La consommation d'énergie dans les bâtiments, du chauffage et de la climatisation de votre maison au maintien des lumières allumées au bureau, est responsable de plus d'un tiers de toutes les émissions de dioxyde de carbone (CO2) aux États-Unis. Réduire de 80 % les émissions de CO2 des bâtiments d'ici 2050 contribuerait donc fortement à lutter contre le changement climatique. Un nouveau modèle développé par des chercheurs de deux laboratoires nationaux américains suggère que l'atteinte de cet objectif nécessitera l'installation de technologies de construction à haute efficacité énergétique, de nouvelles approches opérationnelles, et l'électrification des systèmes du bâtiment qui consomment directement des combustibles fossiles, parallèlement à l'augmentation de la part d'électricité produite à partir de sources d'énergie renouvelables. Leur travail paraît le 15 août dans la revue Joule .

"Les bâtiments sont un levier substantiel pour essayer de réduire les émissions nationales totales de CO2 car ils sont responsables de 36% de toutes les émissions liées à l'énergie aux États-Unis, " dit Jared Langevin, chercheur au Lawrence Berkeley National Laboratory et auteur principal de l'étude. « Parce que le secteur du bâtiment utilise l'énergie de multiples façons et est responsable d'une si grande part de la demande d'électricité, les bâtiments peuvent aider à accélérer l'intégration rentable de sources d'électricité propres en plus de contribuer à des réductions directes des émissions grâce à une consommation d'énergie réduite. »

Pour estimer l'ampleur des réductions possibles des émissions de CO2 du secteur américain du bâtiment sur plusieurs décennies, les chercheurs ont considéré trois types de mesures d'efficacité :des technologies avec des performances énergétiques plus élevées que les alternatives typiques, comme les fenêtres dynamiques et l'étanchéité à l'air des murs, des stratégies de détection et de contrôle qui améliorent l'efficacité des opérations du bâtiment, et la conversion d'équipements de chauffage au fioul et de chauffage de l'eau en systèmes comparables pouvant fonctionner à l'électricité. Ils ont également examiné comment l'incorporation parallèle de sources d'énergie renouvelables dans le réseau électrique modifierait les estimations de réduction des émissions de chaque mesure d'efficacité des bâtiments et du secteur des bâtiments dans son ensemble.

« Si les émissions de CO2 des bâtiments sont assez sensibles à l'intensité en gaz à effet de serre de la fourniture d'électricité, des mesures qui améliorent l'efficacité de la demande énergétique des bâtiments doivent faire partie de la solution, " dit Langevin. " S'approcher de l'objectif de réduction des émissions de 80 % nécessite des réductions simultanées de la demande d'énergie des bâtiments, électrification de cette demande, et une pénétration substantielle des sources d'électricité renouvelables - près de la moitié de la production annuelle d'électricité d'ici 2050. De plus, les bâtiments peuvent prendre en charge l'intégration rentable de sources renouvelables variables en offrant une flexibilité dans leurs modèles opérationnels en réponse aux besoins du réseau électrique. »

Examen des résultats pour des mesures d'efficacité spécifiques, les chercheurs ont identifié deux pistes particulièrement prometteuses pour réduire les émissions. Le premier concerne des rénovations et des améliorations écoénergétiques des murs, les fenêtres, toits, et l'isolation – ce qu'on appelle « l'enveloppe » du bâtiment – ​​des approches qui peuvent également améliorer le confort de vie et de travail des occupants du bâtiment. La seconde se concentre sur un logiciel intelligent capable d'optimiser quand, où, et dans quelle mesure le chauffage des bâtiments énergivore, refroidissement, éclairage, et des services de ventilation devraient être fournis.

Les chercheurs soulignent que la concrétisation de ces stratégies et de ces avantages en matière d'émissions dépend d'une action complémentaire de la part des décideurs politiques, fabricants et vendeurs, professionnels du bâtiment, et les consommateurs. « Réglementations et incitations qui soutiennent la vente de produits plus efficaces, des options technologiques moins intensives en carbone, recherche et développement à un stade précoce qui conduisent à des percées dans les performances technologiques, commercialisation agressive de ces technologies une fois développées, formation pour les entrepreneurs locaux chargés de l'installation de la technologie, et la volonté des consommateurs d'envisager l'achat de nouvelles options sur le marché sont tous nécessaires pour atteindre l'objectif de réduction des émissions de 80 % d'ici 2050, " dit Langevin.

Pour favoriser la transparence et la répétabilité de leur analyse, les chercheurs ont publié leurs mesures d'efficacité et leurs résultats, tous générés à l'aide de Scout, un modèle qui est mis à jour chaque année pour refléter les changements clés dans les paysages de l'utilisation de l'énergie et de l'approvisionnement en électricité des bâtiments. "Nous sommes impatients de revoir périodiquement cette analyse pour réévaluer où se situent les émissions du secteur du bâtiment par rapport à l'objectif 2050, dans le cadre à la fois de scénarios de maintien du statu quo et de scénarios plus optimistes d'adoption efficace de technologies et d'approvisionnement en électricité renouvelable, " dit Langevin.