Pour certains, la transition énergétique est inéluctable:

Et si la transition énergétique nous réservait une surprise?  2009-2019. Dix années où tout a changé dans le domaine de l'énergie. Tous les scénarios imaginés en 2009 se sont révélés beaucoup trop pessimistes. Qu'en sera-t-il en 2030? A-t-on encore la possibilité de stopper la catastrophe climatique qui nous guette? Pour la communauté scientifique, tout se jouera dans la prochaine décennie. A priori, nous serions très mal partis et la cause serait perdue. Cette opinion pessimiste, qui alimente la colère insurrectionnelle du mouvement Extinction Rebellion, ignore une autre réalité, peu présente dans les médias. La vitesse à laquelle les technologies évoluent. Il y a dix ans, personne n'avait imaginé que les énergies renouvelables (60% des émissions de C02 sont liées à l'énergie) passeraient en tête des investissements. Encore moins que deux tiers de l'humanité vivrait dans des régions où les prix du courant solaire et éolien (sans subvention) seraient inférieurs à ceux du charbon ou du gaz! Qu'en 2030, 30% des véhicules seront électriques et atteindront 57% de la flotte vers 2040. Ces chiffres, publiés par Ploomberg New Energy Finance (BNEF), montrent que tous les scénarios les plus optimistes imaginés par les experts il y a tout juste dix ans ont été largement dépassés. Fort bien», direz-vous. Mais... il y a un hic: ces progrès réels sont insuffisants pour contrer les risques d'un réchauffement dramatique du climat à l'horizon 2100. En clair, les bonnes nouvelles de la décennie écoulées ne préjugent pas du futur. Vraiment? Les données statistiques et leur projection dans la durée cachent une 3e dimension: les avancées dans les matériaux. Prenez le stockage d'énergie. Jusqu'à il y a peu, les experts estimaient que c'était le point faible des nouvelles énergies intermittentes. Or, tout est en passe de basculer. Un seul exemple, emblématique. Des chercheurs de l'Université de technologie de Chalmers en Suède viennent de démontrer que l'on peut stocker l'énergie solaire dans un fluide, une molécule composée de carbone, d'hydrogène et d'azote. Lorsque ce fluide est exposé à la lumière du soleil, il se produit un phénomène particulier: les liaisons entre les atomes sont réarrangées et emmagasinent l'énergie. Celle-ci peut être restituée à la demande en envoyant le carburant dans un catalyseur. Imaginez des vitrages comportant un tel fluide: ce serait à la fois des capteurs solaires et des batteries, permettant de restituer à la demande la chaleur stockée à la température ambiante avec une perte minimale. Selon les chercheurs, l'énergie peut y être piégée pendant de longues années et le cycle et décharge opéré à de très nombreuses reprises. Tout indique que l'on pourrait atteindre une chaleur de 110 degrés, de quoi produire de l'électricité si nécessaire. L'industrialisation devrait prendre entre six et dix ans. Ce pas de géant dans la maîtrise de l'énergie solaire n'est dans aucun des scénarios classiques imaginés jusqu'ici. Ce sont de telles découvertes qui font dire aux experts de BNEF que les pessimistes pourraient avoir tort.

Fabriquer du tissu avec du lait ?

C’est possible avec un procédé écologique et naturel, qui donne un textile doux comme de la soie. Ce procédé, déjà ancien, est remis au goût du jour depuis les années 2000 et ouvre de nouvelles perspectives pour optimiser le lait de vache non consommé (périmé ou rejeté par les laiteries) et proposer des tissus biodégradables. On commence par isoler la caséine des autres composants du lait (eau, matières grasses et sucres), puis on ajoute un acide, comme du vinaigre, pour séparer les molécules de caséine de la matière liquide. Cette matière première est ensuite séchée jusqu’à obtenir une poudre blanche qui subit plusieurs transformations pour pouvoir être filée. Mélangée à de l’eau et à d’autres composants naturels, la préparation obtenue est enfin extrudée (mise en forme) pour obtenir des fils de différentes tailles.

Aujourd’hui, les fabricants annoncent produire une fibre écologique et économique, puisqu’elle ne nécessite que 2 litres d’eau par kilo de matière contre 10 000 litres pour le coton.

Le principe du beeswax wrap est simple : il s’agit d’imperméabiliser un morceau de tissu avec de la cire d’abeille pour constituer un emballage réutilisable permettant de recouvrir un plat, de transporter son sandwich ou de conserver des fruits ou légumes entamés. A utiliser aussi pour acheter des aliments à la découpe.

 Labeille, une marque vaudoise et familiale, propose des conditionnements en tissu et en cire des insectes romands pour emballer vos aliments plus écologiquement. Margot Willen apprivoise la technique, qu’elle adapte à la sauce locale. « La cire m’est fournie par un apiculteur jurassien. Et au lieu de commander du coton bio à l’autre bout du monde et d’alourdir notre bilan carbone, j’ai préféré le tissu de seconde main, que je stérilise. Les gens en jettent une telle quantité !» Tout peut être ainsi conservé, à l’exception de la viande crue, puisque les emballages ne peuvent être lavés qu’à l’eau froide, afin que la cire ne fonde pas. « Mais les odeurs ne s’imprègnent pas, précise Margot Willen. Pour le fromage par exemple, ou un demi-oignon, c’est génial ! » Les emballages durent plusieurs mois, après quoi ils peuvent être de nouveau cirés.

Autre idée réalisée: Du papier fait avec de la poudre de pierre.

 Il est écologique, étanche, ne coupe pas et il est très résistant. Il est fabriqué à partir de carbonate de calcium mélangé à une matière plastique recyclable (le polyéthylène haute densité) ; ce produit chimique  ne se dégrade pas et le recyclage nécessite la présence d'une filière qui n'existe pour l'instant…

Du bioplastique à partir d’algues : 

Le projet SEABIOPLAS (Seaweeds from sustainable aquaculture as feedstock for biodegradable bioplastics), financé par l'UE, a développé un procédé pour utiliser les algues comme nouvelle base pour le bioplastique. Non seulement le plastique basé sur les algues n'entre pas en compétition pour l'utilisation des terres, mais il permet également d'économiser de l'eau et d'atteindre une meilleure productivité.

L'objectif principal du projet était d'introduire des algues cultivées de manière durable comme matière première de bioplastiques biodégradables, contribuant à l'innovation dans le secteur des bioplastiques et à la transition de la pétrochimie à la chimie verte. Les chercheurs ont également étudié si les algues étaient adaptées comme base d'alimentation de poissons et de bétail.

L'aspect durable a été développé en cultivant les algues dans des systèmes d'aquaculture multitrophiques intégrés. Cela signifie que l'eau de mer utilisée pour la culture des algues était enrichie en nutriments grâce à son intégration dans des fermes piscicoles de saumons et de dorades, respectivement en Irlande et au Portugal. Les chercheurs ont choisi les espèces d'algues Gracilaria vermiculophylla et Alaria esculenta.

 Des bactéries pour faire de l’encre : 

Remplacer les colorants polluants issus de la pétrochimie par des pigments écologiques naturellement fabriqués par les bactéries : c'est l'objectif de la start-up Pili qui développe toute une gamme des molécules colorantes pour l'industrie textile. Son P.-D.G., Jérémie Blache, nous explique comment ça fonctionne et les énormes avantages de cette technologie. L'industrie textile consomme plus d'un million de tonnes de colorants chaque année pour fabriquer nos T-shirts, jeans, rideaux, revêtements automobiles et autres tissus. Or, la quasi-totalité de ces colorants provient de la pétrochimie. « Chaque kilogramme de colorant synthétique nécessite ainsi l'utilisation de 100 kg de pétrole, 10 kg de produits chimiques toxiques et de 1.000 litres d'eau, sans compter l'énergie pour chauffer à haute température », témoigne Jérémie Blache, cofondateur et dirigeant de la start-up Pili, qui a décidé de s'attaquer à cette pollution invisible.

 Des engrais dérivés des bactéries :

La startup américaine, PivotBio, a pourtant réussi à développer un fertilisant naturel à base de probiotiques à appliquer sur le maïs. Ce produit, qui se présente sous forme liquide, s'applique dans le sillon lors de la plantation. Les microbes créent alors une liaison symbiotique avec les racines des plantes qui sont ainsi capables de fixer l'azote. « Le problème est qu'à force de pousser dans un sol saturé en azote, de nombreux microbes ont perdu leur capacité à fixer l'azote », regrette Karsten Temme, le P.-D.G. de la startup basée, à Berkeley, en Californie. Afin d'identifier les bonnes souches, la startup a d'abord créé une carte détaillée du microbiome des sols pour déterminer le potentiel de chaque bactérie. Les meilleures sont alors sélectionnées et éditées génétiquement pour réveiller leur habilité à transformer l'azote. « Sans recours aux techniques transgéniques », insiste Karsten Temme qui ne veut pas assimiler ses produits à des OGM.

Gain de temps et d’argent: « Comme les microbes adhèrent aux racines, ils ne sont pas lessivés lors des pluies comme l'engrais chimique », explique Karsten Temme. Ce qui permet à la fois de mieux calculer les doses et d'utiliser moins de produit. De plus, une seule application suffit en début de saison : nul besoin d'asperger continuellement de l'engrais sur les champs. Un gain de temps et d'argent non négligeable pour les agriculteurs : l'économie réalisée s'élève à 8 dollars par hectare sur ce poste. Cette solution sera commercialisée dès 2019 aux États-Unis et la startup vise désormais le Brésil, l'Argentine et le Canada. Après le maïs, de nouveaux produits sont en cours de développement pour le blé, le riz et le soja.

Remplacer le pétrole par la biomasse:

Deux projets suisses conduits dans le cadre du Programme national de recherche "Ressource bois" (PNR 66) ont réalisé des avancées significatives pour remplacer le pétrole par la biomasse provenant de végétaux, notamment du bois. Leurs objectifs sont complémentaires car chacun utilise l’un des deux principaux constituants du bois: la cellulose et la lignine. Ces derniers constituent les deux composés organiques les plus courants sur Terre, et sont renouvelables.

Sviatlana Siankevich de l’EPFL a conçu de nouveaux processus catalytiques pour transformer efficacement la cellulose en hydroxyméthylfurfural (HMF), un précurseur très important dans la fabrication de matières plastiques, d’engrais ou encore de biocarburants . Inspirée par des champignons participant à la décomposition du bois, l’équipe de Philippe Corvini à la FHNW de Muttenz (BL) a sélectionné des enzymes capables de couper la lignine en composés aromatiques utiles à la fabrication de solvants, de pesticides, de plastiques tels que les polystyrènes ainsi que de substances pharmaceutiques.

Une start-up mise sur les arbres pour renoncer au pétrole

Grâce au carbone contenu dans la lignine, une molécule présente dans le bois, Bloom Biorenewables propose une alternative aux produits à base de pétrole. Un processus très complexe a été mis au point. La start-up lève maintenant des fonds pour expérimenter son processus à une échelle industrielle; elle voudrait construire un site capable de produire 100'000 tonnes par an de biomasse...