3. L'amélioration de l'efficacité énergétique
D'ici 20 ans, la consommation d'électricité mondiale devrait doubler, renforçant davantage les tensions sur les prix. En outre, la production d'électricité contribue pour moitié aux émissions de dioxyde de carbone qui devraient croître de 55 % d'ici 2030 si aucune mesure n'est prise. Si la construction de nouvelles centrales électriques sera inévitable, la microélectronique peut apporter des solutions afin d'accroître l'efficacité énergétique sans remettre en cause le mode de vie des consommateurs.
Trois secteurs sont particulièrement concernés : l'éclairage public, le tertiaire résidentiel et les transports.
- L'éclairage public
13 % de l'électricité mondiale sont consacrés à l'éclairage des villes. En France, selon une étude du Centre d'études sur les réseaux de transport et l'urbanisme (CERTU) auprès de 800 villes françaises, 40 % des lampes pourraient être remplacées par des lampes consommant deux fois moins d'énergie pour un service identique.
Ainsi, l'utilisation de luminaires à diodes électroluminescentes (LED) présente des avantages non négligeables par rapport aux lampes à incandescence classiques ou fluorescentes :
- les LED consomment 6 fois moins d'énergie que les lampes à incandescence ;
- elles ont une durée de vie supérieure : 60.000 heures contre 1.000 heures ;
- elles possèdent une efficacité lumineuse 10 fois plus importante. En outre, le flux direct éclaire mieux le sol et évite la pollution lumineuse vers le ciel.
La microélectronique contribue également à mieux gérer la durée d'éclairage : les calculateurs astronomiques radio synchronisés, insensibles aux salissures, peuvent commander avec précision l'allumage et l'extinction des luminaires. Couplés à des systèmes de variation du flux lumineux permettant de baisser le niveau d'éclairage pendant la nuit, les économies réalisées peuvent s'élever à 25 %.
L'utilisation de diodes électroluminescentes pour les feux de circulation permet également de limiter la consommation d'énergie. Selon les informations obtenues par votre rapporteur, si toutes les lampes des feux tricolores des Etats-Unis étaient remplacées par des diodes électroluminescentes, l'énergie économisée représenterait deux tranches de centrale nucléaire.
A une plus petite échelle, la ville de Grenoble s'est lancée dans le remplacement des lampes de tous ses feux de circulation par des diodes électroluminescentes. Pour un temps de retour sur investissement de 3 ans, la diminution de la puissance appelée atteint 105 kW et la ville économise annuellement 1.250 kwh d'électricité.
- Le tertiaire résidentiel
Les gaspillages d'énergie dans les bâtiments collectifs et individuels pourraient également être facilement surmontés par l'installation de capteurs qui éteignent automatiquement les lumières, la climatisation ou le chauffage lorsque la ou les personnes quittent la pièce.
Par ailleurs, l'utilisation de diodes électroluminescentes, voire l'introduction de diodes luminescentes organiques dans les fenêtres, les rideaux ou les murs pour illuminer les pièces contribuerait à renforcer l'efficacité énergétique pour l'éclairage des habitations.
Il convient également de rappeler que l'alimentation de la plupart des appareils électroniques pourrait se faire en basse tension alors que les réseaux d'alimentation fonctionnent actuellement en 220 ou 110 volts.
- Les transports
Les transports génèrent près d'un tiers des émissions de CO2 . En outre, ils dépendent à 98 % du pétrole dont le prix est en train d'exploser (plus de 135 dollars le baril en mai 2008) et dont les réserves ne sont pas inépuisables. Une pression très forte est donc exercée sur les fabricants automobiles afin qu'ils réduisent la consommation des véhicules. Grâce à la microélectronique, des progrès énormes ont été réalisés pour améliorer l'efficacité des moteurs et selon nos collègues Christian Cabal et Claude Gatignol 19 ( * ) , les performances des moteurs devraient encore connaître des avancées significatives à l'avenir.
« Les progrès futurs reposent sur deux voies principales : l'amélioration des techniques actuelles et la mise au point d'un nouveau mode de combustion dit homogène.
L'amélioration de l'injection directe est l'une des voies privilégiées. Elle permet d'optimiser le mélange air/carburant. Elle est d'autant plus efficace que le carburant est sous pression, injecté de la manière la plus précise possible en termes de quantités et de moment.
Pendant de nombreuses années l'injection était assurée par un système mécanique lié à chaque cylindre qui assurait en même temps la mise sous pression, les quantités et le moment de l'injection n'étaient pas modulables.
Une évolution sensible a été effectuée par les systèmes d'injection électronique qui ont permis de séparer la mise sous pression de l'injection [...].
De nouveaux progrès sont attendus par une évolution importante du mode de combustion. Il s'agit de la combustion homogène HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition). Cette combustion consiste à la fois à réduire la consommation et à réduire les polluants, notamment les NOx. Le défi consiste à contrôler le temps d'auto-allumage, la vitesse et la température pour optimiser le mélange et la combustion. »
* 19 Christian Cabal et Claude Gatignol : « La voiture du futur : moins polluante et plus économe », Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, rapport n ° 125 du Sénat, pages 145 et suivantes.