Les thèmes de recherche stratégiques en énergie

Introduction 

 Le premier colloque visant à unifier deux regroupements stratégiques de recherche du Québec, soit le CRMAA (Centre de recherche sur les matériaux auto-assemblés) et le CQMF (Centre québécois sur les matériaux fonctionnels), s’est tenu les 3 et 4 mai 2016 à l’École de technologie supérieure (ÉTS) de Montréal. Lors de ce colloque, des chercheurs des regroupements stratégiques CRMAA et CQMF ont présenté les perspectives des axes de recherche suivants :

• Structures supramoléculaires et auto-assemblées
• Polymères
• Biointerfaces
• Nanoscience et nanotechnologies
• Énergie
• Biomédical
• Environnement et développement durable
• Matériaux intelligents

Cet article présente les perspectives de l’axe de recherche « Énergie » présenté par le professeur Daniel Bélanger du département de chimie de la Faculté des sciences de l’Université du Québec à Montréal (UQAM).

Politique énergétique 2030

Le 7 juin 2016, le ministre de l’Énergie et des Ressources naturelles (MERN) et ministre responsable du Plan Nord, M. Pierre Arcand, a présenté le projet de loi sur la mise en œuvre de la Politique énergétique 2030 dont les grandes lignes sont les suivantes :

• Privilégier une économie faible en carbone;
• Mettre en valeur de façon optimale nos ressources énergétiques;
• Favoriser une consommation responsable;
• Tirer pleinement parti du potentiel de l’efficacité énergétique;
• Stimuler toute la chaîne de l’innovation technologique et sociale.

L’objectif principal de ce projet de loi touche en grande partie le premier point de cette liste et vise une réduction de 40 % de la quantité de produits pétroliers consommés. En effet, même si 53 % de l’énergie utilisée au Québec provient de l’hydroélectricité, une très grande proportion de l’énergie consommée (40 %) est dérivée des combustibles fossiles. De plus, 75 % de l’énergie fossile consommée est attribuable au domaine du transport.

Thèmes de recherche stratégiques pour le Québec

Lors de sa présentation du 3 mai 2016 à l’ÉTS, le professeur Bélanger a proposé plusieurs thèmes de recherche en énergie que le regroupement stratégique de recherche CQMF/CRMAA devrait considérer pour aider le Québec à atteindre les divers objectifs de la Politique énergétique 2030 :

• Stockage d’énergie (accumulateur et supercondensateur électrochimique);
• Production et stockage de l’hydrogène (électrolyse de l’eau);
• Piles à combustible;
• Piles solaires/photocatalyse;
• Bioénergie;
• Économie d’énergie.

Ces thèmes vont nécessiter des efforts de recherche relativement importants, autant en recherche fondamentale qu’appliquée. Il est toutefois important de mentionner qu’ils sont déjà considérés depuis plusieurs années autant au Québec qu’à l’international comme en témoignent les exemples de projet suivant.

 Taxis électriques

À l’hiver 2015, l’homme d’affaires et dragon Alexandre Taillefer a lancé Téo Taxi, une entreprise de taxis électriques visant à desservir l’île de Montréal. Ces taxis vert et blanc sont équipés du WiFi et de tablettes numériques avec lesquelles il est possible de visionner des films durant les déplacements.

Systèmes de stockage d’énergie électrique de grande capacité

Dans le but de réduire la dépendance aux énergies fossiles, Hydro-Québec et Sony Corporation ont lancé à l’été 2014 la coentreprise de recherche-développement Technologies Esstalion Inc en vue de concevoir des systèmes de stockage d’énergie de grande capacité destinés aux réseaux électriques.

Premier prototype du système de stockage d’énergie de grande capacité d’une capacité de 1,2 MWh

Autobus électriques

Le Consortium Bus Électrique (CBÉ) est un projet mobilisateur à but non lucratif créé par des industriels québécois et financé par le gouvernement du Québec. Ce projet vise à développer et à produire des véhicules avancés en transport en commun selon deux sous-projets : 1) l’autobus électrique et 2) le microbus électrique en aluminium.

Bornes de recharge solaires

L’entreprise Envision Solar a développé des bornes de recharge pour voitures électriques alimentées à l’aide de panneaux photovoltaïques suivant l’orientation du soleil. Deux modèles sont proposés :

1) le Solar Tree® permet de recharger six à huit voitures;

2) le EV ARC® est une unité mobile permettant de recharger une voiture.

L’unité mobile EV ARC®

Le Solar Tree®

Conclusion

Le Québec bénéficie d’un volume d’eau phénoménal avec lequel nous produisons de l’hydroélectricité. Il est primordial de profiter de cet avantage afin de développer une nouvelle façon d’utiliser l’électricité à la place des combustibles fossiles. Il faudra cependant des visionnaires qui devront participer aux efforts de recherche fondamentale et appliquée. C’est sur ce point que le regroupement stratégique CQMF/CRMAA devra intervenir pour soutenir la recherche et le développement.

Enfin, il ne faut pas oublier que l’énergie qui a la plus grande valeur est celle que l’on ne consomme pas!

Auteur

Charles Simoneau est étudiant au doctorat au laboratoire LAMSI de l’ÉTS. Ses travaux de recherche sont orientés vers la modélisation multiéchelle du comportement mécanique de mousses métalliques pour applications médicales.

Référence des images

• L’image d’entête a été achetée du site Istock.com : protégée par des droits d’auteur, source;
• L’image de Téo Taxi provient du site de cette entreprise : sans restriction d’usage connue, source;
• L’image du prototype de stockage d’énergie provient du site d’Hydro-Québec : sans restriction d’usage connue, source;
• L’image du microbus provient du site CBÉ : sans restriction d’usage connue, source;

Les images des bornes de recharge proviennent du site d’Envision Solar : sans restriction d’usage connue, source.