Se passer de l’énergie nucléaire en Suisse: la décision politique posée, encore faut-il trouver les moyens de satisfaire cette ambition, sachant que l’atome fournit 40% de l’électricité du pays. Mardi, le Conseil des Ecoles polytechniques fédérales (EPF) a présenté ses idées pour aborder ce tournant énergétique.

Hans Björn Püttgen, responsable de l’Energy Center à l’EPFL, a souligné l’ampleur de la tâche. Si la Suisse consommait en 2010 quelque 60 TWh d’électricité, elle en aurait besoin de 84 en 2050, avec les technologies d’aujourd’hui. Pour ne rien changer à la situation actuelle, le défi est double: «Il s’agit de trouver des moyens technologiques d’économiser les 24 TWh théoriquement supplémentaires, tout en remplaçant la part de l’énergie nucléaire produite domestiquement, soit 23 TWh.» Et l’expert de conclure: «C’est l’ensemble de notre système énergétique suisse qu’il faudra restructurer.»

Pour y parvenir – dans le domaine de l’électricité mais aussi dans les autres secteurs énergétiques –, le Conseil des EPF a désigné plusieurs thèmes de recherche prometteurs à partir des champs d’action définis par la Confédération. Ceux-ci incluent une large palette de projets touchant à l’amélioration de l’efficacité des techniques de transformation des énergies renouvelables (solaire, éolienne), à la recherche de matériaux le permettant, au développement de réseaux de distribution intelligents (smart grids) ou au stockage de l’énergie.

«Tout le problème, avec les énergies solaire ou photovoltaïque, c’est qu’elles ne sont pas forcément produites en fonction de la demande, et que l’on peut difficilement les stocker efficacement», rappelle Michael Bielmann. Pour pallier cette difficulté, ce spécialiste des questions d’énergie à l’EMPA de Dübendorf, envisage de développer avec ses collègues un concept très en vogue, en Allemagne notamment: le «Power-to-Gas». «L’idée est simple. A l’aide de courant électrique renouvelable, de l’hydrogène est produit par électrolyse de l’eau. Puis il y a trois options. La première, bien connue, est de mettre ce gaz à disposition de l’industrie ou des véhicules à hydrogène. La seconde est d’injecter un faible pourcentage d’hydrogène dans les réseaux de gaz naturel, ce qui permet d’économiser autant de ce dernier. Et la troisième consiste à fabriquer du méthane synthétique, avec cet hydrogène ainsi que du CO2 comme ingrédients de base.»

Cette technologie pourrait s’avérer particulièrement intéressante dans le domaine de la mobilité: «Ce secteur est régi par une «législation CO2» stricte, qui pénalise les véhicules polluants. Or, à l’heure actuelle, personne ne sait comment faire pour que les véhicules de Monsieur Tout-le-monde ne dépassent pas les limites d’émission de CO2 qui seront appliquées en 2020. C’est là que les voitures à gaz pourraient connaître un renouveau, d’autant plus avec la technique «Power-to-Gas», car elles satisferont à cette limite.»

En effet, ajouter 10% d’hydrogène au méthane permet de «réduire de 20% environ les émissions totales de CO2», en tenant compte d’un gain d’efficacité de 5 à 10% du moteur à combustion. «Nous avons fait des tests concluants sur des voitures réelles. Lundi, nous avons soumis au Centre de compétences pour l’énergie et la mobilité (CCEM) du domaine des EPF un projet de recherche plus large et complet», devisé à plusieurs millions de francs. La même technologie pourrait aussi être utilisée pour optimiser les génératrices utilisées pour produire, de manière décentralisée, électricité et chaleur, en hiver surtout.

Le chercheur reconnaît que la méthode «Power-to-Gas» coûte cher – «il s’agit de perfectionner les processus techniques et de faire des études de marché» –, et s’avère évidemment moins efficace que d’utiliser immédiatement l’énergie électrique générée avec des éoliennes et des panneaux photovoltaïques. Mais «sur le marché, le prix du courant électrique peut être très volatil durant la même journée. Le prix du gaz, par contre, est beaucoup plus stable et l’énergie a plus de valeur dans le secteur de la mobilité. L’intérêt de stocker de l’énergie électrique sous forme d’hydrogène, voire de méthane synthétique, pourrait intéresser les milieux économiques».

Toutes ces recherches, prometteuses, sont encore dans leur phase de développement. Ces derniers temps, d’aucuns n’hésitaient ainsi pas à remarquer que, ces dernières décennies, la Suisse a plutôt vu s’affaiblir sa recherche fondamentale dans le domaine de l’énergie. «Nous ne vendons pas du rêve, rétorque Gian-Luca Bona, directeur de l’EMPA. Nous nous préparons à la fermeture des centrales nucléaires.» «Pour obtenir des résultats supplémentaires, il faut plus de matière grise, de chercheurs, et davantage de projets de très grande qualité», a de son côté admis Fritz Schiesser.

Le président du Conseil des EPF s’est d’ailleurs réjoui de l’effort financier supplémentaire consenti par le Conseil fédéral: alors que la recherche sur l’énergie a bénéficié ces dernières années de 150 à 190 millions de francs, des fonds à hauteur de 202 millions de francs y seront affectés entre 2013 et 2016. Avant de prévenir: «Nous avons confiance en la nouvelle génération de chercheurs. Mais comme toujours dans la science, il n’existe aucune garantie d’obtenir des résultats concrètement applicables. La recherche fondamentale doit être poursuivie avec un horizon temporel allant au-delà de 2050.» D’ici là, «le défi que constitue ce tournant énergétique nécessite un engagement conséquent aussi de la part de la population».

«C’est l’ensemble du système énergétique suisse qu’il faudra restructurer»