La nécessité d’une transition énergétique rapide pour atténuer les effets du changement climatique est aujourd’hui indéniable. Plusieurs limites planétaires, notamment celles relatives à l’intégrité de la biosphère et à la modification des systèmes terrestres, ont déjà été dépassées en raison des modes actuels de production, et en particulier des systèmes énergétiques. Il devient donc essentiel de repenser la configuration de ces systèmes afin de réduire leur contribution aux pressions environnementales. Toutefois, les transformations opérées pour limiter un impact majeur, tel que le changement climatique, peuvent induire des transferts d’impacts environnementaux vers d’autres catégories d’impacts ou vers d’autres phases du cycle de vie.

Le présent projet de recherche vise à intégrer à la fois la pensée cycle de vie et des indicateurs de durabilité absolue dans les outils de planification et de prospective énergétiques, afin de guider la mise en place d’une transition énergétique à la fois neutre en carbone et durable.

Dans le cadre de sa thèse de doctorat, Matthieu Souttre cherche à intégrer de manière systématique les données d’inventaires du cycle de vie (ICV) au sein des modèles de systèmes énergétiques (MSE). Pour ce faire, il a développé un package Python open-source, intitulé mescal, destiné à faciliter cette intégration. L’outil est appliqué à EnergyScope, un modèle de planification énergétique open-source conçu pour générer des scénarios de transition via une modélisation multi-objectif (économique et environnementale), en tenant compte des contraintes de disponibilité des ressources et des besoins en services énergétiques (électricité, chaleur, mobilité) d’un territoire donné.

L’intégration des données d’ICV dans EnergyScope permet de concevoir une configuration optimale du système énergétique en considérant les émissions de milliers de substances contribuant à de multiples catégories d’impacts environnementaux tout au long du cycle de vie des technologies. Le système énergétique du Québec est utilisé comme étude de cas, afin notamment d’évaluer le rôle potentiel de l’hydrogène et de la biomasse dans la transition énergétique de la province.

Dans un premier temps, le modèle EnergyScope a été enrichi par l’intégration de métriques de durabilité existantes. Dans un second temps, une analyse du cycle de vie prospective a été mise en œuvre pour prendre en compte l’évolution technologique, les coûts économiques et la performance environnementale au fil de la période de transition. Les inventaires de cycle de vie mobilisés pour calculer les indicateurs de durabilité permettent également d’estimer les intensités en matières premières critiques des technologies énergétiques, ouvrant la voie à une évaluation des besoins en ressources critiques nécessaires à la transition du système énergétique québécois.

Ainsi, ce projet vise à outiller les décideurs pour concevoir des trajectoires énergétiques véritablement durables et neutres en carbone, fondées sur un ensemble complet et prospectif d’indicateurs du cycle de vie.

En savoir plus: https://mescal.readthedocs.io/en/latest/