Lorsqu’on sait que deux tiers des habitants vivront en ville en 2050, on se dit qu’il est urgent de repenser la ville du futur. L’émergence des « smart cities » concourt à résoudre les grands enjeux énergétiques et environnementaux de la ville. Zoom sur la gestion de l’énergie dans la ville intelligente de demain.
De la ville d’hier à la smart city écologique de demain
Selon Rudolf Giffinger, une ville intelligente est une ville qui concourt à améliorer le bien-être de ses habitants grâce aux dernières technologies. Plus concrètement, la mesure de cette meilleure qualité de vie en ville s’appuie sur 6 grands critères. Aussi, la smart city est une ville qui possède :
- Une économie intelligente ;
- Une gouvernance intelligente ;
- Une mobilité intelligente ;
- Un environnement et une énergie durables;
- Un habitat intelligent ;
- Des valeurs d’éco-citoyenneté.
Autrement dit, l’environnement et l’énergie durable sont des composantes importantes de la smart city. Un des enjeux de la smart city est la lutte contre le réchauffement climatique et la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Une grande partie des émissions de gaz à effet de serre (GES) est liée à la production et à la consommation d’énergie. La réduction du principal gaz à effet de serre, le dioxyde de carbone (CO2), est capitale car c’est en partie à cause d’elle que l’on observe une augmentation continue et grandissante de la température moyenne de la planète. Avec les effets désastreux que l’on connaît sur le climat (fonte des glaces, hausse du niveau de l’océan, multiplication des événements climatiques extrêmes, etc.).
Et les villes sont pointées du doigt dans l’émission des gaz à effet de serre : elles en sont les principales émettrices.
Selon l’ONU, environ 60 % des GES viennent des villes et celles-ci consomment quasiment les deux tiers de l’énergie mondiale. L’objectif européen fixé est d’une réduction de 40 % des gaz à effet de serre d’ici 2030 pour atteindre ce qu’on a appelé la « neutralité carbone » d’ici 2050.
La réduction des gaz à effet de serre passe par des mesures globales mais aussi par le changement de comportements individuels. Voici quelques initiatives issues des villes intelligentes pour répondre aux nouvelles problématiques énergétiques.
À quoi ressemblera la gestion de l’énergie dans une ville intelligente et durable ?
Valoriser les énergies renouvelables
Intégrer des nouvelles formes d’énergie est un enjeu énergétique capital dans la ville pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Ainsi, la smart city fera la part belle aux énergies renouvelables plutôt qu’aux énergies fossiles. Outre la dépendance envers les énergies fossiles, ces dernières sont plus polluantes pour l’environnement et constituent des ressources épuisables. L’idée est donc de favoriser l’implantation d’éoliennes utilisant la force du vent pour produire de l’énergie, de recourir à la géothermie ou encore à l’énergie solaire par le biais de panneaux solaires.
Autre utilisation de ces énergies vertes : la mobilité. C’est un des points essentiels de la smart city qui s’appuie sur des modes de transport renouvelés et une mobilité repensée.
Le véhicule constitue une source importante de pollution en émettant des particules fines et des gaz à effet de serre. Si elle reste indispensable dans les espaces ruraux, se déplacer en voiture en ville devrait être une option dans la ville de demain. L’enjeu est aussi ici de garantir une meilleure qualité de l’air en ville et de réduire la pollution atmosphérique aux particules fines liée aux diesels.
Parmi les mobilités alternatives, on dénombre la mise à disposition des habitants d’une flotte de véhicules électriques, la construction d’un réseau de transports publics étoffé avec des bus circulant grâce à des carburants naturels, etc.
Électricité : réseau de smart grids et éclairage public
La distribution d’énergie dans la smart city passera par le développement de smart grids. Ce sont des réseaux d’électricité intelligents qui pourront connecter les bâtiments et la ville dans son ensemble pour optimiser la distribution de l’électricité. C’est aussi une façon de repenser la distribution d’électricité dans une dynamique plus souple entre consommateur, producteur et fournisseur. Un exemple désormais classique d’une meilleure gestion de l’électricité : la mise en place de compteurs intelligents. « Linky » par Enedis.
Autre élément de la smart city : l’éclairage public intelligent. Grâce à des capteurs intégrés, l’éclairage se fait plus adaptatif et peut être modulé en temps réel selon la présence des habitants ou les données météorologiques. Une des villes pionnières dans le domaine en France est la ville de Chartres grâce à Citeos de Vinci. En utilisant l’existant, c’est-à-dire un maillon électrique ininterrompu déjà présent sur le territoire, on peut introduire de nouvelles fonctionnalités grâce à des capteurs intelligents. À la clé des économies sur la facture de la ville et moins de gaspillage dans l’utilisation de l’éclairage public.
La construction durable : éco-quartiers et smart buildings
Le développement des éco-quartiers s’intégrera pleinement dans le concept de smart city qui en est d’ailleurs une déclinaison. L’éco-quartier s’inscrit dans une démarche de développement durable dans la ville. Pour cela, le quartier doit maîtriser l’utilisation des ressources nécessaires aux habitants comme la gestion des déchets produits. C’est un quartier à l’aménagement urbain harmonieux favorisant les matériaux renouvelables dans la construction, la biodiversité (végétalisation des murs…), des modes de transports non motorisés et la réduction des consommations énergétiques.
Les éco-quartiers s’appuient sur l’éco-construction et les bâtiments intelligents. Dans la construction neuve, on favorise les bâtiments les moins énergivores. Le mieux étant les bâtiments à énergie positive, c’est-à-dire par opposition aux bâtiments à énergie passive, qui produisent plus d’énergie qu’ils en consomment. Mais l’enjeu se trouve aussi dans la rénovation d’un parc de bâtiments vieillissant. Ces bâtiments sont souvent des gouffres énergétiques accusant une mauvaise isolation qui entraîne des déperditions énergétiques énormes. Outre le gaspillage, la facture est aussi très lourde. Repenser les bâtiments pour les rendre plus durables sera indispensable dans la ville de demain, notamment en s’appuyant sur des solutions comme SMATI.
Une meilleure gestion des déchets dans la ville
L’autre grand enjeu énergétique de la ville de demain réside dans le sort réservé aux déchets.
Selon la Banque Mondiale, on observera d’ici 2050 une augmentation des déchets de près de 70 % si rien n’est fait.
Plusieurs problématiques émergent dans les villes :
- La réduction des déchets ;
- Le traitement et la collecte des déchets ;
- Le recyclage des déchets ;
- La valorisation énergétique des déchets par incinération ou méthanisation.
Quelques initiatives intéressantes en matière de déchets ont déjà été mises en place dans les smart cities. Par exemple, une collecte des déchets « intelligente » grâce à des capteurs apposés sur les poubelles. Le trajet du ramassage des ordures est ainsi optimisé de façon à ne collecter les ordures que lorsque les bennes sont pleines. Autre exemple, la valorisation des déchets en énergie donne lieu à de nombreuses innovations. La méthanisation des déchets organiques permet notamment d’obtenir par fermentation des déchets du bio-gaz qui pourra alimenter les foyers en chaleur, en électricité ou même en carburant. Ainsi, dans le centre d’Issy-les-Moulineaux, la combustion des déchets fournit le réseau en énergie et chauffe près de 200 000 habitants par an.
L’énergie de la smart city sera donc durable ou ne sera pas ! Grâce à une gestion raisonnée et intelligente de l’énergie, la ville de demain pourra contraindre sa consommation sans restreindre la qualité de vie et au contraire même en l’améliorant significativement.