GDGC 2: Énergie durable à un coût abordable

Lien avec les objectifs de développement durable des Nations Unies

Une énergie abordable contribue à réduire la pression financière exercée sur les populations à faible revenu. Une énergie abordable offre des opportunités à tous
Le contrôle de la température fourni par l’énergie aide à assurer la sécurité des personnes dans les climats extrêmes. L’énergie propre réduit les émissions de gaz à effet de serre produites par le secteur de l’énergie
Une énergie abordable et propre augmente l’accès, et vise à accroître la part des énergies renouvelables et le taux d’amélioration de l’efficacité énergétique. La réduction des émissions de gaz à effet de serre par l’énergie propre contribue à réduire l’impact humain sur le climat

Qu’est-ce que l’énoncé du grand défi pour le génie canadien?

Le défi d’une énergie abordable et durable est de soutenir des populations croissantes et de garantir les moyens de subsistance des générations futures, où les futurs systèmes énergétiques seront propres, sûrs, fiables, abordables et accessibles.

Survol du grand défi pour le génie canadien

L’accès à l’énergie est une nécessité pour prospérer dans le monde moderne. L’énergie est utilisée pour fournir de la lumière, de la chaleur et du froid, ainsi que pour alimenter les nombreux appareils électroménagers et électroniques qui ont besoin d’un approvisionnement constant en énergie pour fonctionner. Les Canadiens consomment plus d’énergie par habitant que tout autre pays du monde. L’importance de l’énergie dans la vie quotidienne ne fait aucun doute, et elle joue également un rôle important dans l’économie canadienne. En raison de l’importance de la consommation d’énergie, il existe une forte demande qui est principalement comblée par l’industrie canadienne. Cette dépendance et l’importance de la production et de la consommation d’énergie créent une responsabilité pour le secteur énergétique du Canada, qui doit être à la fois durable et équitable. Actuellement, les sources d’énergie les plus importantes du Canada sont le pétrole brut et le gaz naturel. Les sources d’énergie renouvelables ne représentent qu’une petite fraction de la production totale d’énergie du Canada. De plus, l’absence de stockage d’énergie suffisant entraîne un gaspillage occasionnel d’énergie et des pertes de profits dues à la surproduction. Tous ces défis et bien d’autres attendent les ingénieurs qui rendront l’approvisionnement énergétique mondial plus abordable, plus fiable et plus durable.

Exemple de lien avec à un objectif de développement durable

GDGC 2: Énergie durable à un coût abordable correspond à plusieurs objectifs de développement durable, dont un exemple de connexion est l’ODD 7 – Énergie propre et d’un coût abordable, qui a pour objectif de “garantir l’accès de tous à des services énergétiques fiables, durables et modernes, à un coût abordable” [2].

Figure: Infographie sur l’objectif de développement durable 7 [2]

 

Mots-clés: énergie durable, accès à l’énergie, faible empreinte carbone, décarbonisation, combustibles fossiles, combustibles de substitution

État du défi à l’échelle mondiale

L’accès à l’énergie dans les villes et les communautés du monde entier n’est toujours pas établi. De nombreux endroits dans le monde n’ont pas du tout accès à l’énergie ou dépendent de systèmes peu fiables qui peuvent être coûteux ou nuisibles à l’environnement.

État du défi au Canada

Impact économique

L’énergie est avant tout un outil, un bien précieux qui permet d’accéder à une multitude de commodités. La production et la consommation d’énergie jouent un rôle vital sur l’économie canadienne. En 2020, 8,1 % du PIB canadien était constitué de ventes directes et indirectes d’énergie [7]. De plus, en 2020, plus de 845 500 Canadiens étaient employés par l’industrie énergétique [7].

Impact sociétal

Le Canada a besoin d’énergie. Elle permet de nombreuses commodités et valeurs qui seraient autrement inaccessibles. En été, nous l’utilisons pour nous rafraîchir. En hiver, nous dépendons de l’énergie pour chauffer nos maisons. Les Canadiens consomment plus d’énergie par habitant que tout autre pays du monde et consomment environ cinq fois plus d’énergie que la moyenne nationale [1]. Malgré cela, en juillet 2022, plus de 280 communautés et 200 000 personnes au Canada ne sont pas connectées au réseau électrique nord-américain et aux réseaux de gazoducs et n’ont pas accès à un approvisionnement sûr, durable et abordable [8]. Ces communautés se trouvent en grande partie dans des endroits éloignés du Canada et dépendent soit de la production d’électricité au diesel, soit de plus petits réseaux électriques locaux basés sur l’hydroélectricité ou le gaz naturel liquéfié transporté par camion [8]. Toutes ces options sont coûteuses et limitent la fiabilité de l’accès à l’énergie. Pour y remédier, les ingénieurs doivent trouver de nouveaux moyens de connecter ces communautés au réseau électrique plus vaste ou de les aider à devenir plus autonomes.

Impact environnemental

L’énergie, malgré la prospérité qu’elle apporte, présente des inconvénients lorsqu’elle est basée sur des combustibles fossiles. En 2021, 78 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre provenaient de la production et de la consommation d’énergie, et ce chiffre est élevé à 81 % au Canada [7]. Le passage à un système énergétique à plus faible teneur en carbone pose de nombreux défis ; toutefois, cela donne au Canada l’occasion de devenir un chef de file mondial dans le développement et l’adoption de technologies novatrices et durables dans le secteur de l’énergie. Le Canada s’est engagé à réduire ses émissions de gaz à effet de serre de 40 à 45 % par rapport aux niveaux de 2005 d’ici 2030 [8]. Avec cet engagement, les ingénieurs canadiens sont d’autant plus incités à mettre au point de nouvelles technologies pour protéger l’environnement.

Obstacles

La création d’un accès à une énergie abordable et durable ne serait pas considérée comme l’un des GDGC si c’était une tâche simple. La taille du Canada est un obstacle important à la fourniture d’énergie à tous les Canadiens. Le développement d’une infrastructure électrique couvrant l’ensemble du territoire canadien est actuellement une tâche difficile et financièrement irréalisable. Certaines petites communautés du Canada ne sont pas accessibles toute l’année ou ne sont accessibles que par avion sur une base régulière. Bien que l’accès reste limité, il n’est pas logique, d’un point de vue logistique, de raccorder ces communautés au grand réseau, et elles devront plutôt améliorer leurs systèmes individuels. Bon nombre de ces endroits éloignés sont également confrontés à des conditions climatiques plus difficiles, notamment en hiver. Dans les systèmes énergétiques isolés, les technologies renouvelables telles que l’énergie solaire peuvent être moins gratifiantes car certaines communautés ont un accès limité à la lumière du soleil pendant une grande partie de l’année. Le manque de stockage de l’énergie est un autre domaine qui doit être amélioré dans le cadre de l’évolution vers une énergie durable. Les sources d’électricité renouvelables telles que l’énergie solaire et l’énergie éolienne produisent des rendements intermittents en fonction des conditions environnementales du moment. Si un pic de production se produit pendant une période de faible demande d’électricité, un réseau peut être amené à vendre son énergie à un prix négatif à d’autres juridictions.

Stratégies pour atteindre les objectifs de 2030

Pour relever le défi de fournir une énergie sûre, fiable, abordable et accessible, les doyens des facultés d’ingénierie du Canada ont défini les stratégies suivantes [1]:

  • Identifier et investir dans des technologies énergétiques de haute qualité et prometteuses en utilisant des paramètres rigoureux et normalisés.
  • Financer la recherche et le développement de technologies énergétiques prometteuses tout au long de la chaîne de recherche et de développement, en particulier les projets à l’échelle pilote et les premières initiatives de ce genre.
  • Investir dans des méthodes plus propres d’extraction, de traitement et d’utilisation des combustibles hydrocarbonés, notamment en réduisant la consommation de ces combustibles.
  • Prendre des mesures délibérées pour sensibiliser le gouvernement aux défis identifiés et proposer des solutions/alternatives rentables pour les décisions et politiques gouvernementales. Par exemple, plaider fermement contre l’étalement urbain.

Références

1] EDC-DDIC. (2022, May 6). Canadian Engineering Grand Challenges (2020-2030). Engineering Deans Canada. Retrieved February 23, 2023, from https://engineeringdeans.ca/en/canadian-engineering-grand-challenges-2020-2030-inspiring-action-to-improve-life-for-canadians-and-the-world/

[2] United Nations (2023). The 17 Goals, United Nations Department of Economic and Social Affairs, Sustainable Development. Retrieved February 27, 2023, from https://sdgs.un.org/goals

[3] Milito AC, Gagnon G. Greenhouse gas emissions—A focus on Canadian households. Statistics Canada Report, Winter 2008, vol 2, no 4.

[4] Quan R, Vela C, Edwards B, Nadew M, Wilde C. Canada’s Renewable Power Landscape – Energy Market Analysis 2017. National Energy Board Report. ISSN 2371-5804. (2017)

[5] Deng L, Adams TA II. Optimization of coke oven gas desulfurization and combined cycle power plant electricity generation.Ind Eng Chem Res 57:12816-12828 (2018).

[6] CIRNAC-ISC, Geomatics Services. Map of NNC Community eligibility as of April 1, 2019. (2019)

[7] Natural Resources Canada Energy Fact Book 2019-2020. ISSN 2370-3105 (July 2019)

[8] National Energy Board. Energy Use in Canada’s North: An Overview of Yukon, Northwest Territories, and Nunavut – Energy Facts. (March 2011).

[9] Can our electricity grid run on alternative energies? Caltech Science Exchange. (n.d.). Retrieved February 21, 2023, from https://scienceexchange.caltech.edu/topics/sustainability/electricity-grid-renewable-energy-wind-solar

[10] EPA, Environmental Protection Agency, https://www.epa.gov/ghgemissions/global-greenhouse-gas-emissions-data.

Ressources à télécharger