Le National Renewable Energy Laboratory du Colorado fait partie d’un nouvel effort visant à éloigner les centres de recherche nationaux des combustibles fossiles.

Depuis plus de 40 ans, les chercheurs du National Renewable Energy Laboratory de Golden, Colorado, ont contribué à faire de l’énergie éolienne et solaire une alternative viable aux combustibles fossiles.

Maintenant, le laboratoire lui-même est prêt à faire le changement.

Mercredi, la secrétaire américaine à l’Énergie, Jennifer Granholm, s’est rendue au NREL pour annoncer Net Zero Labs, une initiative de 38 millions de dollars visant à commencer à éliminer l’impact climatique des 17 laboratoires supervisés par le département américain de l’Énergie. L’agence prévoit de piloter l’effort au NREL et dans trois autres laboratoires nationaux.

Granholm a déclaré que l’initiative démontrerait comment d’autres industries et installations gouvernementales peuvent éliminer leur empreinte de réchauffement planétaire en se concentrant sur des centres de recherche dotés de superordinateurs et d’autres équipements gourmands en énergie.

“Les scientifiques nous disent que nous devons atteindre le zéro net d’ici 2050”, a déclaré Granholm. “Cela signifie que nous devons déployer, déployer, déployer. Cela signifie également que nous devons innover, innover, innover.”

Kevin J. Beaty/Denverite
La secrétaire américaine à l’Énergie, Jennifer Granholm, s’exprime au Flatiron Campus du National Renewable Energy Lab dans le comté de Jefferson. 25 mai 2022.

Parmi les autres laboratoires inclus dans la phase pilote du programme figurent le Pacific Northwest National Laboratory à Richland, Washington, le Idaho National Laboratory à Idaho Falls, Idaho et le National Energy Technology Laboratory à Pittsburgh. Granholm a déclaré que davantage de fonds devraient être disponibles l’année prochaine pour des projets dans des installations de recherche supplémentaires exploitées par l’agence fédérale.

Le directeur du NREL, Martin Keller, a déclaré que le laboratoire du Colorado prévoyait de mener le peloton pour prouver que les nouvelles technologies pourraient fonctionner ailleurs.

« Nos campus sont des laboratoires vivants. Nos installations sont des instruments de recherche qui testent et démontrent nos innovations », a déclaré Keller.

Des plans sont déjà en cours pour éliminer toutes les émissions de carbone de son campus Flatirons à Arvada d’ici la fin de l’année prochaine. NREL utilise cet emplacement pour tester les systèmes d’éoliennes. Des systèmes de chauffage électrique seront ajoutés pour tirer parti des ressources renouvelables, tandis qu’un stockage d’énergie supplémentaire aidera même le flux d’électricité, a déclaré Keller.

Le campus NREL de 327 acres au pied de South Table Mountain à Golden est une tâche plus difficile. Il comprend 17 bâtiments avec plus d’un million de pieds carrés de bureaux et de laboratoires. NREL prévoit d’atteindre des émissions nettes nulles sur ce campus d’ici la fin de 2026.

NREL a déjà travaillé pour rendre le campus aussi autonome que possible. Deux des bâtiments ont déjà obtenu des désignations énergétiques nettes nulles, ce qui signifie qu’ils produisent autant d’électricité qu’ils en consomment grâce aux énergies renouvelables sur place.

Michelle Slovensky, responsable du programme de campus intelligent au NREL, a déclaré que l’une des installations de recherche tentaculaires construites en 2010 a aidé les scientifiques à développer des normes énergétiques nettes zéro. Grâce à ces efforts, des centaines d’autres bâtiments ont depuis atteint le même équilibre.

“Cela a été un bâtiment commercial déterminant à grande échelle – et il a été reproduit”, a déclaré Slovensky.

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Michelle Slovensky, responsable des Net Zero Labs du National Renewable Energy Lab, présente la secrétaire américaine à l’Énergie Jennifer Granholm au Flatiron Campus de NREL dans le comté de Jefferson. 25 mai 2022.

L’annonce de l’agence fédérale marque un passage de “l’énergie nette zéro” aux “émissions nettes zéro”. Slovensky a déclaré que le changement signifie que le campus doit aller plus loin que sa propre consommation d’électricité et éliminer le gaz naturel comme source de chaleur.

Les chaudières au gaz naturel de NREL sont situées dans des bâtiments brutaux des années 1980 dans un laboratoire d’origine à la périphérie du campus. Slovensky a déclaré qu’il avait été abandonné comme espace de travail en partie parce que les fenêtres orientées au sud se sont avérées trop efficaces pour piéger la chaleur.

“À l’époque, ils pensaient que c’était vraiment bien d’avoir une exposition solaire passive, mais ensuite vous cuisinez tout le monde”, a déclaré Slovensky.

Slovensky a déclaré qu’une usine de biomasse, qui brûle des arbres tués par les coléoptères et d’autres déchets de bois, répond actuellement à environ la moitié des besoins de chauffage sur le campus. L’autre moitié provient du système de gaz naturel de Xcel Energy.

Slovensky a déclaré que l’élimination du système de gaz à base de méthane nécessite de trouver et d’exploiter d’autres énergies gaspillées sur le campus. L’une des ressources est un superordinateur massif dans l’installation, qui produit un apport régulier de chaleur excédentaire qui est déjà utilisée pour chauffer un bâtiment. Cette chaleur supplémentaire pourrait éventuellement être pompée dans une nouvelle “boucle thermique” fournissant davantage du campus, a déclaré Slovensky.

Un “quartier énergétique distribué” en construction sur le côté est du campus pourrait offrir des options supplémentaires. Slovensky a déclaré qu’il contiendrait à terme des batteries et des systèmes de stockage d’hydrogène à la pointe de la technologie, ce qui pourrait aider à stocker l’énergie renouvelable générée sur le campus, réduisant encore le besoin de gaz naturel.

Même si tous ces projets réussissent, Slovensky n’imagine pas que NREL annulera un jour son service de gaz. Xcel Energy travaille actuellement sur des plans pour nettoyer son approvisionnement en gaz en fournissant du méthane récupéré ou en ajoutant de l’hydrogène vert au mélange.

Alors que les défenseurs de l’environnement et des consommateurs sont sceptiques quant à ces plans, Slovensky pense qu’il pourrait éventuellement servir de sauvegarde fiable et sans carbone, car NREL traite son campus comme une expérience d’énergie vivante.

“Lorsque Xcel finira par créer du gaz naturel renouvelable, nous voulons l’utiliser du point de vue de la résilience”, a-t-elle déclaré. “En attendant, nous allons nous tourner vers les piles à combustible à hydrogène, le stockage sur batterie, plus d’énergie solaire et géothermique.”

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