Des bâtiments intelligents

En 2010, Le 15e jour du mois présentait une nouvelle spin-off de l’ULg, “Opal Systems”, ayant mis au point un chauffage par le sol moins énergivore*. Une technique innovante qui a obtenu de nombreux prix : Opal Systems a notamment été le premier lauréat de l’initiative Upgrade organisée en octobre 2014 par Luxembourg Creative, un forum réunissant les acteurs du monde de l’entreprise, de la recherche et de la culture en province de Luxembourg (Upgrade soutient les entreprises innovantes dans leur phase de croissance transfrontalière).

Opal Systems est le fruit des travaux du laboratoire “Building Energy Monitoring and Simulation” (BEMS) dont l’équipe de 15 personnes, ingénieurs et techniciens pour la plupart, appartient au département sciences et gestion de l’environnement de l’ULg, basé sur le campus d’Arlon. Laboratoire assez unique en Belgique, le BEMS étudie les systèmes énergétiques, principalement dans les bâtiments. Il cherche à améliorer la gestion et le contrôle des méthodes existantes et à développer des systèmes basés sur les énergies renouvelables, afin de permettre une consommation rationnelle de l’énergie. La récente actualité d’Opal Systems est l’occasion d’évoquer les nouvelles thématiques explorées par le BEMS, en commençant par les réseaux d’électricité intelligents (“Smart grids”).

Ceux-ci constituent un enjeu essentiel à l’heure de l’inévitable transition énergétique, soit le passage de l’énergie fossile (de plus en plus rare et chère) vers un bouquet énergétique, avec une part croissante de ressources renouvelables. L’Union européenne a fixé comme objectif de réduire dès 2020 la consommation d’énergie primaire de 20 % et d’augmenter d’autant celle d’énergies renouvelables pour la production d’électricité. La difficulté réside toutefois dans le caractère intermittent des énergies solaire et éolienne qui rend plus complexe l’équilibrage des réseaux de transport et de distribution de l’électricité.

La plateforme expérimentale du BEMS à Arlon permet de tester en conditions réelles et reproductibles des systèmes énergétiques dans le domaine du bâtiment et de mesurer leur impact sur le confort thermique

Relevant ce défi, le BEMS coordonne un projet de recherche (Flexipac) pour favoriser l’émergence d’un réseau électrique intelligent et durable en Wallonie. Le laboratoire et ses partenaires cherchent à créer un système intelligent, peut-être un jour commercialisable, permettant de mieux gérer la consommation d’électricité en fonction de sa disponibilité. Le principe ? On “flexibilise” la demande, d’une part par un déplacement programmé dans le temps des charges électriques et, d’autre part, par un stockage thermique de l’électricité dans les bâtiments grâce aux pompes à chaleur.

Le laboratoire travaille aussi sur le stockage thermochimique de l’énergie solaire. Un procédé qui pourrait rendre nos bâtiments autarciques sur le plan énergétique. Il consiste à capturer l’énergie solaire dans des réacteurs chimiques et à déclencher une réaction inverse, de manière à libérer l’énergie. Grâce au projet “Solautark” financé jusqu’en 2013 par le plan Marshall et qui se poursuit avec un financement européen (Sotherco), le BEMS teste un prototype de réacteur chimique. « L’extension de notre laboratoire est à l’étude et devrait être opérationnelle en juin 2015 », précise le Pr Pierre André, coordinateur des activités de recherche du BEMS.

Dernier exemple de la diversité des thèmes couverts : le Pr André et ses collaborateurs étudient l’influence de l’utilisateur d’un bâtiment sur sa performance énergétique. « Notre laboratoire a été doté d’un système technique pilotable de manière artificielle permettant de reproduire l’impact de l’occupant sur le bâtiment en fonction de ses activités. » Concrètement, des résistances électriques génèrent de la chaleur et un humidificateur de la vapeur d’eau, du CO2 sort de tuyaux, la ventilation est modulée (pour simuler l’ouverture des fenêtres)... « L’intérêt est de mener des expérimentations en tenant compte de l’utilisateur sous notre contrôle. Cet environnement de test opérationnel pourrait servir pour tester des produits commerciaux. » Le BEMS a ainsi été sollicité par une firme ayant conçu une vanne thermostatique intelligente.

* n°191, février 2010.

Informations sur le site www.bems.ulg.ac.be