Energie & Klimaat

Les carrières wallonnes, puits énergétiques du futur

Lié (notamment) à l’irrégularité des conditions météorologiques, le problème d’intermittence dans la production des énergies vertes est généralement solutionné par la mise en marche ponctuelle d’unités de production électrique utilisant des ressources fossiles. L’auteure a étudié la faisabilité physique et financière d’une solution alternative – le stockage gravitaire par masses solides immergées – dans l’eau des carrières wallonnes désaffectées. Elle a d’abord identifié les meilleurs matériaux à utiliser dans une perspective de minimisation des nuisances environnementales. Elle a ensuite investigué la viabilité financière d’un tel système, tant dans le cadre d’une utilisation locale que dans celui d’une intégration au réseau et au marché de l’électricité. Dans les deux cas, la durée d’amortissement des installations a été estimée à dix ans, pour une durée de vie de quarante ans. L’auteure, enfin, a suggéré une adaptation du cadre législatif wallon dans le contexte des « communautés énergétiques ».

> A télécharger : Mémoire Chloé Ponsart (PDF)

Les centres de données (data center) constituent le centre névralgique de l'immense domaine voué à l'échange d'informations à travers le monde : courriels, réseaux sociaux, commerces et hébergements en ligne, transactions bancaires, gestions des administrations privées et publiques, etc. Le travail de Lætitia Martin s'attelle à analyser les impacts environnementaux, énergétiques et climatiques de ce secteur en pleine expansion. Après avoir dressé un état des lieux des data centers, l'auteur présente les avantages et inconvénients de trois indicateurs - consommation d'énergie, consommation d'eau et intensité carbone - permettant d'évaluer leurs impacts et, le cas échéant, de les minimiser. Elle fait le point sur les initiatives et bonnes pratiques mises en œuvre par les gestionnaires des centres pour diminuer ces impacts. Elle évalue l'intérêt (réel ou relevant plutôt du greenwashing) de diverses pistes d'amélioration en les regroupant autour de trois axes: le choix des équipements (levier physique), la gouvernance (levier organisationnel) et le facteur humain, ce dernier allant jusqu'à l'usager final. Parmi les améliorations possibles: le refroidissement, le confinement des allées, le recours à des énergies renouvelables locales, la composition initiale des équipements, le verdissement de l'opérationnalisation, etc. Enfin, une application théorique est tentée sur la rénovation du centre de données de l'ULB.

En Région bruxelloise comme ailleurs, les subsides à l'amélioration énergétique des bâtiments - singulièrement l'isolation des toits - ne sont pas toujours alloués d'une façon optimale. Les propriétaires de maisons correctement isolées peuvent bénéficier d'aides, tout comme des propriétaires de maisons peu isolées ne sont pas nécessairement informées de cette possibilité. Le travail de Mourad El Rougy démontre comment le croisement de la thermographie aérienne avec l'exploitation des "données ouvertes" (Open Data, données gratuites et disponibles à tout public) peut sensiblement améliorer cette situation. L'auteur a d'abord développé une matrice théorique identifiant les champs décisionnels dans lesquels l'Open Data permettrait de guider les décideurs dans leurs choix politiques. En l'appliquant ensuite à l'isolation des toits des logements bruxellois, il a démontré - et chiffré - les gains possibles en termes de réduction de consommation d'énergie; et, de là, en termes de réduction des principaux polluants atmosphériques urbains. Son travail, plus généralement, invite les décideurs à utiliser l'Open Data dans d'autres domaines de la gestion publique.

Ce travail a été réalisé par trois étudiants inscrits dans des facultés différentes de l'UCL. Fruit de deux années de Master, il s'inscrit dans le cadre de la formation en création de PME. Adrien Dewalque, Simon De Roo et Angelo Rodriguez Garcia ont étudié la faisabilité de la création d'une entreprise axée sur la conception, la production, la distribution et la fourniture de maintenance pour des unités de micro-cogénération de petite puissance alimentées au biogaz à destination des agriculteurs wallons. Pour faire tourner ces installations, aucune culture énergétique n'est exigée, seuls les lisiers  et fumiers provenant du bétail bovin des exploitations locales étant requis. Un contrat de maintenance de sept ans est proposé aux éleveurs. Le business model mis au point est basé sur le système du tiers investisseur. L'offre proposée in fine aux agriculteurs concerne une unité de cogénération de 10 kW rentable après cinq à huit ans, vendue au prix de 138.000 euros. Baptisé Ogees, ce projet entrepreneurial s'inscrit dans le contexte de la réduction de la dépendance énergétique wallonne et européenne, et dans celui de la diversification des revenus des agriculteurs.

Les coopératives d'énergie renouvelable ne cessent de se multiplier en Belgique, comptant toujours davantage de membres. Maxime Lebrun a voulu savoir si ces coopératives sont de nature à corriger les défauts des structures classiques de production d'énergie renouvelable (position dominante de quelques firmes, manque de confiance du consommateur, informations peu disponibles, etc.). Il a d'abord dressé un inventaire des valeurs et principes des coopératives en question. Il a ensuite donné un aperçu des différentes coopératives présentes en Belgique. L'originalité de son approche est d'avoir questionné ces structures sous un regard économique pluriel, tout en utilisant également l'apport des sciences sociales. Son travail révèle l'importance du capital social (confiance des coopérateurs, sentiment d'appartenance à une communauté et engagement dans l'action collective) dans l'adoption et l'acceptabilité des énergies renouvelables. Il présente les coopératives comme des modèles hybrides d'organisation qui parviennent à créer une jonction entre la logique de marché et l'intérêt général. En dépit de certains dangers (érosion de l'esprit coopératif, etc.) et limites (législations inadaptées, etc.), il estime que ces coopératives permettent de mieux répartir les ressources tant naturelles que monétaires et promeuvent par ailleurs une autonomie accrue des individus.

Le travail de Sébastien Della Croce analyse le potentiel de la participation citoyenne dans la transition énergétique à travers le prisme des coopératives d'énergie renouvelable. Après avoir décrit le fonctionnement du système coopératif en Wallonie et le cadre - régional et international - en matière d'énergies renouvelables, l'auteur s'est lancé dans une recherche exploratoire basée sur des entretiens individuels avec des coopérateurs et des groupes de discussion (focus groups) de personnes peu ou pas au courant de l'existence des coopératives citoyennes. Un sondage Internet (1018 réponses) a également été mené dans le but d'évaluer le degré d'intérêt du grand public wallon envers ces coopératives, mais aussi son degré d'investissement financier potentiel. Il en résulte, notamment, que 13 % des individus sondés se disent prêts à investir un montant compris entre 1327 et 2945 euros. Par extrapolation, les citoyens wallons de plus de 18 ans pourraient financer les infrastructures d'énergie renouvelable pour 30 à 67,5 % de la consommation résidentielle d'électricité. Sébastien Della Croce formule enfin diverses recommandations pour améliorer tant la visibilité que la résilience de telles structures, insistant sur le triple rôle potentiel pour le citoyen: investisseur, producteur et consommateur.

Het gebouw met 7 niveaus is opgevat als een goed geïsoleerd karkas in massief en bruut beton, waarbij de massa zorgt voor thermische inertie en comfort voor bewoners, werknemers en bezoekers. Losse meubelobjecten fungeren als wanden om de moduleerbare ruimtes te scheiden en maken dat de ruimtes makkelijk kunnen worden heringedeeld mocht dat later nodig zijn. De « brute », bijna ‘casco’-manier van bouwen laat het beton volledig tot zijn recht komen en zorgt ervoor dat er in de afwerkingsfase veel kon worden uitgespaard. Ook de samenwerking met het aanpalend gebouw om het terrein en de werf (werfkraan, aannemer...) te delen, zorgde voor mooie besparingen.

Tot voor kort bevond zich in het centrum van Antwerpen een treurig ogend gapend perceel. cuypers en Q architecten bouwden er voor privé- en professioneel gebruik een stedelijke benedenbouw  met – van onder naar boven – een patio en een praktijk verspreid over 2 lagen, een slaapverdieping die als buffer dient tussen praktijk en woning, een duplex leef- en eetruimte met overdekt terras en zithoek, en een volwaardige daktuin met zicht over de Antwerpse skyline. Boven het westelijk georiënteerde terras werd, aansluitend op de daktuin, een tuinkamer gebouwd. Door op deze manier met het aspect ruimte te spelen en verschillende functies opeen te stapelen, maakten cuypers en Q het mogelijk om op een kleine oppervlakte comfortabel te leven, de natuur haar plaats in de stad weer te geven en een minimale ecologische voetafdruk na te laten.

Het bouwproject is opgevat als een goed geïsoleerd karkas in massief en bruut beton, waarbij de massa zorgt voor thermische inertie en genivelleerd comfort voor bewoners, werknemers en bezoeker.  Losse meubelobjecten fungeren als wanden om de moduleerbare ruimtes te scheiden en maken dat de ruimtes makkelijk kunnen heringedeeld worden mocht dat later nodig zijn.

In alle fasen van het bouwproces – voor, tijdens en na – werd bewust voor een duurzame aanpak gekozen, zowel op energetisch vlak als op het vlak van de ecologische voetafdruk, levensstijl en werkcultuur. Het bureau werkt o.a. met gedeelde werfauto’s en eigenaars en werknemers maken zo veel mogelijk gebruik van de fiets en het openbaar vervoer. Ook werd bewust gekozen voor vraaggestuurde balansventilatie met warmteterugwinning (systeem D+) en voor micro-warmtekrachtterugkoppeling met condensor. De bouwwerken worden uitgevoerd door lokale aannemers die gebruik maken van materialen uit eigen streek.

Ook is zowel aandacht besteed aan de nodige autonomie van de Gestapelde Stad an sich als aan de link met de buurt. Zo zijn de gevels zodanig ontworpen dat er een maximale transparantie voor de stad is en de bewoners en werknemers van het gebouw kunnen genieten van maximale passieve winsten in temperatuur en daglicht. De ‘brute’, bijna ‘casco’-manier van bouwen laat het beton volledig tot zijn recht komen en zorgt ervoor dat er in de afwerkingsfase veel kon worden uitgespaard. Ook de samenwerking met het aanpalend gebouw om het terrein en de werf (werfkraan, aannemer…) te delen, zorgde voor mooie besparingen.

De inplanting van het gebouw op een helling zorgde ervoor dat Matthieu Delatte bioklimaatprincipes kon integreren. Centraal in de woning en in de visie van de architect is het terugkeren naar de warmte van vroeger, via het gebruik van een CO2-neutrale massieve kachel. Een werf van 6 maanden, natuurlijke en warme materialen en afwerkingen die zelf geleidelijk kunnen worden uitgevoerd, zorgden ervoor dat de familie snel in het huis kon wonen en kon besparen.

De eengezinswoning  werd gebouwd op een uitermate smal bouwperceel met een groot niveauverschil, waardoor er keermuren moesten worden gebouwd om de grond tegen te houden.  Precies deze inplanting zorgde er evenwel voor dat Matthieu Delatte een woning kon realiseren door bioklimaatprincipes te integreren. Zo werd de naar het zuiden georiënteerde  straatgevel ruim geopend om zoveel mogelijk zon binnen te laten. De achtergevel werd half ingegraven, waardoor de warmteverliezen aan de noordkant beperkt blijven en de warmte door inertie opgeslagen kan worden in een muur die is geïsoleerd met hennepkalk. De ventilatie  gebeurt op natuurlijke wijze. Om in de winter de warmte van de zon binnen te laten, werd voor beglazing met een hoge zonnefactor (g=0,64) gekozen. In de zomer zorgt de weelderige begroeiing langs de zuidkant voor de nodige beschutting . Een CO2-neutrale massieve kachel voorziet in de verwarmingsbehoeften (geschat op 41 kWh/m²per jaar).De haard is centraal in de woning  ingeplant en staat ook centraal in de basisvisie die de architect op wonen heeft. Hij is er namelijk van overtuigd dat de mens het nodig heeft om zich aan de haard te kunnen verwarmen. De enige ‘technologische ingreep’ die de architect trof, is een dakbedekking met thermische zonnecollectoren en een zonneboiler die 70% van de energiebehoeften voor sanitair warm water kan dekken. Verder werd op het dak een tank van 5.200 liter voorzien, om regenwater in op te vangen.

Uit ecologische en comfortoverwegingen werd het houtskeletgebouw geïsoleerd met natuurlijke materialen: strobalen in de bovengrondse buitenmuren met een totale dikte van 36 cm en kalk-hennepbeton in de ingegraven muren. Matthieu Delatte koos deze materialen omdat ze niet alleen volledig biologisch afbreekbaar en goedkoop zijn, maar ook een grote thermische inertie hebben: ze slaan de warmte op en geven die langzaam weer af. Bovendien regelen ze op natuurlijke wijze de vochtigheidsgraad in de woning.  De hoge volumemassa van het stro noopte de architect er evenwel toe een alternatief te vinden voor de opbouw van de scheidingsmuren boven de grote vensteropeningen. Die werden uitgevoerd met een houten geraamte waarin houtwol als isolator geblazen werd. De buitenpleisterlagen zijn op basis van gipskalk, en de binnenpleisterlagen op basis van klei en kalk. Alle bouwmaterialen werden gekozen omwille van hun economische, technische en ecologische eigenschappen, hun lokale herkomst, en hun vermogen om een  gezond binnenklimaat te garanderen.  Het welzijn voor de bewoners was voor de architect prioritair en dat zonder dat dit per se met grote luxe gepaard hoefde te gaan. De woning is in de bouwfase dan ook op alle vlakken bewust bescheiden gehouden. Naarmate de tijd vordert en de portemonnee van de bewoners het toelaat, kan de woning geleidelijk aan worden verbeterd en aangepast worden aan de behoeften van de bewoners