Pour contenir le réchauffement climatique et les émissions de gaz à effet de serre, une diversification radicale de la production d’énergie doit être mise en œuvre au-delà de la seule électricité, en décarbonant notamment les réseaux de chaud et de froid et la mobilité.

Le système énergétique mondial repose aujourd’hui à 80% sur les ressources fossiles (charbon, pétrole et gaz). L’UE a pour objectif de réduire de 40% ses émissions de gaz à effet de serre en 2030 par rapport aux niveaux de 1990.

Défis :

• Financer le développement des énergies renouvelables (photovoltaïque, éolien, biogaz…)
• Intégrer des solutions de stockage d’énergie pour palier l’intermittence de la production des énergies renouvelables
• Concevoir une nouvelle famille de réacteurs nucléaires performants, moins coûteux, et avec un time to market optimisé

Les technologies numériques et l’exploitation des données vont profondément modifier chacun des maillons de la chaine énergétique. L’ingénieur de production peut maintenant suivre et corriger en temps réel la dérive de ses procédés, le directeur d’usine peut obtenir chaque soir un bilan de la performance économique complète de son usine, et les autorités de gestion de l’énergie peuvent optimiser au jour le jour le pilotage des ressources et l’achat d’énergie sur les marchés. Ces nouveaux enjeux donnent un rôle nouveau et déterminant à l’ingénieur au cœur de cette transformation.

A titre d’exemple, les systèmes intelligents de pilotage de la demande pourraient fournir, au niveau mondial, environ 185 GW de flexibilité énergétique. Ceci permettrait d’économiser 270 milliards d’euros d’investissements dans de nouvelles infrastructures électriques, entre 2016 et 2040.

Défis :

• Déployer l’architecture et les systèmes de pilotage dans les usines existantes
• Assurer la Cybersécurité du système énergétique connecté
• Connecter l’ensemble des réseaux de transport jusqu’au point de livraison

Les croissances économique et démographique entraînent une pression de plus en plus forte sur les ressources en énergies, en eau, ou en minerais. En parallèle de la transition énergétique, de nouvelles technologies d’exploration, d’exploitation et de recyclage à coût maîtrisé devront être mises en oeuvre pour étendre l’accès à ces ressources et optimiser leur consommation.

Les Nations Unies anticipent une augmentation de la démographie mondiale à 9,7 milliards d’habitants en 2050. Il faudra tripler l’extraction de matières (soit 180 Mds de tonnes/an) pour répondre à cette demande.

Défis :

• Développer de nouvelles technologies d’exploration et d’exploitation à coûts maîtrisés (ex. mer profonde)
• Répondre aux demandes liées aux nouveaux usages (ex : cobalt/véhicule électrique)
• Développer de nouvelles solutions de tri et de valorisation des déchets