Transition énergétique : à la rencontre de Dre. Amy Hsiao

Cette série pancanadienne d’entrevues avec des experts en transition énergétique dresse le portrait du déploiement des énergies renouvelables dans différentes régions au Canada et des mesures mises en place pour atteindre la carboneutralité.

Voici une discussion avec Dre Amy Hsiao au sujet de la façon dont elle traite des énergies renouvelables à titre d’ingénieure spécialiste des matériaux durables et membre du conseil d’administration de l’Institut de l’énergie éolienne du Canada (IEEC, Wind Energy Institute of Canada, WEICan). Dre Hsiao souligne la nécessité d’accroître les activités de sensibilisation, de communication et de formation, et explique comment les jeunes peuvent être des moteurs du changement.

Rappelons d’entrée de jeu les cibles fixées par le gouvernement fédéral et provinciaux quant à la réduction des émissions de gaz à effets de serre.

 

Nergica : Pourriez-vous nous en dire un peu plus sur votre rôle au sein de la University of Prince Edward Island (UPEI) ?

Dre Amy Hsiao : À titre de professeure agrégée à la faculté d’ingénierie de la conception durable, je m’intéresse à divers domaines, notamment l’impression en 3D de pièces en métal (conception des composantes et caractérisation des propriétés des matériaux), la corrosion et la dégradation des matériaux en conditions extrêmes, et les matériaux destinés à des applications de développement durable.

Lorsque j’ai entrepris mes études, je ne m’imaginais pas que la science des matériaux était une question de durabilité, qu’il s’agisse de rendre une matière durable ou d’étudier les matériaux à des fins d’utilisations de développement durable!Mes recherches actuelles portent notamment sur les matériaux et le traitement des applications durables, comme les panneaux solaires, afin d’évaluer à quels endroits rendre le processus moins polluant, comment réduire la consommation d’énergie, le temps nécessaire ou les étapes de fabrication, et à quelles étapes nous pouvons améliorer l’efficacité de la technologie. Nous examinons le cycle de vie pour déterminer comment le rendre plus écologique et plus efficace.

Dre Amy Hsiao.

J’ai également travaillé sur un projet avec l’Institut de l’énergie éolienne du Canada (IEEC, Wind Energy Institute of Canada, WEICan), au cours duquel nous avons étudié la dégradation qui se produit sur le bord d’attaque des pales d’éoliennes [le bord qui « fend le vent »]. Cette partie de la pale a tendance à subir beaucoup plus d’usure et de corrosion. Nous avons mené des essais accélérés en laboratoire pour évaluer le rendement d’une nouvelle génération de revêtements et de peintures pour aider WEICan à choisir des matériaux.

Le troisième projet porte sur la caractérisation de nouveaux alliages métalliques pour des véhicules électriques. Passer d’un fonctionnement mécanique à un fonctionnement électrique peut diminuer le poids, minimiser les défaillances causées par la fatigue, la corrosion et l’usure, éliminer l’utilisation d’hydrocarbures et introduire de nouvelles technologies à l’aide d’un déclenchement magnétique.

Une partie de mes tâches en tant que professeure à l’UPEI est l’enseignement d’un cours intitulé Sustainability in Engineering Design (le développement durable dans la conception technique) : il s’agit d’un cours d’introduction obligatoire pour les étudiants en génie en première année. Pendant l’un des laboratoires, les étudiants fabriquent une cellule solaire organique en utilisant des petits fruits locaux comme photosensibilateurs. Bon nombre d’étudiants ont alors une révélation. Ce laboratoire rejoint les étudiants, parce que l’I.-P.-É. s’identifie énormément à l’agriculture et à ses terres. L’expérience marque les étudiants; quand ils rentrent à la maison ils expliquent à leur famille « voici la technologie, et voici comment la rendre durable. »

Dans le cadre de mon cours, nous apprenons aussi à faire des audits énergétiques. Nous faisons une comparaison entre la quantité d’énergie consommer pour prendre l’avion, pour planter un arbre, etc. Nous analysons aussi combien d’ampoules dans la maison pourraient être des DEL et combien d’énergie il serait possible d’économiser – et si ces ampoules plus coûteuses en valent le coup à long terme.

J’ai espoir que les étudiants partageront ces concepts avec leurs amis et les membres de leur famille d’une façon ou d’une autre, et qu’ils s’en souviendront pendant leur carrière. Il s’agit là d’une façon dont la société peut apprendre à connaître une approche plus respectueuse de l’environnement.

Nergica : Vous faites également partie du comité de recherche du conseil d’administration de l’Institut de l’énergie éolienne du Canada (WEICan). Pourriez-vous nous expliquer ce qu’est WEICan et comment vous vous y impliquez? Merci à Dre Marianne Rodgers, directrice scientifique de WEICan, pour les précisions quant aux infrastructures et projets

AH : WEICan est un organisme à but non lucratif fondé en 1981 qui contribue à l’essor de l’énergie éolienne partout au Canada par l’entremise de recherches, d’essais, d’innovation et de collaborations. WEICan est situé à North Cape, dans la partie nord-ouest de l’Île-du-Prince-Édouard. Notre laboratoire est doté d’un parc éolien de R&D de 10 MW, de 223 kWh de stockage, de 109 kW de panneaux  photovoltaïques biface et monoface, et de deux mâts météo conformes aux normes de la Commission électrotechnique internationale  afin de soutenir la recherche sur l’énergie éolienne et photovoltaïque

Je suis membre bénévole du conseil depuis 2015. Le comité de recherche a connu une forte croissance, non seulement sur le plan de la portée, mais sur celui de la profondeur de son personnel, et nous accordons désormais une grande priorité à la recherche.

L’un des points forts de WEICan est l’intégration de l’énergie éolienne au réseau. Nous avons réalisé ces recherches de nombreuses différentes manières, en collaboration avec des chercheurs spécialisés en énergie éolienne partout au Canada, avec Maritime Electric et avec les autres parcs éoliens de l’île. Notre principal objectif en matière d’intégration au réseau est de démontrer la capacité des éoliennes et des batteries à fournir des services auxiliaires au réseau. Nous assurons le secrétariat du Forum des services publics de Ressources naturelles Canada, qui réunit des représentants des services publics de chaque province du Canada pour traiter des questions relatives à l’intégration des énergies renouvelables au réseau.

Source : Gouvernement de l’Î.-P.-E.

Le deuxième domaine sur lequel WEICan concentre ses efforts est la gestion des actifs et l’estimation de la durée de vie utile. Le conseil a donné comme recommandation d’étudier le potentiel en fin de durée de vie, et nous nous penchons maintenant sur la possibilité d’inclure ce potentiel à la gestion des actifs, car de nombreuses personnes commencent à manifester de l’intérêt à cet égard. Nous avons récemment terminé un projet avec l’Université de Windsor, l’Université de Western Ontario, Enbridge et Kruger Energy pour développer un outil flexible permettant de mieux caractériser et d’améliorer les opérations et la maintenance des parcs éoliens.

Un autre élément qui intéresse énormément le conseil d’administration est l’idée d’avoir une mentalité de durabilité, et la façon dont une personne peut être un chef de file, ou prendre des initiatives pour démontrer que le développement durable ne réside pas seulement dans la création d’énergie et le fait qu’il s’agisse d’énergie éolienne, mais aussi dans notre état d’esprit. Le concept de durabilité est également ancré dans notre perspective, et il est lié à notre culture, à qui nous sommes comme nation. Cela est donc lié à la sensibilisation et à l’éducation.

WEICan a récemment lancé le Canadian Energy Research Network . Ce réseau a non seulement pour but d’être une plateforme de collaboration, mais aussi de faire progresser l’adoption et l’impact des produits de recherche, et de faire en sorte que l’industrie et le gouvernement jouent un rôle actif dans l’orientation de la recherche. Le réseau vient tout juste d’offrir son premier ensemble d’ateliers en ligne en 2021.

Nergica : Bien que les émissions du Canada aient diminué de 1 % entre 2005 et 2019, les réductions des émissions au N.-B., en N.-É. et à l’I.-P.É. sont considérables : -38, -30 et -14 %, respectivement. Comment expliquez-vous une telle baisse des émissions à l’I.-P.-É.?

AH : Je crois que la Renewable Energy Act adoptée en 2005 a contribué à la réduction des émissions. En vertu de cette loi, 15 % de notre énergie devait provenir de sources renouvelables, y compris pour les achats d’énergie hors de la province, au plus tard en 2010. Cependant, quelques années plus tard, la loi a été modifiée et cette exigence a été retirée. Elle a toutefois probablement mis l’I.-P.-É. sur la bonne voie.De plus, des efforts ont été déployés pour produire plus d’énergie renouvelable localement, à l’aide d’éoliennes. Nous avons observé une forte augmentation de la capacité de production d’énergie renouvelable de l’I.-P.-É. [de 15 MW en 2005 à 205 MW en 2018], et aujourd’hui, 98 % de l’électricité produite sur l’île provient des éoliennes. Toutefois, l’I.-P.-É. importe toujours 60 % de ses besoins en électricité.

Nergica : L’I.-P.-É. est un cas intéressant; elle produit son électricité presque seulement à partir de l’énergie éolienne. Cependant, elle n’est pas autosuffisante et importe donc de l’électricité du N.-B., qui ne provient pas nécessairement de sources renouvelables. L’I.-P.-É. pourrait-elle augmenter sa capacité pour devenir totalement indépendante et s’appuyer seulement sur l’énergie renouvelable, ou cela n’en vaudrait pas la peine ?

Source : Institut de l’énergie éolienne du Canada

AH : Il est difficile de répondre à cette question, puisque beaucoup de facteurs sont en jeu, et certains sont externes. Par exemple, il y a des enjeux politiques qui peuvent être délicats à évaluer. Tous les types d’entreprises de distribution ou de production d’énergie sont liés au gouvernement provincial, n’est-ce pas?

Il existe également une composante sociale — l’idée que « nous avons toujours fait les choses comme ça », et cette dynamique est difficile à changer. D’autre part, nous disposons d’entreprises axées sur la conception de technologies électriques, par exemple pour le secteur maritime. Par conséquent, nous avons l’occasion de prendre place à la table et de soutenir la transition énergétique grâce aux recherches et aux innovations accomplies dans nos petites et moyennes entreprises ici, dans les Maritimes.

Une analyse PESTEL [politique, économique, sociologique, technologique, environnementale et légale/réglementaire] complète serait nécessaire pour bien répondre à votre question. Je pense qu’il est faisable pour la province de devenir totalement indépendante et de compter seulement sur des sources d’énergie renouvelable, compte tenu de notre petite population. Nous pourrions démontrer au Canada que c’est possible d’y arriver. Il serait intéressant que le gouvernement fédéral perçoive l’I.-P.-É. comme un « modèle d’essai » et que la province serve de démonstration d’indépendance en matière d’énergie.

Nergica : Halifax a été l’une des premières villes à déclarer un état d’urgence climatique. La Nouvelle-Écosse est un chef de file en matière de politique climatique, et l’I.-P.-É. a établi la cible de carboneutralité la plus ambitieuse au Canada. Pensez-vous que les habitants de ces provinces sont plus conscients de l’urgence en matière de climat et plus disposés à agir?


AH : Si on examine la mentalité du grand public ici, je ne pense pas que nous soyons plus respectueux de l’environnement que les gens partout ailleurs au Canada. Par contre, l’I.-P.-É. a été l’une des premières provinces à bannir les plastiques à usage unique et les sacs de plastique. Ça a été toute une surprise pour les touristes pendant le premier été! Nous sommes aussi au premier rang en termes de production d’énergie éolienne, et les habitants de l’île le savent.

Autrement, je ne pense pas que l’I.-P.-É. soit à l’avant-garde des mesures incitatives, qui pourraient favoriser la sensibilisation et l’engagement du public envers la réduction des émissions. Le gouvernement a introduit quelques remises pour les panneaux solaires et les thermopompes au fil des ans, mais ces remises n’ont jamais vraiment fait beaucoup de bruit dans la presse. Une mesure incitative a récemment été lancée également pour l’achat d’un véhicule électrique, mais les conditions sont un peu contraignantes et la remise n’est pas suffisamment élevée pour que monsieur et madame Tout-le-Monde puissent avoir les moyens de se procurer un véhicule électrique.

De mon point de vue, je pense que certaines personnes ne sont pas encore conscientes de l’urgence liée aux changements climatiques et de la nécessité de protéger l’environnement. Je ne pense pas que ces enjeux aient encore été entièrement compris et acceptés dans nos vies quotidiennes. Nous avons besoin d’une meilleure communication et de plus de communicateurs. Peut-être que nous ne faisons pas un assez bon travail sur ce plan, ou peut-être que les gens ne veulent simplement pas comprendre le message, quelle que soit notre efficacité à le transmettre.

Les étudiants ont l’occasion d’apprendre, de revenir à la maison et de dire aux membres de leur famille et à leurs amis : « Eh, les changements climatiques, ça existe vraiment. Et à titre d’ingénieur, et comme citoyens du monde, nous pouvons faire la différence. » L’autre génération qui semble comprendre à quel point il est crucial de protéger l’environnement est la génération plus âgée, qui constate maintenant ce que sont devenues nos terres, et elle a à cœur l’avenir des prochaines générations.

 

Nergica : Selon vous, quels sont les principaux défis liés à la réduction des GES et à la mise en place des énergies renouvelables?

AH :  Comme nous en avons discuté, l’éducation et la communication sont de grands défis selon moi. J’essaie de changer les points de vue à mon propre niveau, quand j’enseigne, mais il est nécessaire d’avoir une sensibilisation plus générale. Je ne sens pas que les gens soient assez mobilisés ou préoccupés. Je suis convaincue que les choses changent pour le mieux, mais pas assez rapidement. Les changements sont bien commencés, et je pense qu’il faudra peut-être une décennie, une autre génération. C’est un défi pour les régions où le pétrole et le gaz naturel étaient, et sont encore, aussi importants sur le plan économique. Lorsque les gens comptent sur ces emplois, il est difficile de changer leur perspective. La difficulté, ici, c’est que l’économie, la culture et l’éducation sont fortement interreliées.

Source : Ressources naturelles Canada

Nous avons aussi besoin d’un plus grand leadership — qu’il provienne du gouvernement ou de la communauté elle-même. Le concept des énergies renouvelables a encore un immense potentiel de croissance, et cette croissance nécessiterait à la fois une approche ascendante et une approche descendante. Une fois de plus, on revient à l’idée qu’il est nécessaire de communiquer davantage au sujet de l’urgence climatique, et les jeunes pourraient diriger ce changement de paradigme. Imaginez qu’un enfant aille à un match de soccer et revienne à la maison, et dise à ses parents : « J’ai voyagé dans le véhicule électrique de mon ami, c’était vraiment génial. » Le leadership pourrait prendre la forme de nombreux éléments intangibles et, au final, susciter une prise de conscience et devenir l’exemple d’une nouvelle mentalité axée sur l’environnement.

En ce qui a trait aux mesures incitatives, qu’il s’agisse de l’installation de panneaux solaires sur des résidences ou de l’achat d’un véhicule électrique, je crois que c’est un bon début, mais que nous devons faire avancer les choses. Et pour le moment, nous ne voyons pas de changement de mentalité qui pourrait avoir un impact durable.

Nergica : En fait, vos deux arguments semblent être reliés. Nous pouvons nous attendre à des répercussions à long terme pour les mesures incitatives seulement si la communication qui les accompagne est efficace, n’est-ce pas?

AH : En effet. Malheureusement, les mesures incitatives sont souvent des montants, et c’est pour cette raison qu’elles peuvent devenir politisées, que ce soit au niveau provincial ou au niveau fédéral. Et souvent, les choses s’arrêtent avec le signe de dollar. Lorsqu’on met en place des mesures incitatives, on veut aussi entraîner un changement de mentalité. Or, pour changer le mode de vie ou la mentalité d’une personne, il faut plus qu’un signe de dollar.

Ce que je veux dire, c’est que le fait d’installer des panneaux solaires sur votre maison ou d’acheter un véhicule électrique a un prix, mais c’est aussi une façon différente d’aborder la consommation d’énergie et son coût. De tels investissements conduisent à un coût initial élevé — et annuellement, ils ne sont peut-être pas beaucoup moins dispendieux —, mais ils représentent un engagement à assumer une responsabilité et poser des gestes concrets en décidant de dépenser son argent pour se procurer une technologie verte plutôt qu’en brûlant des combustibles fossiles.

Je suis consciente qu’il y a un aspect de privilège à ce que je décris. Je peux acheter des panneaux solaires et un véhicule électrique. La prochaine étape consisterait à changer ces mesures incitatives pour que les technologies vertes soient accessibles à tous; peut-être que ces mesures pourraient être plus inclusives. Et il est important qu’elles ne soient pas seulement destinées à un petit nombre de personnes qui possèdent des connaissances ou un intérêt particuliers. L’argent lié aux mesures incitatives ne règlera pas à lui seul le problème; il faut une sensibilisation, une communication de l’information et des incitatifs pour créer une mentalité ou un mode de vie respectueux de l’environnement.

Bien des gens sur l’île ont adopté l’énergie éolienne. Par exemple, beaucoup d’agriculteurs ont installé de petites éoliennes sur leurs terres. Malheureusement, il semble que ces éoliennes aient été négligées au fil des ans, et bon nombre d’entre elles ne tournent plus en raison du manque de mesures incitatives de soutien à la maintenance.

Je perçois aussi cette situation comme l’occasion de créer des emplois. La nouvelle ère de transition énergétique comprend de nouvelles compétences et de nouvelles connaissances nécessaires à l’économie verte, qui mobilisent les collèges, les écoles de métier et les universités.

 

Cette entrevue a été réalisée dans le cadre d’une série de portraits régionaux des energies renouvelables au Canada. Pour entendre l’avis d’autres experts et acteurs de la transition énergétique, soyez des nôtres pour le deuxième Symposium Transition Solutions en mars 2022. Cet événement pancanadien consacré aux innovations technologiques, sociales et politiques nécessaires à la mise en œuvre des énergies renouvelables au Canada et à l’avancement de la transition énergétique.

 

Auteur(s) : Alexandra Gellé