Bâtiments “zéro énergie” et bâtiments autonomes : une perspective plausible à large échelle ?

Parfaitement ! On peut considérer le bâtiment de l’avenir comme une sorte de centrale pouvant produire davantage d’énergie qu’il n’en consomme. Les solutions techniques pour les bâtiments zéro énergie existent déjà sur le marché. Leur multiplication ne dépend donc pas d’hypothétiques développements technologiques, mais uniquement d’une volonté politique et de questions économiques.

L’expression « zéro énergie » s’applique aux bâtiments confortables, qui produisent sur place, à partir de sources d’énergie renouvelables, et en moyenne sur l’année, plus d’énergie primaire qu’ils n’en consomment (bilan annuel exprimé en termes d’énergie primaire). On parle également de bâtiments « à énergie positive »). Cela ne signifie pas nécessairement qu’ils soient entièrement autonomes. L’expression « bâtiment autonome » s’applique aux bâtiments qui, sur toute l’année, produisent sur place plus d’énergie primaire qu’ils n’en consomment.

Aujourd’hui déjà, la Suisse compte près de 40'000 bâtiments à très faible consommation répondant aux standards Minergie®, dont plus de 550 bâtiments Minergie® A, chauffés exclusivement avec des sources d’énergie renouvelables. Les normes de construction évoluent rapidement, et on s’attend à ce que dès 2020 une majorité de nouveaux bâtiments présentent un bilan énergétique global positif.

En 2007, la Californie a été le premier état à formuler un objectif « zéro énergie » (Zero Net Energy Buildings) pour tous les nouveaux bâtiments résidentiels dès 2020 – dès 2030 pour les bâtiments commerciaux. L’Union européenne, un peu moins ambitieuse, a élaboré le concept de « quasiment zéro énergie » à l’horizon 2020.

La Suisse, pionnière (avec l’Allemagne) des bâtiments à haute performance énergétique, commence elle aussi à évoquer un standard « zéro énergie » pour les nouvelles constructions dès 2020, sous l’impulsion des cantons puisque la performance énergétique des bâtiments relève de leur compétence. En termes d’investissement, on estime qu’un bâtiment zéro énergie coûte aujourd’hui environ 10 à 15 % plus cher à la construction qu’un édifice à performances énergétiques standards. Ce surcoût, appelé à diminuer avec la maturité commerciale des matériaux et des technologies utilisées, serait amorti au bout de 25-30 ans.

Les cantons vont même plus loin en évoquant la possibilité de bâtiments « énergétiquement autonomes » ou « autarciques ». Contrairement à un bâtiment zéro énergie qui vise à équilibrer son bilan énergétique sur l’année en comblant un déficit d’énergie en hiver par un excédent de production en été, un bâtiment autonome devra générer lui-même la totalité de son énergie (entièrement renouvelable) tout au long de l’année. Ce défi de taille nécessitera le développement du stockage saisonnier, qui consiste à conserver la chaleur et l’électricité excédentaires accumulées en été (dans une grande citerne d’eau souterraine et des batteries par exemple) pour les récupérer durant la saison froide, et stocker le froid excédentaire en hiver pour contribuer à la climatisation du bâtiment en été [→ Q77].

Parfaitement réalisables sur le plan technique, de tels bâtiments vont probablement rester l’exception, compte tenu du coût encore prohibitif des dispositifs de stockage saisonnier. Néanmoins, plusieurs bâtiments autonomes pour le chauffage existent déjà en Suisse et dans l’Union européenne.

Une solution d’avenir consistera probablement à produire de l’hydrogène à partir de l’énergie solaire excédentaire en été. Ce combustible hydrogène pourra être stocké jusqu’à l’hiver suivant pour alimenter une pile à combustible qui pourra fournir chaleur et électricité [→ Q28].

Références

California Energy Commission. Integrated Energy Policy Report Committee (2013)
(). Integrated energy policy report - update. California Energy Commission.
MINERGIE (2019)
(). Minergie - home. [Online]. Available at: www.minergie.ch/home_fr.html.
Roulet (2012)
(). Éco-confort: pour une maison saine et à basse consommation d’énergie. PPUR Presses polytechniques et universitaires romandes.
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