Au cours des 20 derni¨¨res ann¨¦es, les zones urbaines ont connu une croissance impressionnante. Actuellement, plus de 3,5 millions de personnes y vivent (environ la moiti¨¦ de la population mondiale). Les pays en d¨¦veloppement, en particulier, connaissent une ¨¦volution rapide avec un d¨¦clin des ¨¦conomies rurales au profit des ¨¦conomies urbaines (ONU-HABITAT, ICLEI et PNUE, 2009, p. 7). Si les pays en d¨¦veloppement pr¨¦sentent des rythmes et une ¨¦tendue d¡¯urbanisation tr¨¨s vari¨¦s, leur d¨¦fi ¨¤ relever tient ¨¤ la difficult¨¦ de stabiliser une demande croissante en ressources ¨¦nerg¨¦tiques, de construire des ponts, d¡¯assurer l¡¯¨¦galit¨¦ et l¡¯autonomisation, de diminuer la d¨¦gradation de l¡¯environnement, de promouvoir la sant¨¦ et les moyens de subsistance ainsi que d¡¯¨¦laborer de nouvelles orientations pour le d¨¦veloppement (Droege, 2008, p. 1).
Depuis 1960, la population mondiale a doubl¨¦ et devrait d¨¦passer 9 milliards de personnes d¡¯ici ¨¤ 2050. Au total, 99 % de cette croissance ainsi que 50 % de la croissance urbaine devraient avoir lieu dans les pays en d¨¦veloppement (Chu et Majumdar, 2012; Curry et Pillay, 2012). Selon le Programme des Nations Unies pour le d¨¦veloppement (PNUE), l¡¯Am¨¦rique latine et les Cara?bes sont des r¨¦gions tr¨¨s urbanis¨¦es, avec, en 2007, 78 % de la population vivant dans les villes. D¡¯ici ¨¤ 2050, ce chiffre devrait augmenter pour atteindre 89 %. Alors que l¡¯Afrique et l¡¯Asie sont moins urbanis¨¦es, avec environ 40 % de la population vivant actuellement dans les villes, elles connaissent aussi des taux de croissance ¨¦lev¨¦s et leur population urbaine devrait augmenter pour atteindre 62 % d¡¯ici ¨¤ 2050 (ONU-HABITAT, ICLEI et PNUE, 2009, p. 7). Selon les Nations Unies, 6 milliards de personnes vivront dans les villes d¡¯ici ¨¤ 2050.
Pour faire face ¨¤ cette crise ¨¦nerg¨¦tique mondiale, associ¨¦e ¨¤ la menace du changement climatique, nous devons trouver des solutions innovantes dans les secteurs de l¡¯¨¦nergie et adopter des modes de consommation responsables ¨¤ la fois dans les pays d¨¦velopp¨¦s et les pays en d¨¦veloppement. Le document intitul¨¦ Les transitions ¨¦nerg¨¦tiques urbaines : des combustibles fossiles aux ¨¦nergies renouvelables indique que d¡¯ici ¨¤ 2030, la demande ¨¦nerg¨¦tique mondiale devrait augmenter de 60 ¨¤ 85 %. Selon les recommandations du Groupe d¡¯experts intergouvernemental sur l¡¯¨¦volution du climat (GIEC), si nous ne limitons pas la hausse des temp¨¦ratures ¨¤ 2 % par rapport aux niveaux pr¨¦industriels, il faudra stabiliser les gaz ¨¤ effet de serre ¨¤ des concentrations d¡¯environ 450 parts par million (ppm). En mars 2015, la NASA a cependant r¨¦v¨¦l¨¦ que le niveau de 400 ppm ¨¦tait d¨¦pass¨¦.
Pour assurer un avenir fiable, sain et ¨¦cologiquement viable, une autre r¨¦volution industrielle doit avoir lieu afin de promouvoir le d¨¦veloppement ¨¤ partir de ressources ¨¦nerg¨¦tiques ¨¦conomiques, accessibles et durables. Afin de r¨¦duire les apports des ressources et les effets sur l¡¯environnement, certains pays d¨¦velopp¨¦s ont d¨¦j¨¤ r¨¦ussi ¨¤ dissocier la croissance ¨¦conomique et la consommation ¨¦nerg¨¦tique en constituant une boucle ¨¦nerg¨¦tique dans la production, comme la r¨¦cup¨¦ration de la chaleur produite pour la production d¡¯¨¦lectricit¨¦ (ONU-HABITAT, ICLEI et PNUE, 2009, p. 7). L¡¯efficacit¨¦ et la conservation de l¡¯¨¦nergie, ainsi que des sources d¡¯¨¦nergie moins polluantes, sont essentielles ¨¤ cette r¨¦volution.
Si la production d¡¯¨¦lectricit¨¦ ¨¤ partir des combustibles fossiles continue de jouer un r?le majeur dans les villes, il est de plus en plus clair que l¡¯¨¦nergie durable est le seul choix pour l¡¯avenir.? Par exemple, dans les villes, la part des combustibles fossiles reste importante, mais elles utilisent souvent la cog¨¦n¨¦ration et le chauffage urbain qui ont un rendement ¨¦nerg¨¦tique ¨¦lev¨¦. La mise en ?uvre de strat¨¦gies en mati¨¨re d¡¯¨¦nergies renouvelables dans les environnements urbains devient rapidement ? un imp¨¦ratif sur le plan ¨¦nerg¨¦tique? ?. La transition comprend la conversion ¨¤ des sources d¡¯¨¦nergie renouvelables tout en s¡¯assurant qu¡¯elles sont ¨¦conomiques, durables et b¨¦n¨¦fiques au d¨¦veloppement. Dans le monde entier, des villes s¡¯engagent ¨¤ utiliser 100 % d¡¯¨¦nergie propre. Copenhague entend ¨ºtre neutre en carbone d¡¯ici ¨¤ 2015, Aspen (Colorado) compte utiliser 100 % d¡¯¨¦nergies renouvelables d¡¯ici ¨¤ 2015 et Munich produira 100 % de son ¨¦lectricit¨¦ ¨¤ partir d¡¯¨¦nergies renouvelables d¡¯ici ¨¤ 2025.
LA DIGESTION ANA?ROBIE
La production et l¡¯¨¦limination des d¨¦chets urbains deviennent probl¨¦matiques en raison de l¡¯essor de l¡¯urbanisation et de la croissance d¨¦mographique. La digestion ana¨¦robie, qui consiste en la d¨¦composition des d¨¦chets biod¨¦gradables sans oxyg¨¨ne conduisant ¨¤ la formation d¡¯un biogaz riche en m¨¦thane utilisable comme source d¡¯¨¦nergie, pourrait ¨ºtre une solution vitale aux probl¨¨mes de gestion des d¨¦chets tout en r¨¦duisant les besoins en ¨¦nergie externe (Curry et Pillay, 2012). Le biogaz peut ¨ºtre br?l¨¦ pour produire ¨¤ la fois de la chaleur et de l¡¯¨¦lectricit¨¦ en utilisant des moteurs ¨¤ combustion interne ou des microturbines et des chauffe-eaux, o¨´ la chaleur produite est utilis¨¦e pour chauffer les digesteurs ou les b?timents (ibid). L¡¯utilisation des d¨¦chets municipaux pour la production de biogaz, qui r¨¦duit la demande en terrains utilis¨¦s pour l¡¯enfouissement, permettrait de produire des ¨¦nergies durables et renouvelables en m¨ºme temps que du biolisier qui peut servir d¡¯engrais. Selon une ¨¦tude de Curry et Pillay publi¨¦e dans la revue Renewable Energy, le nombre d¡¯usines de biogaz augmente chaque ann¨¦e d¡¯environ 20 ¨¤ 30 %, ce qui prouve que la digestion ana¨¦robie devient une importante source d¡¯¨¦nergie durable (2012).
L¡¯?NERGIE SOLAIRE
Compar¨¦e ¨¤ la biomasse, ¨¤ l¡¯hydro¨¦lectricit¨¦ ou au nucl¨¦aire, l¡¯utilisation de l¡¯¨¦nergie solaire comme source d¡¯¨¦nergie est b¨¦n¨¦fique, car elle n¡¯a pas besoin d¡¯eau et ¨¦limine donc les pr¨¦occupations environnementales concernant l¡¯augmentation de la consommation d¡¯eau et les p¨¦nuries qui en d¨¦coulent. La r¨¦duction r¨¦cente des co?ts dans la mise en ?uvre des technologies solaires (¨¤ la fois les?¨¦nergies solaires concentr¨¦e et photovolta?que) les a rendues plus concurrentielles vis-¨¤-vis de la production ¨¦lectrique ¨¤ partir de combustibles fossiles ¨¤ la fois dans les r¨¦gions de moyennes et de hautes latitudes. Selon une ¨¦tude sur la politique ¨¦nerg¨¦tique (Purohit, Purohit et Shekbar, 2013), entre 2006 et 2011, l¡¯¨¦nergie solaire photovolta?que s¡¯est d¨¦velopp¨¦e plus rapidement que les autres technologies renouvelables dans le monde, avec une augmentation de 58 % par an, suivie de l¡¯¨¦nergie solaire concentr¨¦e, qui a augment¨¦ de pr¨¨s de 37 %, puis de l¡¯¨¦nergie ¨¦olienne qui a progress¨¦ de?26 %. L¡¯¨¦nergie solaire est efficace dans les villes, car des panneaux et des mat¨¦riaux photovolta?ques peuvent ¨ºtre install¨¦s sur les toits des b?timents o¨´ il n¡¯y a pas d¡¯obstruction ¨¤ la lumi¨¨re et o¨´ l¡¯entretien? est r¨¦duit. On estime que l¡¯¨¦nergie solaire concentr¨¦e aura une capacit¨¦ de 147 GW en 2020, de 337 GW en 2030 et de 1089 GW en 2050 [ibid]).
UNE INFRASTRUCTURE EFFICACE
? l¡¯avenir, gr?ce au d¨¦veloppement de la production d¡¯¨¦nergies renouvelables sur site, les b?timents pourraient ne plus ¨¦mettre de carbone et les villes pourraient devenir des villes ¨¦cologiques ¨¤ faible teneur en carbone et plus efficaces sur le plan ¨¦nerg¨¦tique (Lund, 2012). De nouvelles technologies innovantes se d¨¦veloppent chaque jour, rendant les villes plus durables. Par exemple, les ¨¦nergies ¨¦olienne et solaire ainsi que la collecte d¡¯eau de pluie sont utilis¨¦es dans des gratte-ciel afin d¡¯optimiser la production d¡¯¨¦nergie. Cela permet de r¨¦duire les probl¨¨mes li¨¦s aux applications urbaines et des turbines actuelles.
DES VILLES ?COLOGIQUES
Avec l¡¯essor de la technologie, les villes ¨¦cologiques sont de plus en plus nombreuses dans le monde. Parmi les exemples de ? zones durables urbaines ?, nous pouvons citer Masdar City, ¨¤ Abu Dhabi, et PlanIT Valley, au Portugal. Visant ¨¤ ¨ºtre la plus grande ville de ce type, la ville ¨¦cologique Tianjin, gr?ce ¨¤ une collaboration entre la Chine et Singapour, offrira d¡¯ici ¨¤ 2020 des logements ¨¤ plus de 350 000 r¨¦sidents dans un environnement ¨¦cologique ¨¤ faible ¨¦mission de carbone et d¡¯une superficie ¨¦quivalente ¨¤ la moiti¨¦ de Manhattan. Ces?villes comprennent des infrastructures avec des installations ¨¦conomisant l¡¯eau, des murs isol¨¦s, des fen¨ºtres ¨¤ double vitrage, une orientation vers le sud afin d¡¯optimiser la chaleur passive, des toits et des murs photovolta?ques ainsi que des stations de production d¡¯¨¦nergie sur site.
La mise en ?uvre des ¨¦nergies renouvelables dans les environnements urbains est parfois entrav¨¦e par l¡¯inad¨¦quation entre l¡¯offre et la demande et leur int¨¦gration dans les syst¨¨mes ¨¦nerg¨¦tiques. Les r¨¦seaux intelligents pourraient offrir les interconnexions et le contr?le n¨¦cessaires pour g¨¦rer efficacement l¡¯approvisionnement en ¨¦nergie. La mise en ?uvre de ces mesures pr¨¦sente plusieurs avantages, y compris l¡¯am¨¦lioration de la s¨¦curit¨¦ et de la fiabilit¨¦ ¨¦nerg¨¦tiques, une r¨¦duction des co?ts de transmission en rapprochant l¡¯approvisionnement ¨¦nerg¨¦tique local de la demande, l¡¯utilisation des infrastructures existantes et la r¨¦duction de la demande en terrains. (Lund, 2012).
CONCLUSION
L¡¯utilisation des ¨¦nergies renouvelables ¨¤ grande ¨¦chelle dans les environnements urbains est un choix ¨¦nerg¨¦tique durable pour l¡¯avenir qui rev¨ºt une grande importance, car il r¨¦pond ¨¤ la demande?¨¦nerg¨¦tique urbaine croissante et r¨¦duit les ¨¦missions (ibid). Alors que la technologie continue de progresser, les ¨¦nergies renouvelables deviendront plus efficaces, plus faciles ¨¤ utiliser, plus ¨¦conomiques, plus accessibles et plus durables. ?
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Chu, Steven et Arun Majumdar (2012). Opportunities and challenges for a sustainable energy future. Nature, 488, (ao?t), pp. 294 -303. Disponible sur le site .
Curry, Nathan, et Pragasen Pillay (2012). Biogas prediction and design of a food waste to energy system for the urban environment. Renewable Energy, vol. 41 (May), pp. 200 -209.
Droege, Peter, dir. (2008). Urban Energy Transition: From Fossil Fuels to Renewable Power. Oxford: Elsevier Ltd.
Lund, Peter (2012). Large-scale urban renewable electricity schemes¡ªIntegration and interfacing aspects. Energy Conversion and Management, vol. 63 (novembre), pp. 162¨C172.
Purohit, Ishan, Pallav Purohit, et Sashaank Shekhar (2013). Evaluating the potential of concentrating solar power generation in Northwestern India. Energy Policy, vol. 62, pp. 157-175.
ONU-HABITAT, Conseil international des initiatives environnementales locales et Programme des Nations Unies pour l¡¯environnement (2009).? Sustainable? Urban? Energy? Planning: A? handbook ?for? cities and towns in developing countries. Nairobi: UNEP. Disponible sur le site .
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