Des chercheurs autrichiens ont mis au point un cadre d’apprentissage automatique novateur pour estimer la croissance mondiale des surfaces de toitures de 2020 à 2050. Ce cadre peut aider à planifier des systèmes énergétiques durables, le développement urbain et l’atténuation du changement climatique, avec des avantages potentiels significatifs pour les économies émergentes.
En 2019, les bâtiments du monde entier ont consommé environ 18 % de l’électricité annuelle générée et ont produit 21 % des gaz à effet de serre émis dans l’atmosphère, contribuant ainsi de manière significative au changement climatique. Avec la croissance continue de la population mondiale, la demande en électricité et en matériaux de construction augmentera inévitablement.
Importance de la surface de toiture mondiale
La surface de toiture mondiale désigne la surface brute totale de tous les toits des bâtiments à travers le monde. Cette mesure est cruciale pour diverses applications, telles que l’installation de panneaux solaires sur les toits pour une énergie propre, la planification urbaine et l’étude des impacts environnementaux.
Une meilleure compréhension de la surface de toiture mondiale et de sa croissance au cours des 30 prochaines années permettra de mieux planifier les systèmes énergétiques durables, d’améliorer le développement urbain et de réduire les impacts des bâtiments sur des enjeux tels que le changement climatique et la perte de biodiversité.
Pour répondre à ces besoins, les chercheurs de l’IIASA (Institut international pour l’analyse des systèmes appliqués) ont développé un cadre d’apprentissage automatique utilisant des données massives provenant d’environ 700 millions d’empreintes de bâtiments, de la couverture terrestre mondiale, ainsi que des informations sur les routes et la population à l’échelle mondiale.
Leur cadre, publié dans la revue Scientific Data, fournit des estimations de la croissance de la surface de toiture de 2020 à 2050 selon cinq scénarios futurs différents. Les données couvrent environ 3,5 millions de petites zones à travers le monde.
Estimations de la croissance de la surface de toiture
En utilisant ce cadre, les chercheurs ont estimé qu’en 2020, la surface totale des toitures dans le monde était de 0,25 million de kilomètres carrés, sur une surface bâtie totale de 1,46 million de kilomètres carrés.
L’Asie détenait la plus grande part avec 0,12 million de kilomètres carrés, suivie de l’Europe avec 0,047 million, de l’Amérique du Nord avec 0,039 million et de l’Afrique avec 0,02 million.
D’ici 2050, la surface de toiture mondiale devrait augmenter pour atteindre entre 0,3 et 0,38 million de kilomètres carrés, représentant une augmentation de 20 à 52 % par rapport à 2020.
L’Afrique devrait connaître la plus forte croissance, doublant potentiellement sa surface de toiture.
Implications pour le développement durable
Le travail de l’équipe fournit la première estimation mondiale à haute résolution de la croissance de la surface de toiture basée sur différents scénarios socio-économiques et démontre comment les grands ensembles de données géospatiales et l’apprentissage automatique peuvent soutenir le développement durable et l’action climatique.
Le point clé est que l’énergie solaire sur les toits détient un potentiel significatif pour les économies émergentes. Avec une croissance rapide de la surface de toiture, ces régions peuvent tirer parti de leurs capacités de fabrication, de leur potentiel solaire élevé, de leur main-d’œuvre rentable et de leur esprit entrepreneurial pour atteindre un développement durable et une prospérité accrue.
« Les implications de cette recherche pour les politiques publiques et le grand public sont significatives. Notre ensemble de données peut aider à une planification plus réaliste des systèmes d’énergie solaire décentralisés, favorisant ainsi des solutions énergétiques durables. Estimer le potentiel de la technologie solaire sur les toits pour atteindre les objectifs climatiques, en particulier dans les économies émergentes, peut rendre ces politiques plus efficaces et abordables, en ligne avec les Objectifs de Développement Durable pour une énergie propre, des villes durables, l’action climatique et la vie terrestre », conclut Siddharth Joshi, auteur principal et chercheur au sein du groupe de recherche sur l’évaluation intégrée et le changement climatique du programme Énergie, Climat et Environnement de l’IIASA.
Article : « Global high-resolution growth projections dataset for rooftop area consistent with the shared socioeconomic pathways » – DOI: 10.1038/s41597-024-03378-x
L’ensemble des données est disponible à l’adresse suivante : zenodo.org/records/11085013
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