Le projet MiCROSOL a été retenu dans le cadre des Investissements d’Avenir, que finance le gouvernement français pour « préparer la France aux défis du XXIème siècle »*.
Il est porté et piloté par la branche Stratégie & Innovation de Schneider Electric, avec la participation de 8 partenaires. Son but majeur est d’équiper les populations coupées des réseaux électriques et n’ayant pas accès à l’eau potable, de dispositifs simples mais durables de production d’énergie et d’eau potable à partir des ressources naturelles disponibles.
Un défi humain et écologique : produire de l’électricité
Un panneau solaire thermique permet de chauffer à moyenne température de l’eau pour produire de l’électricité via une machine thermodynamique, à raison de 150 KWh par jour. Un volume suffisant pour alimenter en électricité près d’une centaine de foyers en utilisation courante (éclairage, usage domestique..) et pour soutenir des activités économiques.
Et de l’eau potable
Transformer l’eau salée et les effluents en eau pure est le métier de la société TMW. Dans le cadre du projet, TMW livrera des modules AQUASTILL (photo ci-contre) capables de produire plusieurs mètres cubes d’eau potable par dessalement d’eau de mer ou d’eau saumâtre. La technologie, mise en œuvre permet d’exploiter la chaleur excédentaire produite par les capteurs solaires qui ne peut être convertie en électricité. Cette eau permettra d’alimenter les foyers, des dispensaires et autres utilisations agricoles ou artisanales.
Un prototype collaboratif
L’opération, dont le budget global se monte à 10,9 millions d’euros, débute par la construction d’un prototype sur le site de Cadarache (Bouches-du-Rhône) en collaboration avec l’Institut National de l’Energie Solaire (INES). Le site présente des avantages en termes d’exposition solaire (2.700 heures d’ensoleillement par an en moyenne), d’accessibilité, de sécurité et bénéficie de l’expertise des chercheurs de l’INES.
De nombreux partenaires, incluant start-ups et laboratoires de recherche, participent à l’opération, chacun apportant son savoir-faire à une étape clef de la fabrication de la solution MiCROSOL. Pour TMW, qui bénéficie dans ce projet d’une aide de 380.000 euros sous forme de subvention et d’aide remboursable, « l’expérience permettra d’élargir la taille de ses modules pour augmenter leurs capacités de production », a expliqué Antoine Gourdon, Business Development Director chez TMW. « Une intention qui répond à la vocation du projet, de reproduire le cycle naturel de l’eau, en y associant la production d’électricité. »
Aujourd’hui, le projet regroupe 9 partenaires, dont : le CEA-INES, Exoès, Exosun; le LEME-Paris, le LEMTA-Nancy, Sophia-Antipolis Energie Développement, Stiral, TMW et Schneider Electric.
L’électricité et l’eau verte pour tous
Si le projet de test MiCROSOL est concluant, une opération de démonstration aura lieu dans deux pays d’Afrique, fin 2013, début 2014 pour une durée d’un an. A ce stade, le projet sera supervisé par le service de Développement Durable de Schneider Electric pour son programme d’entreprise BipBoP (pour « Business Innovation People for the Base Of the Pyramid »), dont l’un des objectifs est de développer l’accès à une énergie fiable, abordable et verte pour les populations à la “base de la pyramide”.
En effet, dans un contexte où 1.3 milliard de personnes n’ont pas accès à l’électricité, le programme BipBop a pour ambition de proposer une alternative au groupe diesel électrogène et aux systèmes utilisant des batteries électrochimiques. En s’imposant des contraintes écologiques fortes, le projet souhaite offrir une solution de stockage d’énergie propre, robuste et implémentable partout dans le monde, sans l’usage de produits toxiques et sans émission de CO2.
Pour Benoît Grappe, chef du projet MiCROSOL, « le groupe Schneider Electric vise un double objectif avec le projet collaboratif Microsol : d’une part développer une solution d’électrification rurale adaptée à des populations défavorisées et coupées du réseau électrique pour son programme d’entreprise BipBop. D’autre part, développer son réseau de partenaires, porteurs de produits innovants, pour enrichir ses propres solutions et leur offrir en échange un canal d’accès vers d’autres marchés via son réseau de vente mondial. »
L’eau potable dont près de 880 millions de personnes dans le monde sont encore aujourd’hui privés, sera accessible via les systèmes installés par TMW, des dispositifs écologiques et économiques, fonctionnant grâce à la chaleur produite et non convertie en électricité.
La commercialisation, prévue à l’issue de la validation de la démonstration, représente un potentiel de plus d’un million de sites à équiper dans le monde.
*Extraits de la conférence de presse du Président Nicolas Sarkozy, sur les priorités financées par l’emprunt national, le 14 décembre 2009
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Ce projet est en cousr d’instruction à l’Ademe. Mais ceux qui ont travaillé dans les pays en voie de développement seront sceptiques à l’idée de faire d’y faire CSP pour l’électrification rurale : la maintenance est trop compliquée. Ou peut-être est-ce là que réside le défi technologique ?
Un point qui n’a pas été précisé est la consommation énergétique pour la production d’eau potable. Aujourd’hui l’osmose inverse est la forme la plus répandue (l’ébullition complète de l’eau reste la forme la plus simple mais coûteuse en énergie, fossile de surcroît) mais elle consomme encore trop d’énergie, et de plus sous forme électrique. Non seulement il faut produire localement de l’électricité et/ou de la chaleur mais il faut aussi créer des systèmes innovants pour réduire significativement l’efficacité de ces systèmes. Aujourd’hui l’osmose inverse consomme environ 3,4 à 4,8 kWh/m3. Siemens a annoncé un système d’électrodialyse deux fois plus efficace. Un avantage ici à l’intermittence des renouvelables produits sur place : la production d’eau désalée ou dépolluée si les capacités de stockage sont présentes, ce qui dans le cas de l’eau n’est en général pas un problème. Dans le monde il est estimé par Fraunhofer que l’on va passer d’une consommation en 2008 de 60 TWh à 170 TWh en 2020. Réchauffement climatique et besoin croissant des populations viendront certainement dépasser cette prévision. Reste que la demande mondiale d’électricité en 2020 sera de 30 000 TWh. Une goutte d’eau pour la production d’eau potable donc.