Dans le cadre du programme d’encouragement Energie, Innosuisse a soutenu huit pôles de compétence en recherche énergétique (SCCER) suisses entre 2013 et 2020. Au cours de cette période, les SCCER ont lancé plus de 1500 projets et développé des solutions pour l’avenir énergétique de la Suisse. Nous avons compilé un certain nombre de points forts.
SCCER FEEB&D
SCCER EIP
SCCER-SoE
SCCER BIOSWEET
SCCER-FURIES
SCCER HaE Storage
SCCER Mobility
SCCER CREST
Une solution logicielle pour une meilleure planification énergétique des systèmes énergétiques locaux
Dans le cadre du SCCER FEEB&D, les chercheurs ont conçu de nouvelles méthodes de planification des systèmes énergétiques locaux. Des innovations technologiques commercialisées sous forme de solution «Software-as-a-Service» par la spin-off Sympheny. Cette solution profite essentiellement aux concepteurs de systèmes énergétiques locaux, notamment les bureaux d’ingénierie et les régies municipales. Les planificateurs en énergie sont aidés pour trouver la solution d’approvisionnement en énergie optimale pour un site donné. La plateforme les aide à mieux intégrer les sources d’énergie renouvelables et à accroître l’efficacité énergétique de manière rentable.
Pompes à chaleur à haute température utilisant des fluides frigorigènes respectueux de l’environnement
On considère généralement que les pompes à chaleur à haute température présentent un grand intérêt pour la décarbonisation de l’industrie. Leur disponibilité sur le marché reste toutefois pour l’heure relativement faible. Ces dernières années, le SCCER EIP a mené d’intenses recherches dans le domaine des pompes à chaleur à haute température utilisant des fluides frigorigènes respectueux de l’environnement. Il a publié ses plus importants résultats dans un livre intitulé «Hochtemperatur-Wärmepumpen». Outre les analyses théoriques, la haute école spécialisée OST a conçu un prototype présentant des caractéristiques supérieures à la moyenne des pompes à chaleur étudiées. Le potentiel de cette nouvelle technologie pour la réduction des émissions de dioxyde de carbone dans divers secteurs industriels est jugé très élevé. Elle a notamment permis à Maestrani Schweizer Schokoladen AG de moderniser l’approvisionnement énergétique de sa production de chocolats grâce à une technique de réfrigération et à des pompes à chaleur efficaces et écologiques. La société a pour objectif de produire un chocolat neutre en CO2 dans les prochaines années.
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Utilisation de l’énergie géothermique
Les combustibles fossiles sont appelés à être remplacés notamment par la géothermie. Le stockage de la chaleur et du froid est essentiel pour compenser les fluctuations saisonnières et couvrir les pics saisonniers grâce à des sources d’énergie à faibles émissions de CO2. Le SCCER SoE a conçu des flux de travail pour, d’une part, trouver des ressources hydrothermales locales utilisables directement et, d’autre part, les exploiter pour le stockage de la chaleur. Cela permet de compenser les fluctuations saisonnières de l’offre et de la demande d’énergie en été et en hiver.
La ville de Genève utilise les ressources hydrothermales. Des mesures géophysiques et des forages d’essai y seront réalisés jusqu’en 2023 dans le cadre du programme GEothermie. L’objectif est d’améliorer la connaissance du sous-sol genevois et de localiser les sites régionaux propices à l’exploitation de l’énergie géothermique. Le canton de Genève ambitionne de générer 20% de son énergie de chauffage à partir de la géothermie d’ici 2035.
Intégration de filtres à particules dans les installations de combustion
La biomasse est une importante source d’énergie renouvelable. Son exploitation pose toutefois plusieurs difficultés, comme les particules émises lors de sa combustion. Les chercheurs du SCCER BIOSWEET ont notamment étudié les possibilités de réduire les émissions de particules des installations de combustion des biocarburants solides. Cela permet d’une part de baisser la charge en composés potentiellement cancérigènes et, de l’autre, d’améliorer l’acceptation de ces dispositifs dans la société.
Les travaux menés dans le cadre du SCCER BIOSWEET ont notamment débouché sur un projet en cours avec la société Oekosolve, soutenu par Innosuisse. Son objectif est d’intégrer le filtre à particules directement dans la chaudière. Le problème des émissions de particules fines se trouve ainsi résolu, quelle que soit la forme du foyer, avec un encombrement restreint et sans intervention sur le gros œuvre. Cela permettra à plus de propriétaires d’utiliser une chaudière à biomasse et donc de sortir des combustibles fossiles.
Un appareil de démonstration pour optimiser les réseaux électriques
Le SCCER FURIES a permis la conception d’un appareil de démonstration utilisant différentes technologies et méthodes dans le domaine des «Smart Grids». La ville d’Arbon est le cadre idéal pour les démonstrations, puisque son réseau répond déjà aux exigences des réseaux de demain, comme le déploiement total de compteurs intelligents ou la forte pénétration des sources d’énergies renouvelables. Grâce à l’appareil de démonstration d’Arbon, il est possible de montrer que les compteurs ne servent pas uniquement à la facturation, mais permettant aussi d’optimiser les réseaux sans avoir à les étendre. La gestion minutieuse des données permet de calculer les tensions sur l’ensemble du réseau. La numérisation peut également réduire les frais de matériel liés au développement du réseau et aux appareils de mesure. Un poste de pilotage permet de tester différentes stratégies et divers scénarios, comme dans un laboratoire virtuel.
De la cave au stockage de la chaleur
Plus de 80% de l’énergie finale des ménages suisses est utilisée pour la production de chaleur. L’utilisation de l’énergie solaire et d’autres sources d’énergie renouvelables reste faible parce que ce n’est pas quand nous en avons besoin (à savoir principalement en hiver) que l’énergie est produite. La solution consiste à recourir à des accumulateurs saisonniers: En été, la chaleur est stockée dans un grand réservoir d’eau pour pouvoir ensuite être utilisée en hiver. En collaboration avec le spécialiste de l’isolation thermique swisspor, un groupe de recherche développe une solution rentable et facile à mettre en œuvre pour des bâtiments résidentiels individuels ou des sites industriels entiers. L’idée est de transformer une pièce existante – par exemple une cave vide – en un accumulateur de chaleur. La pièce est isolée et étanchéifiée de l’intérieur afin de pouvoir être remplie d’eau et de servir pour le stockage saisonnier d’eau chaude.
Dans un premier projet d’innovation, développé dans le cadre du SCCER HaE, un matériau d’isolation thermique capable de résister à des températures allant jusqu’à 65 degrés et ayant une durée de vie de jusqu’à 50 ans a été mis au point. Dans le cadre du projet de suivi, la HSLU et swisspor, avec le soutien d’Innosuisse, étudient actuellement ce qu’il faudrait faire pour augmenter la température du réservoir d’eau chaude à 95 degrés et augmenter la pression.
Impression 3D de composants performants
Le poids d’un véhicule routier a une forte incidence sur sa consommation d’énergie ainsi que, lorsque des combustibles fossiles sont utilisés, sur les émissions de CO2. Les chercheurs du SCCER Mobility ont notamment étudié de nouveaux matériaux et composants légers pour les véhicules. Ils ont notamment mis au point un nouveau procédé d’impression 3D pour la fabrication de pièces plastiques, extrêmement légères, mais aussi dotées de propriétés mécaniques autrement présentes uniquement dans les polymères renforcés de fibres ou les métaux. Des pièces par ailleurs entièrement recyclables et moins énergivores.
La spin-off de l’EPF NematX AG a été fondée en 2020 pour commercialiser cette technologie. L’objectif est de développer une technologie d’impression 3D pour la fabrication de pièces plastiques répondant aux exigences techniques les plus élevées, par exemple pour l’aérospatiale, l’électronique ou la médecine. La start-up sera également soutenue par le programme BRIDGE.
Négoce automatique d’électricité solaire
L’un des objectifs de la stratégie énergétique 2050 consiste à développer la production d’énergies renouvelables, comme l’éolien et le solaire. L’irrégularité de leur disponibilité entraîne non seulement des défis techniques, mais pose aussi de nouvelles interrogations pour les marchés de l’énergie. Des chercheurs du SCCER CREST ont conçu un marché de l’électricité local permettant aux détenteurs d’installations photovoltaïques de vendre directement le surplus d’énergie solaire à leurs voisins. L’objectif du projet «Quartierstrom» était de consommer sur place un maximum d’électricité produite localement.
La compagnie d’approvisionnement en énergie et en eau de Walenstadt s’est montrée ouverte à l’expérience, et c’est ainsi que le premier marché local de l’électricité de Suisse a vu le jour. Avec succès: grâce au lui, laconsommation d’énergie provenant de l’autoproduction a doublé au sein de la communauté; les 37 ménages participants ont fourni 33% de leur propre énergie solaire.
A l’issue du projet, la start-up Exnaton a été fondée à la mi-2020. La jeune start-up développe et distribue une solution logicielle qui met en relation fournisseurs et consommateurs d’électricité et simplifie le négoce d’électricité solaire au sein de communautés énergétiques.
Dernière modification 22.07.2021
