Contexte et enjeux sociétaux 1- Enjeux économiques

Les enjeux économiques du programme SEED doivent être remis en perspective avec les coûts de l’énergie, leur évolution future et la dépendance extérieure qu’elle entraîne pour l’ensemble des acteurs économiques du pays. Le caractère limité des ressources énergétiques fossiles et la géopolitique délicate associée à la plupart d’entre elles laissent craindre en effet une importante augmentation future des prix. Les industries qui en dépendent ont donc tout intérêt, si elles veulent perdurer, à investir pour être moins dépendantes, réduisant aussi leur empreinte CO2. Le secteur du bâtiment, résidentiel et tertiaire, représente la principale source de dépenses énergétiques en France et des efforts importants vont être effectués pour en diminuer la consommation, nécessitant la mise au point d’équipements de climatisation et de ventilation efficaces en terme d’énergie et de confort. La facture énergétique extérieure française en sera aussi diminuée et la compétitivité de l’économie française, moins dépendante des coûts de l’énergie, améliorée.

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Programmation 2012-2013 de l’agence nationale de la recherche -Édition 2013

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188 La croissance du marché des écotechnologies est estimée à 6 % par an, pour atteindre à l’échelle mondiale 2200 milliards d’euros en 2020, dont plus de 50 % concernant les marchés de l’efficacité énergétique dans tous les secteurs (transport, habitat, industrie…).

La France possède un tissu industriel important dans le domaine énergétique avec des leaders industriels en matière de production et de distribution. Il existe également un réseau de PME PMI, notamment dans le domaine des équipements et des systèmes de contrôle qu’il convient de soutenir.

Avec un marché du CSCV qui pourrait représenter une centaine de milliards d'euros entre 2020 et 2030, cette nouvelle filière industrielle, identifiée par les pouvoirs publics, devrait devenir un élément stratégique de la croissance verte en France. Les savoir-faire qui en découleront seront des facteurs de compétitivité supplémentaires pour les entreprises françaises à l’international.

2.2 Enjeux écologiques et environnementaux

Le paquet énergie climat adopté par l’Union Européenne fixe comme objectif 20 % d’amélioration de l’efficacité énergétique et de réduction des émissions de CO2 à l’horizon 2020. A l’horizon 2050, le scénario Blue Map de l’AIE montre que les technologies de captage et stockage de CO2 (CSC) devront contribuer à hauteur de 20 % aux efforts de réduction par deux des émissions dans le monde pour pouvoir y parvenir à moindre coût tout en continuant à disposer d’une disponibilité énergétique importante.

La consommation en énergie finale de la France est voisine de 160 MTep/an. Le secteur industriel en consomme actuellement près de 23 %, dont 70 % destinés à couvrir des besoins de chaleur. Le secteur du bâtiment en consomme, lui, de l’ordre de 43 %, dont 75

% pour le chauffage. Les émissions à l’atmosphère de CO2 sont annuellement, en France, voisines de 380 Mt, dont 41 % par le secteur industriel (incluant l’énergie) et 24 % par le secteur habitat/tertiaire.

Dans ce contexte, le Grenelle de l’Environnement a assigné des objectifs particulièrement ambitieux :

accroître l’efficacité énergétique, afin de ramener la consommation nationale en énergie finale à 167 MTep/an, en 2020, avec notamment une réduction d’un facteur 2 à 4 de la consommation énergétique des bâtiments,

diviser par quatre les émissions de GES, d’ici 2050, en cohérence avec les recommandations du GIEC, soit une réduction de 31 MT CO2 /an pour le secteur industriel, et de 55 MT CO2/an pour les secteurs résidentiel et tertiaire.

Ces objectifs amènent à reconcevoir l’efficacité énergétique, notamment à l’échelle de systèmes de production industrielle, des bâtiments et des systèmes urbains. C’est aussi un levier essentiel pour assurer une moindre consommation des ressources naturelles et diminuer l’impact sur l’environnement. Le captage et stockage du CO2 devrait permettre de continuer à utiliser les combustibles fossiles tout en en supprimant les émissions de GES, assurant ainsi la transition énergétique vers une économie décarbonée.

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3. Positionnement stratégique du programme

3.1 Positionnement du programme par rapport à d’autres programmes en France, Europe ou dans le monde

Le programme SEED aborde les problématiques d’efficacité énergétique et de réduction des émissions de CO2 pour l’ensemble des systèmes énergétiques. Toutefois :

la problématique des systèmes embarqués et notamment des groupes motopropulseurs est traitée dans le programme « Transports Terrestres Durables » ;

la conception et optimisation globale des bâtiments et la gestion des systèmes urbains sont traitées par le programme « Villes et Bâtiments Durables », seul le développement des équipements énergétiques pour le bâtiment est pris en compte dans SEED ;

la production directe d’électricité à partir des énergies renouvelables, les systèmes et composants électriques ainsi que le stockage de l’électricité sont couverts par le programme PROGELEC ; le solaire thermodynamique relèvent de SEED ;

les questions relatives au développement de filières de production d’énergies décarbonées à partir de biomasses, ainsi qu’à la valorisation du CO2 en photobioréacteur de croissance de biomasse sont rattachées au programme Bio ME ; la valorisation chimique non énergétique du CO2 est dans le programme CD2I.

Les priorités du programme SEED – efficacité énergétique et captage/stockage/valorisation du CO2 – sont en accord avec les priorités fortes du 7ème PCRD. Pour 2013, le document d’orientation du PCRD ne cible pas l’efficacité énergétique dans le bâtiment ; il cible par contre les équipements urbains innovants de climatisation, ainsi que les changements d’échelle des procédés de captage de CO2, le développement de technologies de captage innovantes et la minimisation de leurs impacts environnementaux, la remédiation aux fuites potentielles en stockage. Le programme SEED 2013 sera complémentaire avec une recherche souvent plus amont et laissant une plus grande liberté aux chercheurs pour aborder des verrous scientifiques très variés en mobilisant toute la communauté nationale.

Au niveau français, le programme est complémentaire de l’action TOTAL ADEME sur l’efficacité énergétique. Il se situe en amont de l'Appel à manifestation d'Intérêt (AMI)

« Captage transport, stockage géologique et valorisation du CO2 » lancé dans le cadre de la gestion par l'ADEME des Investissements d’avenir sur le champ thématique

« Démonstrateurs et plateformes technologiques en énergies renouvelables et décarbonées et chimie verte ».

• Caractère international du programme

Le programme est ouvert à toute coopération internationale, notamment dans le domaine du captage et stockage du CO2.

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3.2 Positionnement scientifique et technologique du programme

• Enjeux scientifiques et technologiques du programme

L’industrie, pour des besoins de compétitivité, prend naturellement en compte les impératifs d’efficacité énergétique. Toutefois les gains résiduels possibles, en utilisant les meilleures technologies et le meilleur pilotage, restent appréciés autour de 20 à 25 % dans les pays développés, et atteindraient 35 % dans les pays émergents. Cela nécessite une remise en cause des concepts, des approches innovantes tenant compte de nouvelles contraintes ou de l’intégration dans un système plus vaste (sur un grand site industriel par exemple). Il est aussi nécessaire de mettre au point des composants innovants, permettant de valoriser les importantes quantités de chaleur perdue et de la stocker.

Pour développer ces approches qui dépassent l’incrémental, il est indispensable que la recherche académique nationale se mobilise, en partenariat avec le monde industriel.

L’efficacité énergétique dans les bâtiments est un enjeu majeur du futur. Afin de fonctionner de manière optimale, de nouveaux équipements, peu consommateurs, permettant éventuellement la cogénération et la régulation de l’électricité, vont devoir être développés.

La mise au point de stockage de chaleur à différentes échelles de temps en sera un levier important. Le marché correspondant, à caractère technologique, doit être une opportunité pour l’économie française, et permettre le lancement de PME.

La viabilité économique du captage du CO2 (cible de 20 €€ la tonne de CO2 évitée) nécessite un effort considérable de réduction des coûts et des émissions de polluants. Le stockage, pour être acceptable, devra disposer de réservoirs géologiques de grandes capacités et sûrs, et nécessite des recherches en accompagnement des opérations pilotes actuellement en cours ou programmées dans le monde. La valorisation ultérieure du CO2 est un objectif émergent. La mise au point des technologies correspondantes va donner lieu à la création de marchés très compétitifs sur lesquels la France par son tissu d’entreprises est potentiellement un acteur important, notamment à l’export.

• Type de recherche visée dans les appels à projets

Le programme vise à soutenir des recherches à caractère technologique ayant un TRL compris entre 1 et 4, complémentaires des actions menés par l’ADEME ou par OSEO (notamment dans le cadre du FUI).

• Type de recherche et de partenariat

Le programme encourage principalement la recherche industrielle partenariale public-privé, mais aussi des projets au partenariat purement académique ou de recherche fondamentale pour défricher les parties plus amont du périmètre.

• Participation au financement du programme Ce programme est exclusivement financé par l’ANR.

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4. Stratégies de recherche scientifique et technique

Les axes et thèmes de recherche du programme SEED devraient subir en 2013 une évolution dans la forme par rapport aux années précédentes : l’efficacité énergétique et le transport, la valorisation et le stockage de la chaleur dans l’industrie seront regroupés dans le premier axe thématique ; les questions de recherche sur les équipements climatiques du bâtiment et stockage de la chaleur associé regroupés dans un second axe ; enfin le captage, stockage et valorisation du CO2 restent inchangés dans l’axe 3, la valorisation énergétique du CO2 étant intégrée au programme.