténuer et ralentir les effets du changement climatique, mais nous devons également montrer la voie en nous adaptant à un nouvel ordre mondial caractérisé par des phénomènes météorologiques plus extrêmes, des déplacements de populations, des défis en matière d’infrastructures de transport et d’agriculture, ainsi que des répercussions sur notre capacité de défense. Pour que notre pays soit prêt à affronter le monde de demain, nous avons besoin d’une approche plus globale, comprenant une stratégie d’efficacité énergétique, des initiatives en faveur de la durabilité énergétique et la transition vers des technologies énergétiques plus sûres, plus intelligentes et plus propres.

Des sources d'énergie fiables contribuent à un monde plus sûr

Si l'on examine l'état actuel des infrastructures énergétiques américaines, on constate qu'elles ont pour la plupart dépassé leur durée de vie prévue. En 2021, l'American Society of Civil Engineers a mené une étude sur les infrastructures américaines^[1], leur attribuant la note C-. L’un des facteurs à l’origine de cette note était que la majorité des lignes de transport et de distribution avaient dépassé leur durée de vie prévue de 50 ans. En résumé, ces mêmes infrastructures énergétiques, qui ont largement dépassé leur apogée,doivent désormaisfaire face à une demande croissante et subissent une pression constante pour s’étendre.

Les défaillances informatiques et les cyberattaques constituent une autre menace majeure pour nos infrastructures énergétiques. Le ministère de la Défense (DOD) est l’un des plus grands consommateurs institutionnels d’énergie au monde, dépassant même la consommation de pays entiers comme la Suède et le Portugal ; il n’est donc pas surprenant que notre réseau électrique soit la structure la plus visée par les cyberattaques aux États-Unis. Pour améliorer la fiabilité, la transition vers des réseaux indépendants et résilients est la voie de l’avenir.

Le ministère américain de la Défense prévoit de faire passer ses bases et ses installations du réseau électrique public à des systèmes de production d'électricité sur site et à une infrastructure de micro-réseau. Ces projets prévoient le recours à des technologies à la fois résilientes et autonomes, garantissant ainsi une alimentation électrique ininterrompue pour soutenir ses efforts de défense et ses missions les plus critiques.

De même, le ministère américain de la Défense (DOD) souhaite mettre fin à la dépendance vis-à-vis du système énergétique mondial pour ses bases d'opérations avancées à l'étranger. Compte tenu des risques et des vulnérabilités accrus liés aux opérations sur un théâtre international, le DOD étudie actuellement le recours à des petits réacteurs modulaires.

Il est essentiel d’améliorer notre résilience énergétique, nos infrastructures de micro-réseaux et nos mises à niveau technologiques. Notre pays doit mettre en place des infrastructures capables de contrôler, d’intégrer et de gérer les charges électriques provenant de multiples sources d’énergie, d’ajuster cette production d’électricité et de gérer le stockage et la recharge des batteries associés au réseau. Il s’agit là d’une capacité technique clé qui doit être développée davantage pour soutenir les systèmes énergétiques autonomes.

Une technologie plus intelligente au service de la durabilité énergétique

La lutte contre le changement climatique nécessitera le développement et la mise au point de nouvelles technologies dans le secteur des énergies renouvelables, notamment dans les domaines de l'énergie solaire, éolienne, thermique, hydraulique, de l'hydrogène et du nucléaire.

En ce qui concerne l'énergie propre à base d'hydrogène, le développement de technologies permettant de produire, stocker, convertir et transporter l'hydrogène de manière sûre et efficace est déjà en cours au sein de nombreuses entreprises, universités et laboratoires aux États-Unis.

Le nucléaire constitue une autre source viable d'énergie durable et propre. La fission nucléaire est le procédé technologique utilisé dans les centrales nucléaires actuellement en service aux États-Unis. La fission se produit lorsqu'un neutron percute un atome plus gros, le forçant à s'exciter et à se scinder en deux atomes plus petits, ce qui libère d'énormes quantités d'énergie. Les petits réacteurs modulaires (SMR) utilisent également la technologie de la fission nucléaire.

Le ministère de l'Énergie (DOE) et le ministère de la Défense (DOD) étudient tous deux les réacteurs modulaires de petite taille (SMR) comme source d'énergie alternative propre et sans carbone, offrant une plus grande flexibilité et une meilleure évolutivité que les centrales électriques traditionnelles de plus grande taille.

Le DOE s'intéresse aux réacteurs modulaires de petite taille (SMR) afin d'approvisionner des sites isolés en leur fournissant des réseaux énergétiques autonomes, individuels ou collectifs. Les SMR offrent au DOD à la fois l'indépendance énergétique et la résilience, et le DOD reconnaît l'intérêt de déployer ces réacteurs sur l'ensemble de ses bases militaires. Il envisage également les SMR comme une solution énergétique mobile pour les bases d'opérations avancées et les déploiements, afin de réduire sa dépendance vis-à-vis des réseaux énergétiques locaux.

Même s'il faudra encore des décennies avant qu'elle ne soit exploitée, l'énergie de fusion constitue une source d'énergie nucléaire propre plus puissante. À la fin de l'année dernière, le ministère américain de l'Énergie (DOE) a annoncé une avancée scientifique majeure dans le domaine de l'énergie nucléaire : la production d'une énergie de fusion supérieure à l'énergie laser absorbée par le combustible pour la déclencher. Cette avancée scientifique majeure, qui démontre les fondements scientifiques de l'énergie de fusion inertielle, a été réalisée au National Ignition Facility, situé au Laboratoire national de Lawrence Livermore, et est le fruit de plusieurs décennies de travaux.

La fusion est le processus par lequel deux noyaux légers s'assemblent pour former un seul noyau lourd, la masse excédentaire se transformant en une grande quantité d'énergie qui est alors libérée. Il reste encore beaucoup à faire pour exploiter le potentiel de l'énergie de fusion, renforcer la confiance du public dans sa sécurité et la développer en tant que nouvelle source d'énergie propre au cours des prochaines décennies.

La durabilité énergétique repose sur les énergies propres

L'un des défis auxquels nous devons faire face réside dans le fait que les infrastructures énergétiques américaines existantes ne sont pas conçues pour prendre en charge les charges électriques supplémentaires générées par les nouvelles sources d'énergie propres et durables. Les mesures d'incitation gouvernementales récemment adoptées et la législation en vigueur apportent une partie des investissements financiers nécessaires pour surmonter le coût initial élevé de la mise en place de ces infrastructures énergétiques, ce qui a traditionnellement constitué un obstacle à la transition vers un modèle énergétique durable.

La loi bipartisane sur les infrastructures prévoit le plus important investissement de l'histoire des États-Unis dans le transport d'énergie propre. Cet investissement permettra de financer de nouveaux programmes visant à soutenir le développement, la démonstration et le déploiement de technologies d'énergie propre afin d'accélérer notre transition vers une économie à zéro émission. Le ministère de l'Énergie (DOE) a pour mission d'octroyer ces fonds sous forme de subventions à l'industrie afin de dynamiser les efforts et de valider les technologies associées à plusieurs initiatives en matière d'énergie propre.

L'une de ces initiatives porte sur les pôles d'hydrogène locaux. Ces pôles d'hydrogène propre permettront de créer des réseaux regroupant des producteurs et des consommateurs d'hydrogène, ainsi que des infrastructures locales, afin d'accélérer l'utilisation de l'hydrogène en tant que source d'énergie propre capable de fournir ou de stocker d'énormes quantités d'énergie.

Les technologies de l'hydrogène ne sont pas nouvelles, mais des travaux de recherche et développement sont en cours pour produire de l'hydrogène à l'aide de technologies énergétiques durables et renouvelables, telles que l'énergie solaire, éolienne ou nucléaire. Cela permet de stocker l'hydrogène jusqu'à sa conversion en énergie. La production d'hydrogène gazeux grâce à ces technologies élimine ou réduit au minimum les émissions de gaz à effet de serre.

Même en disposant des technologies adéquates pour nous fournir des sources d’énergie durables, nous ne pouvons pas, d’un simple clic, fermer du jour au lendemain toutes nos centrales à pleine puissance et nos centrales à gaz ; la transition vers une infrastructure énergétique 100 % propre pourrait prendre des années, voire des décennies. Nous aurions également besoin de technologies de dépollution et de filtrage permettant à nos installations énergétiques existantes de capter ou de séquestrer les émissions de gaz à effet de serre qu'elles génèrent. Les technologies de capture du carbone sont actuellement perfectionnées et testées, et elles nous aideront jusqu'à ce que nous passions à une infrastructure énergétique entièrement durable.

Conclusion

Il est évident que nous devons investir de manière stratégique dans la stratégie énergétique de notre nation et la développer, car elle constitue un élément fondamental et essentiel de nos objectifs économiques et de défense. L’approche de notre pays en matière de durabilité énergétique devrait mettre l’accent sur la réduction des émissions dès aujourd’hui, la mise en place d’infrastructures dédiées aux énergies propres et le développement de technologies favorisant la résilience énergétique. Cette approche globale permettra de créer un monde plus sûr, plus intelligent et plus propre, et d’assurer une meilleure gestion de notre environnement, sans oublier qu’elle renforcera notre sécurité nationale, aujourd’hui comme à l’avenir.

 

[1] (3 mars 2021). « Report Card for America’s Infrastructure », American Society of Civil Engineers. Site web – « Report Card for America’s Infrastructure », https://infrastructurereportcard.org/