Comment économiser l'énergie en laboratoire
Défi économie d'électricité : explorer le potentiel d'économie en laboratoire
Différents groupes de recherche de l'Université de Bâle ont optimisé leur consommation d'électricité dans le cadre de l'Electricity Saving Challenge. Des mesures simples ont permis de réduire considérablement la consommation d'électricité, sans que la science ne soit limitée.
En novembre 2024, les collaborateurs du Biozentrum et du département de physique se sont penchés sur une question précise : comment économiser le plus d'électricité possible sans compromettre la recherche ? Une quinzaine de groupes de recherche ont participé au défi de l'économie d'électricité. La campagne visait à aider la communauté universitaire à atteindre les objectifs de l'université en matière de développement durable.
Dans le cadre de sa stratégie climatique, l'Université de Bâle s'est engagée à réduire de 25 % les émissions de gaz à effet de serre dans le domaine de l'électricité d'ici à 2030. L'accord universel sur les objectifs fixé par le gouvernement fédéral s'applique également aux grands bâtiments et prévoit une réduction annuelle de 2 % au cours des dix prochaines années. En outre, le concours constitue également un point de départ pour réduire considérablement les coûts de l'électricité.
"Cela s'est concrétisé pour nous lors de l'analyse de la pénurie d'électricité en 2022. C'est là que nous avons examiné pour la première fois la consommation d'électricité en détail. Parallèlement, nous avons introduit un logiciel qui permet aux utilisateurs de s'impliquer systématiquement", explique Irmo Lehmann, responsable de la technologie et de l'exploitation des bâtiments à l'université. Avec Christopher Weiss, responsable du campus des sciences naturelles et des sciences de la vie, il a mis au point ces systèmes et le défi des économies d'électricité.
Sept bâtiments consomment les trois quarts de l'électricité
Environ trois quarts de la consommation d'électricité de l'université proviennent de sept bâtiments. Au sommet : le Biozentrum, achevé en 2021, abrite plus de 30 groupes de recherche, une salle de serveurs centrale et le Center for Scientific Computing.
Il était déjà clair qu'il existait un fort potentiel d'économies dans les opérations de laboratoire. Mais où se trouvent exactement les plus grands leviers ? "Jusqu'à présent, c'était une boîte noire pour nous. Nous savions à peu près quelle quantité d'électricité les différents appareils consommaient, mais pas combien il y en avait ni comment ils étaient utilisés", explique M. Weiss.
Pour progresser, il a fallu installer de nombreux compteurs supplémentaires et les connecter au nouveau logiciel - environ 150 pour les deux bâtiments. Cela a permis aux participants de suivre leur consommation d'électricité en temps réel sur leurs smartphones et leurs ordinateurs de bureau. Le concours à durée limitée visait à motiver le plus grand nombre possible de chercheurs à participer. Près de la moitié des groupes de recherche des deux départements ont finalement participé.
Explorer le potentiel d'économie en laboratoire
"Nous voulions faire le plus d'essais possibles", explique Dario Dörig, responsable des médias et de la préparation des produits de laboratoire au Biozentrum. Avec son équipe de 13 personnes, il a commencé par faire le tour des salles et par examiner tous les appareils et processus pour voir s'il était possible de réaliser des économies. Ils ont notamment constaté que le nettoyage et la stérilisation du matériel de laboratoire et la production des milieux de culture nécessaires aux expériences étaient très gourmands en énergie.
Ils ont pu réaliser une grande partie des économies d'électricité au niveau du séchage des produits de laboratoire. Au lieu de sécher les matériaux nettoyés à la température habituelle de 110°C, ils ont été chauffés à l'eau chaude pendant le cycle de rinçage final, puis séchés à l'air froid. Comme l'eau de rinçage est chauffée avec l'énergie du réseau de chauffage urbain, cela a permis d'économiser de l'électricité.
"Les minuteries constituaient une autre mesure", explique M. Dörig. Ils ont été achetés pour le concours et connectés aux appareils qui ne sont pas utilisés le week-end ou la nuit.
L'effort en valait la peine. Dario Dörig et son équipe sont les gagnants du concours d'économie d'électricité. Au total, leur unité a réduit sa consommation de 38 %. "Je suis très fier que mon équipe ait mis en œuvre ces mesures de manière aussi cohérente dans son travail quotidien", déclare Dario Dörig.
Tobias Mühlethaler, post-doctorant dans l'unité de biophysique du Biozentrum, a reçu un autre prix : il a été récompensé pour la meilleure documentation. "Nous avons principalement utilisé la méthode de branchement", explique-t-il. "Néanmoins, la consommation de base était relativement élevée, ce que nous ne pouvons pas expliquer. Grâce aux dossiers détaillés de M. Mühlethaler, l'équipe chargée de la technique et de l'exploitation des bâtiments peut désormais en rechercher les causes.
Éviter le mode veille
Mais que reste-t-il de ce projet d'économie d'un mois ? Dario Dörig et son équipe prévoient une évaluation : qu'est-ce qui peut être facilement intégré dans la vie de tous les jours ? Quelles sont les mesures qui nécessitent des ajustements supplémentaires ? Et lesquelles doivent être évitées parce qu'elles prennent trop de temps ? "Je pense que nous pouvons raisonnablement réduire la consommation de 15 à 20 % à moyen terme", déclare M. Dörig.
Pour de nombreux domaines de recherche, un point de départ essentiel pour économiser l'électricité est d'éteindre systématiquement les appareils en mode veille. Dans le domaine des sciences de la vie, il est clairement démontré que le passage de la température de -80 à -70 degrés Celsius réduit d'environ 20 % les besoins en électricité d'un nombre accru de congélateurs et ne présente aucun risque pour les échantillons stockés à l'intérieur. Grâce à l'expérience acquise avec plus d'une centaine d'appareils au Biozentrum, cette méthode peut maintenant être mise en pratique à grande échelle.
Pour Lehmann et Weiss, c'est avant tout un succès d'avoir attiré la communauté académique dans la compétition avec la visualisation en temps réel. "Lorsque les chercheurs ont pris conscience de l'énorme quantité d'électricité consommée, leur engagement s'est accru à pas de géant", souligne M. Weiss. Marcel Scheiwiller, directeur général du Biozentrum, ne peut que le confirmer. Globalement, la consommation d'électricité a été réduite de 8,5 %. "Et ce, sans aucune incidence sur les activités de recherche", précise M. Lehmann. Cela a permis d'économiser 4 000 francs suisses en un mois. La confiance et la compréhension ont été établies avec succès, à commencer par la volonté de prendre au sérieux les petits pas. Après tout, Weiss et Lehmann y croient fermement : "Nous ne pourrons atteindre nos objectifs en matière d'émissions qu'en travaillant ensemble."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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