«On ne peut pas dire non à tout» : Nathalie Casas prend position sur le rapport Axpo

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La Suisse est confrontée à une question urgente : d'où viendra l'électricité en hiver lorsque les centrales nucléaires seront déconnectées du réseau et que la consommation augmentera grâce aux pompes à chaleur et à la mobilité électrique ? Un récent rapport d'Axpo dresse un tableau sérieux et esquisse deux scénarios possibles. Le vent et le gaz ou de nouvelles centrales nucléaires. Nathalie Casas, directrice du département Énergie, mobilité et environnement de l'Empa et nouveau membre de la SATW, met ces résultats en perspective dans un entretien avec la SATW. Sa conclusion est la suivante : toutes les technologies ont leurs défis à relever. Celui qui se décide contre une technologie doit se décider pour une autre.

Dr Nathalie Casas, directrice du département Énergie, mobilité et environnement à l'Empa, mène des recherches sur les systèmes énergétiques, la capture du CO₂ et les conditions d'une transition énergétique réussie.

Les points les plus importants en un coup d'œil :

  • L'approvisionnement hivernal est critique : l'augmentation de la consommation d'électricité due à l'électrification, aux pompes à chaleur et à la croissance démographique ainsi que l'abandon prévu du nucléaire entraînent un déséquilibre croissant entre la demande et la production d'électricité suisse en hiver.
  • Aucun scénario ne se démarque : toutes les technologies discutées - énergie éolienne, gaz, nouvelles centrales nucléaires et photovoltaïque - ont leurs défis à relever. Il n'existe pas de recette miracle simple.
  • L'énergie éolienne est techniquement convaincante : elle produit principalement en hiver et est rentable, mais elle se heurte souvent à l'acceptation sociale et à la longueur des procédures d'autorisation.
  • Construire des centrales à gaz "prêtes à capter" : Si des centrales à gaz sont construites, elles devraient être conçues dès le départ pour être équipées ultérieurement d'un système de capture du CO₂.
  • Le photovoltaïque n'est pas surestimé, mais il est indispensable : le PV en toiture est certes cher par kilowattheure d'électricité hivernale, mais sa valeur réside dans sa rapidité, son agilité et son acceptation par la société, notamment en combinaison avec le stockage par batterie.
  • La capture directe d'air n'est pas la panacée : le DAC reste thermodynamiquement complexe et coûteux. Il devrait être utilisé de manière ciblée pour les émissions dites hard-to-abate, et non pour compenser les centrales à gaz.
  • La société et la politique doivent en tirer les conséquences : Celui qui dit non à la technologie A doit dire oui à la technologie B - sinon il n'y a pas de solution.
  • Des mesures "no-regret" maintenant : Le développement du photovoltaïque et de l'énergie éolienne ainsi que la promotion de l'électromobilité et des pompes à chaleur sont judicieux dans tous les scénarios.
  • La SATW en tant que transmetteur de savoir neutre : dans un débat polarisé, la SATW peut permettre des discussions basées sur des faits et sans idéologie entre la science, l'industrie et la politique.

Un récent rapport d'Axpo soulève une question dérangeante : D'où proviendra l'électricité si les centrales nucléaires suisses sont mises hors service dans les prochaines années, si la consommation hivernale augmente grâce aux pompes à chaleur et à la mobilité électrique et si le développement des énergies renouvelables s'arrête ? Cinquante spécialistes d 'Axpo, soutenus par des scientifiques de l'EPF de Zurich et de l'Institut Paul Scherrer, ont élaboré deux scénarios : soit un développement accru de l'énergie éolienne et solaire complété par des centrales à gaz, soit le renoncement à l'abandon du nucléaire combiné à de nouvelles tranches de réacteurs. Dr Nathalie Casas, directrice du département Energie, mobilité et environnement à l'Empa et nouveau membre de la SATW, classe les résultats dans une perspective de recherche.

Madame Casas, le rapport d'Axpo dresse un tableau sérieux : sans nouvelles mesures, la Suisse risque de connaître une pénurie d'électricité en hiver, avec des conséquences pour l'économie et la société. Partagez-vous cette évaluation ?
Oui, tout à fait. Compte tenu de l'électrification progressive du chauffage et de la mobilité ainsi que de la croissance démographique, les besoins en électricité augmenteront considérablement à l'avenir. L'étude présente différents scénarios pouvant mener à l'objectif. Ce qui m'a vraiment surpris, ce n'est pas tant l'analyse technique que l'évaluation de l'acceptation sociale des différentes technologies. Ce n'est pas une science exacte, et j'aurais peut-être présenté les choses un peu différemment sur certains points. Mais mon évaluation n'aurait pas été fondamentalement différente.

Le rapport oppose l'énergie éolienne et les centrales à gaz d'une part, et les nouvelles centrales nucléaires d'autre part, comme les deux principaux scénarios. Y a-t-il un scénario qui soit clairement plus convaincant ? Et d'autres domaines technologiques devraient-ils être discutés ?
L'étude présente deux scénarios principaux, mais il existe d'autres combinaisons réalistes, par exemple les énergies renouvelables combinées à une prolongation de la durée de vie des centrales nucléaires existantes, ce que l'étude analyse également. Il n'y a pas un scénario qui l'emporte nettement sur les autres. Tous ont leurs défis à relever.

D'un point de vue purement technologique, un développement plus important de l'énergie éolienne serait une solution très élégante, car le vent produit principalement en hiver et est comparativement rentable. Mais les défis se situent clairement du côté social. Ce que je dirais toutefois clairement en principe : Nous devons développer les technologies, quelles qu'elles soient. Sans une extension générale, nous serons très vite confrontés à de grands défis en matière d'approvisionnement énergétique.

En ce qui concerne les centrales à gaz, l'étude analyse surtout l'utilisation sanscaptage de CO2, ce qui, comme on pouvait s'y attendre, a un effet négatif sur le bilan des émissions. Étant donné que ces centrales sont prévues en premier lieu pour une utilisation à court terme et limitée dans le temps et qu'il reste encore quelques questions sans réponse en ce qui concerne lecaptage du CO2, même si la technologie est majoritairement au point, il serait à mon avis important que de telles installations soient construites dès le départ de manière "capture-ready". Ainsi, la capture pourrait être mise à niveau dès que les conditions-cadres le permettent.

Quant à la question de savoir si d'autres technologies devraient être discutées : La géothermie et le stockage de la chaleur jouent déjà un rôle important, notamment dans le secteur du bâtiment local. À l'Empa, nous étudions avec l'Eawag un accumulateur de chaleur peu profond afin de mieux comprendre ce qui se passe exactement dans le sous-sol et de savoir si les réglementations existantes doivent être adaptées pour continuer à promouvoir cette technologie.

Le rapport critique ouvertement le photovoltaïque sur les toits : trop cher, pas assez pertinent pour l'hiver, subventionné de manière cachée. Est-ce vrai dans votre perspective de chercheur ou cette évaluation est-elle trop courte ?
L'analyse économique de l'étude est factuellement correcte : le photovoltaïque en toiture fournit peu d'électricité pendant l'hiver météorologique critique et le besoin de subvention par MWh d'électricité hivernale est plus élevé que pour d'autres technologies. Certaines technologies ne tiennent pas compte de toutes les externalités, comme par exemple les risques. De plus, la rentabilité n'est pas le seul critère pour l'approvisionnement en énergie.

De nombreuses personnes sont prêtes à payer un supplément si cela leur permet d'acquérir une certaine indépendance énergétique et de prendre en main leur propre approvisionnement en énergie. Cet aspect d'autodétermination et d'engagement social est réel et ne doit pas être sous-estimé. Les accumulateurs à batterie, qui sont en outre de plus en plus abordables, permettent d'accroître encore cette indépendance. Un autre avantage important du PV en toiture est son agilité : on peut agir rapidement et de manière flexible, ce qui n'est pas le cas avec d'autres technologies dont les processus d'autorisation et de construction sont longs.

Chez Climeworks, vous avez travaillépendant des années sur les technologies de capture duCO₂. Le rapport Axpo n'aborde guère de telles solutions. Quel rôle pourraient jouer des technologies comme le Direct Air Capture ou les combustibles synthétiques pour améliorer le bilan climatique des centrales à gaz ?
Le captage direct de l'air est et sera toujours une technologie coûteuse. Cela s'explique par des raisons thermodynamiques : la séparation duCO2 d'un système très dilué nécessite inévitablement beaucoup d'énergie. Ce n'est pas une question de maturité technologique, mais un principe physique fondamental.

Le DAC sera nécessaire, mais il devrait être utilisé de manière ciblée là où aucune autre solution n'est disponible, pour les émissions dites hard-to-abate, c'est-à-dire les émissions qui ne peuvent pas être atténuées d'une autre manière. Il en va de même pour les carburants renouvelables : ils devraient être utilisés là où l'électrification n'est pas possible, par exemple dans l'aviation ou dans certains processus industriels.

Pour les centrales à gaz construites comme solution transitoire à court terme, le DAC ne serait donc pas le premier choix. Il serait bien plus judicieux de construire ces centrales "prêtes à capturer" dès le début, afin qu'elles puissent être équipées ultérieurement dès que les conditions-cadres le permettront.

Sous le label "Mining the Atmosphere", l'Empa mène des recherches visant non seulement à stockerleCO ₂, mais aussi à l'utiliser comme matière première. Dans quelle mesure cette vision est-elle loin d'être pertinente sur le plan industriel ?
La vision consistant à ne pas seulement stockerle CO2, mais à l'utiliser comme matière première est prometteuse. Mais il faut considérer l'ensemble du cycle et se concentrer sur les applications pour lesquelles cela a réellement un sens écologique et économique. Un facteur important à cet égard : ces processus sont souvent très gourmands en énergie et devraient donc être utilisés de manière ciblée là où ils apportent vraiment une valeur ajoutée.

À l'Empa, nous menons précisément des recherches dans ce domaine et essayons de comprendre quels cycles pourront être utilisés de manière judicieuse à l'avenir. Le potentiel est réel, mais il faut du temps et un cadre réglementaire stable.

Le rapport le constate : la technologie à elle seule ne suffit pas. Il manque des procédures d'autorisation, une réglementation, des modèles de financement. Que doit faire concrètement la politique maintenant pour que la Suisse ne tombe pas dans le piège de l'approvisionnement ? Donneriez-vous la priorité à d'autres pistes d'action qu'Axpo ?
Je trouve que les approches d'Axpo sont fondamentalement bonnes. Mais ce que j'aimerais ajouter comme message social central : il n'y a pas un seul scénario qui se démarque de manière positive. Toutes les technologies ont leurs défis. Et c'est précisément pour cela qu'il est si important de comprendre : Si on dit "non" à la technologie A, il faut dire "oui" à la technologie B. Sinon, il n'y a pas d'espace de solution pour l'avenir.

La société et la politique doivent être conscientes de cette conséquence. On ne peut pas dire non à tout et attendre en même temps un approvisionnement énergétique sûr, abordable et à faibles émissions. Il existe toutefois des décisions sans regret, c'est-à-dire des mesures qui sont judicieuses dans chaque scénario et qui devraient être prises dans tous les cas : ainsi par exemple le développement du photovoltaïque et de l'énergie éolienne, la promotion de la mobilité électrique et l'utilisation de pompes à chaleur.

Vous pensez que la technologie seule ne peut pas arrêter le changement climatique. Que faut-il en plus ? Et comment une institution comme la SATW peut-elle apporter une contribution utile ?
La technologie seule ne peut pas arrêter le changement climatique. Il faut une acceptation sociale, une volonté politique et surtout un débat honnête et basé sur des faits. C'est précisément là que la SATW peut jouer un rôle important : en tant que transmetteur de connaissances neutre, qui expose les faits et discute sans représenter des intérêts ou des croyances spécifiques. C'est particulièrement précieux à l'heure actuelle, où les débats autour de l'énergie et du climat sont souvent très polarisés.

La SATW peut aider à mieux intégrer la science, l'industrie et la politique en créant un espace dans lequel des questions technologiques complexes peuvent être discutées de manière objective et sans opinions idéologiques.

Quelles sont les étapes de la politique énergétique suisse que vous considérez comme les plus urgentes ?
En tant que société, nous devons maintenant investir rapidement et de manière réfléchie dans le système énergétique du futur. Pour cela, trois choses sont nécessaires en même temps : une société informée, une politique qui pose les bons jalons et une industrie ayant accès aux dernières recherches et développements. Dans ce contexte, les faits et un discours ouvert sont particulièrement importants en ce moment.

Nathalie Casas a étudié l'ingénierie chimique et a obtenu son doctorat à l'ETH Zurich. Après des années en tant qu'Application Manager chez Sulzer Chemtech, elle a rejoint Climeworks - la spin-off de l'ETH pour la capture directe de l'air - en 2017, où elle a occupé les postes de Head Development & Engineering et Head of Technology. Depuis octobre 2023, elle dirige le département Énergie, mobilité et environnement de l'Empa. Elle est membre du Conseil de l'innovation d'Innosuisse.

en 2026, elle a été admise comme nouveau membre du réseau de la SATW - en reconnaissance de ses contributions exceptionnelles au développement de technologies et de systèmes énergétiques innovants pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre ainsi que de son engagement pour la mise en œuvre des connaissances scientifiques dans l'industrie et la société.

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Texte par Esther Lombardini
Expertise Nathalie Casas