Dans une perspective publiée dans Joule le 14 août, un groupe de chercheurs dirigé par l'Université de Stanford propose une nouvelle discipline académique, 'systèmes macro-énergétiques, ' comme science de la transition énergétique.

Quels types de stockage d'électricité pourraient avoir le plus grand impact à l'échelle mondiale pour un avenir énergétique à faible émission de carbone ? L'humanité peut-elle simultanément décarboniser l'énergie et étendre la chaleur, l'éclairage et les transports à plus d'un milliard de personnes qui vivent désormais sans services énergétiques modernes ?

Ce sont les types de questions générales auxquelles répondent les recherches qui s'inscrivent dans une nouvelle discipline universitaire - les "systèmes macro-énergétiques" - proposées par un groupe de chercheurs dirigé par l'Université de Stanford.

"Les systèmes macro-énergétiques en tant que discipline éclairent la dynamique, avantages, coûts et impacts des transitions de systèmes énergétiques à grande échelle, " dit Sally M. Benson, co-directeur du Precourt Institute for Energy de Stanford et auteur principal de la perspective publiée mercredi dans la revue académique Joule . Benson est professeur en ingénierie des ressources énergétiques.

La nouvelle discipline aborderait des sujets qui représentent une grande partie de la consommation d'énergie, comme le parc automobile mondial, ou couvrir de vastes régions géographiques, comme les chaînes d'approvisionnement, ou qui couvrent des décennies, comme les investissements énergétiques. Le grand spatial, temporel, ou l'échelle énergétique de ces enjeux nécessite des chercheurs, quel que soit le département ou la discipline d'où ils viennent, d'utiliser des techniques similaires comme la modélisation et l'abstraction.

« La recherche et l'éducation sur les systèmes macroénergétiques sont déjà en cours, mais cela est fait dans différents départements et publié dans des revues académiques disparates, " dit l'auteur principal Patricia Levi, un doctorat candidat au département Management &Science Engineering de Stanford.

Formaliser cette recherche et cet enseignement en tant que discipline aurait de nombreux avantages, dit Lévi. Revues spécialisées, les conférences et les organismes de financement amélioreraient la recherche en établissant des méthodes et une terminologie de base, rendre l'examen par les pairs plus crédible, favoriser la collaboration, et en évitant le travail superflu.

"Un exemple des pièges de ne pas le faire est la sphère de" l'analyse énergétique, ' qui est aussi appelée 'analyse de l'énergie nette, ' et l'analyse du 'retour énergétique sur investissement'. Ce concept a été réinventé de nombreuses fois au fil des décennies dans de multiples directions par de multiples acteurs, mais manque encore d'une méthodologie cohérente, " déclare le co-auteur Michael Carbajales-Dale, qui dirige le groupe d'analyse des systèmes énergie-économie-environnement à l'université de Clemson, où il est professeur adjoint au Département de génie de l'environnement et des sciences de la Terre.

La création de systèmes macroénergétiques aidera également ses praticiens à convaincre d'autres chercheurs, créateurs de politiques, entreprises et bailleurs de fonds de la valeur de leur recherche, écrivent les auteurs.

"L'unification de différents domaines sous l'égide des systèmes macro-énergétiques le rendra également plus identifiable pour les nouveaux étudiants, et à leur tour les aider à trouver un emploi après avoir terminé leurs études, car les responsables du recrutement concernés comprendront ce qu'ils ont étudié, " dit le co-auteur Simon Davidson Kurland, chercheur postdoctoral à l'Université de technologie Chalmers en Suède.

Comme premiers pas, les auteurs demandent aux universitaires qui pensent que leur travail est décrit par l'article de commencer à identifier leur discipline en tant que systèmes macroénergétiques et de défendre ce terme auprès de leurs pairs. Seconde, ils envisagent une réunion pour définir la portée et l'orientation de la recherche et de l'éducation dans la discipline.

John Weyant, Professeur à Stanford en Management Science &Engineering et directeur du Energy Modeling Forum, est également co-auteur de l'étude, tout comme Adam Brandt, professeur agrégé au département d'ingénierie des ressources énergétiques de Stanford.