Energie, développement durable, chimie et procédés

Energie

Sillage de bateau dans l'océan Austral© CNRS Photothèque / Erwan AMICE

Afin de lutter contre les effets du changement climatique et de répondre durablement à la croissance de la demande énergétique mondiale, les politiques énergétiques doivent considérer l'importance de la recherche dans ce domaine.

Article - 14.05.2011

 

Dans le bouquet énergétique proposé par la France, on distingue deux domaines de recherche et d'innovation :

L'énergie d'origine nucléaire (fission et fusion)

L'énergie nucléaire occupe en France une part importante dans la fourniture électricité (77 %) grâce à ses 58 tranches d'une puissance totale de 62.000 MWe

La première mise en service a été effectuée en 1977. L'allongement de la durée de vie des centrales fait l'objet de nombreuses recherches et de nombreux débats. Dans tous les cas, en 2050, toutes les tranches actuelles (puissances entre 900 et 1.500 MWe) auront été arrêtées.

Pour les remplacer, la solution pourrait être le choix "évolutionnaire": modèles dits de 3e génération dans la continuité des réacteurs existants améliorés. A plus long terme, les recherches s'orientent sur les réacteurs de 4e génération de la filière dite surgénératrice Ces réacteurs n'en sont pour l'instant qu'au stade d'avant projet pour des premiers modèles de puissance réduite (200 à 300 MWe).

 

La fusion fait également l'objet de nombreuses recherches tant un cadre national, européen et international notamment avec la construction du réacteur expérimental ITER, visant à démontrer la faisabilité d'une fusion.

 

Les nouvelles techniques de l'énergie à partir des énergies renouvelables (NTE)

Elles recouvrent l'énergie solaire (conversion thermodynamique et conversion photovoltaïque), l'énergie éolienne, hydraulique, la biomasse, l'énergie issue du magma terrestre (géothermie) ou de l'attraction lunaire (énergies des marées). D'autres technologies sont envisageables dans l'avenir tel que l'exploitation de l'énergie des vagues ou des courants marins.

La France met l'accent sur la maîtrise de la demande, la promotion de l'efficacité énergétique et de nouvelles énergies plus respectueuses de l'environnement. Afin d'y parvenir, le gouvernement a défini des objectifs chiffrés :

  • diviser par quatre les émissions de CO2 d'ici 2050;
  • baisser en moyenne l'intensité énergétique finale à 2 % par an à partir de 2015, et de 2,5 % à partir de 2030;
  • passer à 7 % en 2010 et à 10 % en 2015 la part des biocarburants et des autres carburants renouvelables dans la teneur énergétique de la quantité totale d'essence et de gazole mise en vente sur le marché national à des fins de transport;
  • produire 10 % des besoins énergétiques à partir de sources d'énergies renouvelables d'ici 2010;
  • porter à 23% en 2020 la part des énergies renouvelables dans la consommation d'énergie finale, objectif prévu par la loi de programme relatif à la mise en œuvre du Grenelle de l'environnement.

Le Grenelle de l'environnement traduit l'engagement de la France sur les enjeux liés à la préservation des ressources naturelles et la nécessité de préserver l'environnement. A l'issue de cet ensemble de rencontres publiques organisées courant 2007, deux piliers en matière énergétique ont été identifiés : la production d'énergies renouvelables et l'efficacité énergétique des bâtiments.

 

 

Les activités du secteur  A2

Il est associé à différents travaux :

 

SNRE : Stratégie nationale de la recherche pour l'environnement

L'objectif de la SNRE est de fournir un document de programmation des orientations de la recherche française à moyen et long terme, et en adéquation avec les ressources disponibles des organismes de recherches.

Travaux en cours :

  • qualifier et classifier les enjeux de société - sociaux, économiques et environnementaux,
  • réaliser une analyse des atouts/faiblesses/opportunités/menaces pour ces différents domaines de recherche et d'innovation nécessaires au développement de filières énergétiques,
  • définir les différentes orientations de recherche et développement,
  • proposer des indications sur la politique d'investissement en matière de recherche et développement,
  • proposer un dispositif de suivi de la mise en œuvre (ex : indicateurs par domaine/filière, procédure de réactualisation) de la SNRE.

 

Programmation ANR

Le secteur contribue à l'orientation de la programmation de l'ANR notamment au travers des réflexions engagées dans le comité scientifique sectoriel de l'énergie.

Programmation ADEME

Participation aux orientations des programmes de recherches de l'ADEME dans le cadre du programme d'investissement d'avenir : "démonstrateurs de recherche et plateformes technologique".

 

International

  • Coordination avec le secteur A9 sur les propositions et appel à projet du programme énergie du FP7. Contribution au suivi des initiatives industrielles européennes (EII) dans les domaines suivants : éolien (EWI); solaire PV (SEII) et solaire thermique (STE-EII); réseaux électriques (EEGI); CSC (CCS EII); bioénergies (EIBI); nucléaire durable (4e génération) (ESNII).
  • Participation à la coordination des projets du NER 300
  • SNRI Inde : contribution à la définition des forces et faiblesses de la recherche en Inde et en France dans le domaine des nouvelles technologies de l'énergie et de l'énergie nucléaire. Objectif: définir des orientations prioritaires de collaboration de recherche avec l'Inde.

 

Activités spécifiques dans le domaine du nucléaire (fission)

Le secteur A2 participe aux travaux d'élaboration du plan national de gestion des déchets et matières radioactives (PNGMDR)], et partage avec le ministère de l'Ecologie, du Développement durable, des Transports et du Logement, les secrétariats de deux comités d'orientation et de suivi des recherches sur l'aval du cycle et sur les systèmes nucléaires (COSRAC et COSSYN). Il suit également les investissements d'avenir du programme "Nucléaire de demain" et participe aux comités de pilotage des projets.

  • ASTRID (dotation de 0,65 milliard d'€, pour les études permettant la construction d'ici 2018 d'un prototype de réacteur de génération 4.
  • Réacteur Jules Horowitz (dotation de 0,25 milliard d'€, réacteur expérimental permettant l'étude du comportement des matériaux sous irradiation et la production de sources pour le médical).
  • La recherche sur le traitement et stockage des déchets (dotation de 0,1 milliard d'€) et les traitements de déchets et participe aux différents comités de pilotage.

Le secteur représente le ministère aux conseils d'administration de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) et de l'Agence nationale de gestion des déchets radioactifs (ANDRA). Il suit également les travaux de la Commission nationale d'évaluation (CNE) des recherches et études relatives à la gestion des matières et des déchets radioactifs, qui rend compte à l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques.

Le secteur A2 suit les activités d'enseignements liés au secteur nucléaire (INSTN et I2EN) et participe à divers comités de pilotage. En relation avec le secteur A9 (en charge des affaires étrangères et européennes), il traite les questions internationales concernant le secteur nucléaire (essentiellement Euratom). Il participe au comité sur les métaux stratégiques (COMES).

 

Activités spécifiques dans le domaine des NTE

Le programme investissements d'avenir confirme la priorité donnée à la recherche et la pré-industrialisation dans les filières vertes d'avenir en leur consacrant plus de 6 milliard d'€ d'investissement.

Le programme prévoit de soutenir le développement des filières en cohérence avec les objectifs stratégiques français, en finançant :

  • 1,35 milliard d'€ pour le développement de démonstrateurs et de plateformes technologiques dans les différentes filières d'énergies renouvelables ou de la chimie verte;
  • 1 milliard € pour développer des instituts d'excellence dans le domaine des énergies décarbonées;
  • 250 millions d'€ pour les réseaux électriques intelligents, qui intégreront plus d'énergies renouvelables décentralisées.

 

Des actions spécifiques :

  • favoriser et renforcer les partenariats et les synergies entre les organismes publics de recherche, les Universités et les entreprises en intégrant les contraintes propres à chacun d'eux;
  • identifier, les verrous scientifiques, technologiques, économiques, environnementaux et sociétaux qui limitent les développements industriels dans le domaine de l'énergie.
  • réorienter vers plus de recherche amont avec une intégration de la composante sociétale,
  • renforcer la réflexion dans certains domaines (simulation numérique, nanotechnologies pour l'énergie, réseaux intelligents, besoin en infrastructures de recherche, etc.).

Ces actions contribuent à définir dans le cadre de la politique nationale de l'énergie définie par l'État en relation avec les organismes de recherche, ANCRE, et les agences de financements de l'ANR et de l'ADEME, des programmes pluriannuels de R&D et les modalités de leur mise en œuvre.

 

Programmations récentes et à venir :

Programmation ANR

  • Bio -Matières & Energies (BioME);
  • PROGELEC, Production (renouvelable) et gestion de l'électricité;
  • Systèmes Energétiques Efficaces & Décarbonés (SEED).

 

Programmation de l'ADEME 

  • Energie Marine;
  • Photovoltaïque;
  • Solaire thermique;
  • Grand éolien;
  • Biocarburants avancés;
  • Stockage de l'énergie;
  • Pile à combustible et vecteur hydrogène;
  • Captage, stockage et valorisation du CO2.

1ère publication : 14.05.2011 - Mise à jour : 15.05.2011

Actualité énergie et climat

Les recherches les plus fréquentes :

© 2013 Ministère de l'Education nationale, de l'Enseignement supérieur et de la Recherche - Tous droits réservés