Des micro-turbines pour protéger la biodiversité en montagne

Quelles sont les pistes pour la transition énergétique des régions de montagne ? Longtemps terres privilégiées pour la construction de grands barrages hydroélectriques en raison des dénivelés offerts par le relief, les territoires montagneux réclament aujourd’hui du répit pour la biodiversité. Et si la solution se trouvait dans le « small is beautiful » ? 
Romain Desfarges et Benjamin Bonnaz, étudiants en 3^e année de génie civil et urbanisme se sont penchés sur le cas de la station de Flaine en Haute-Savoie, dans le cadre d’un contrat honoré par le biais de la junior entreprise de l’INSA Lyon, ETIC INSA Technologies. Avec leur projet « Gemma Micro-Hydro », qui a également séduit le jury du concours étudiant « InnoVivant 2021 », ils accompagnent les territoires dans le développement de microcentrales. Simple d’installation, la petite hydroélectricité repose sur un savant équilibre entre accès aux énergies renouvelables et protection de la biodiversité. Explications.

Les promesses des micro-turbines
Avec des pentes raides et des réserves d’eau sous toutes ses formes, les territoires de montagne représentent un potentiel hydraulique important. Seulement jusqu’alors, la conciliation entre activité hydroélectrique et protection de la biodiversité n’a pas toujours été respectée par les grands barrages. Parmi la grande diversité des installations : la petite hydroélectricité qui se distingue de sa grande sœur par sa taille, modeste. Installées au fil de l’eau, ces micro-turbines ne requièrent ni retenue d’eau, ni vidanges susceptibles de perturber l’hydrologie naturelle, la faune et la flore. « Nous parlons ici d’installations vraiment très petites, de la taille d’une table, annonce Romain Desfarges. C’est une solution capable de valoriser une énergie naturellement présente et fournir une électricité très peu carbonée car elle ne nécessite pas de construction en béton et fait très peu de bruit. De plus, elle présente un intérêt tout particulier en montagne car elle offre un approvisionnement en électricité de façon locale », ajoute-t-il. 

Des projets qui tombent à l’eau, faute de rentabilité
Si la typologie des réseaux d’eaux, notamment dans les stations de ski, est pourtant favorable à la mise en place de ce type d'équipements, ces petits projets sont souvent mis de côté en raison d’un temps d’étude trop long et d’une faible rentabilité. Une équation qui ne colle pas toujours avec les budgets alloués à la transition énergétique des territoires, d’autant que les stations de moins de 4,5 mégawatts sont exploitées sous le régime privé. « Il s’agit de trouver le bon emplacement, le bon circuit, d’étudier les caractéristiques de chaque canalisation, l’hydrologie de la zone… C’est un travail qui prend du temps et qui peut amener à mobiliser beaucoup d’expertises techniques différentes », explique Benjamin Bonnaz. L’étudiant de 3^e année parle en connaissance de cause puisqu’il a tout récemment mené une étude sur le territoire flanois, dont il est originaire. « Après plusieurs semaines d’étude sur la station de Flaine, nous avons identifié trois lieux potentiels, dont un se situant sur un captage à 150 mètres de dénivelé au-dessus de la station. L’eau arrive à cet endroit avec une force considérable et l’énergie est à ce jour brisée avec des réducteurs de pression. Installer une microcentrale de 30 kilowatts à cet endroit permettrait de récupérer de quoi alimenter une cinquantaine de foyers en simultané. Nous avons transmis notre rapport à la station de Flaine, qui en était la commanditaire dans le cadre d’un contrat réalisé auprès de la junior entreprise de notre école. Ils ont désormais les cartes entre les mains pour faire leur choix ». 

Un outil d’aide à la décision
Avec « Gemma », l’objectif de Benjamin et Romain est double : trouver le maximum de potentiels hydroélectriques inexploités et proposer un accompagnement clé en main pour l’installation de microcentrales. Le projet entrepreneurial des deux étudiants a déjà convaincu Dimitri Lafond, responsable du réseau d’eau de Flaine, exploité par Véolia. « Bien que modeste à l’échelle de la consommation électrique de toute la station, ces installations représentent un bon moyen de produire une énergie verte. L’étude réalisée par les étudiants de l’INSA Lyon nous a permis d’appréhender la faisabilité technique et financière d’une telle opération. Elle a également mis en avant l'ensemble des démarches administratives nécessaires à la mise en place et orienté le maître d'ouvrage vers des entreprises en mesure de l'accompagner dans la réalisation d'un tel projet. Ce type d'étude constitue un véritable outil d'aide à la décision », explique le professionnel en gestion et maîtrise de l’eau.

Une aventure entrepreneuriale
Il y a quelques mois, Romain et Benjamin participent au concours étudiant « InnoVivant ». Le défi : concilier construction et protection de la biodiversité. Ils remportent le 2^e prix et toute l’attention de l’entreprise organisatrice qui souhaite poursuivre l'aventure avec eux. « Ce challenge a été déterminant pour nous et nous avons décidé de nous investir plus profondément dans ce projet. Si notre façon de travailler intéresse une grande entreprise, c’est qu’il y a quelque chose à creuser ! Et puis, depuis que l’on se connaît, on s’est toujours dit qu’on serait patrons de notre entreprise, ensemble », rit Romain. 
Pendant les deux ans et demi d’études restant aux deux amis ingénieurs, ils comptent développer leurs connaissances en génie civil et en hydrologie, avec pour objectif, la proposition d'un service professionnel complet, de l’étude à la faisabilité. Pour leur dernière année à l’INSA Lyon, ils évoquent la Filière Étudiant Entreprendre, qui pourrait leur permettre de consolider leur offre et lancer leur entreprise à la sortie de leur diplôme. En attendant, l’équipe de « Gemma Micro-Hydro » espère pouvoir travailler rapidement avec d’autres stations et territoires de montagne. 

À propos, que signifie « Gemma » ? « C’est de l’argot autrichien dans le monde du ski alpin, un tic de langage que j’avais et qui est devenu une blague entre nous. Ça signifie ‘allons-y’. Peut-être était-ce un signe prémédité de notre collaboration ! », conclut Benjamin Bonnaz.

En savoir plus sur Gemma Micro-Hydro :   

 

Pour approfondir : Le numéro n°8 du Magazine #57 traite de l'urgence climatique.