Des étudiants imaginent un campus plus économe en énergie

L'EPFL produit 3% de sa propre énergie, au moyen de son parc solaire. © Alain Herzog

L'EPFL produit 3% de sa propre énergie, au moyen de son parc solaire. © Alain Herzog

Pour leur projet de semestre, cinq étudiants de l’édition 2020 du cours Enjeux Mondiaux du Collège des Humanités (CDH) ont étudié la faisabilité de l’implémentation de trois sources d’énergie alternatives et non-conventionnelles sur le campus de l’EPFL.

Avec sa stratégie de neutralité CO2, sa lutte contre le gaspillage alimentaire, et ses mesures pour encourager l’utilisation des transports en commun et la mobilité douce, le campus de l’EPFL a déjà une longueur d’avance en matière de durabilité. Cependant, les étudiants en bachelor Vassiliy Cheremetiev, Alain Schöbi, Alex Zanetta, Tim Flückiger et Elisa Küenzi ont voulu explorer comment le campus pourrait devenir plus autonome. Car si l’EPFL est la deuxième plus grosse consommatrice d’énergie du canton de Vaud, elle ne produit que 3% de sa propre énergie, au moyen de son parc solaire.

Pour voir si ce pourcentage pouvait être augmenté, les cinq étudiants ont décidé d’examiner les avantages et inconvénients de trois approches plus démocratisées de production d’énergie. Ces recherches faisaient partie de leur projet de semestre de groupe pour le cours Enjeux Mondiaux sur l’énergie, dans le cadre du programme de Sciences humaines et sociales (SHS) du CDH.

Janet Su, doctorante de la Faculté des HEC de l’Université de Lausanne et superviseur du projet, trouve que ce travail est particulièrement impressionnant étant donné que les étudiants ont effectué toutes leurs recherches de groupe, leurs calculs, et leur présentation de poster entièrement en ligne.

« Ces étudiant ont travaillé dur sur leur projet ; leurs idées étaient bien réfléchies et documentées. Je suis fière de cette équipe et j'espère voir une partie de leurs initiatives implémentées sur le campus de l’EPFL un jour ! »

Vitres, fitness et marche

Tout d’abord, les étudiants ont étudié la possibilité de compléter l’énergie solaire déjà produite sur le campus au moyen de vitres photovoltaïques. Ils ont calculé que remplacer toutes les vitres orientées sud de l’EPFL (une surface totale de 5'500 mètres carrés) par des panneaux photovoltaïques pourrait couvrir 2.1% de la consommation annuelle d’énergie de l’EPFL, ce qui représenterait CHF 320’000 d’économies.

« Étant donné qu’elles ont une durée de vie très longue et que leurs frais d’entretien ne sont pas beaucoup plus élevés que ceux de vitres standards, l’installation de vitres photovoltaïques serait réellement intéressante d’un point de vue économique, » concluent les étudiants.

Ensuite, les étudiants se sont tournés vers deux sources d’énergie « humaine » : le vélo et la marche. Ils ont calculé que, au cours d’une journée standard pendant le semestre, l’énergie générée par les usagers quotidiens (environ 80 personnes) des vélos d’exercices du centre des sports du campus équivaut à 13kWh. Si les vélos étaient branchés à des générateurs, ils pourraient produire suffisamment d’énergie pour alimenter une villa de cinq pièces, ou pour charger un smartphone 850 fois. Cela pourrait devenir rentable pour l’EPFL si, d’après leurs calculs, le coût de chaque couple de vélo-générateur était de moins de CHF 200.

Enfin, les étudiants ont examiné le potentiel de l’effet piézoélectrique, qui décrit le procédé par lequel de l’électricité est générée en soumettant certains matériaux à une contrainte mécanique. Ils ont calculé que l’impact d’un pied sur le sol génère environ trois joules d’énergie – une petite quantité, mais pas si petite une fois multipliée par les milliers de pas quotidiens sur la Méridienne de l’EPFL. Les étudiants ont conclu qu’en installant 46'000 dalles piézoélectriques sur la fameuse promenade, la circulation piétonne quotidienne pourrait générer jusqu’à 3.5 kWh – assez pour charger un smartphone 270 fois. Malheureusement, les étudiants ont calculé que le coût d’installation de telles dalles l’emporterait sur les économies d’énergie.

Globalement, le groupe a conclu que les vitres solaires et les vélos seraient des sources d’énergie potentielles très intéressantes et peu coûteuses pour le campus de l’EPFL.

« L'option que nous souhaiterions le plus voir mis en œuvre est celle des vélos-générateurs. Cela impliquerait les étudiants dans la production d'énergie et sa mise en place serait innovatrice et à notre portée. Les vitres solaires semblent prometteuses, mais il serait plus intéressant de les installer dans quelques années, aux vues des recherches et des progrès en cours » déclarent les étudiants.

Ils ajoutent que les bénéfices pourraient aller au-delà de l’économie d’énergie : « Bien que la production totale d’énergie de nos installations resterait très minime par rapport à l’importante consommation de l’EPFL, la présence de ces moyens non-conventionnels rappelle l’importance de l’énergie dans notre société, et pourrait motiver la réinvention de l’énergie verte. »

A propos du cours Enjeux Mondiaux

Ce projet a été mené dans le cadre de l’édition 2020 de la thématique « Energie A » du cours Enjeux Mondiaux, donnée par les professeurs EPFL Ambrogio Fasoli et Ivo Furno, et par Ludovic Gaudard, chercheur à l’Université de Genève.

Tous les étudiants de première année de l’EPFL suivent le cours Enjeux Mondiaux, choisissant l’une des six thématiques proposées : climat, communication, énergie, alimentation, santé, et mobilité. Ce cours a une forte approche interdisciplinaire, et l’enseignement de chaque filière est partagé par deux chargés de cours, l’un provenant du domaine des sciences ou de l’ingénierie, l’autre du domaine des sciences sociales ou des sciences humaines.

Author: Celia Luterbacher