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Eau & énergie : il est temps de faire des villes plus intelligentes

November 3, 2022
3-5 min

La Banque mondiale estime qu'aujourd'hui dans le monde, 4,4 milliards de personnes vivent dans les villes. D'ici 2050, 7 personnes sur 10 vivront dans des zones urbaines.

En conséquence, les paysages ruraux se réduisent et sont remplacés par des villes faites de béton, de verre, d'acier et d'asphalte. Les infrastructures de transport, d'énergie et d'eau deviennent plus compliquées. La consommation de carburant et d'énergie augmente.

Le changement climatique vient s'ajouter à ce défi de l'ultra-urbanisation avec l'augmentation des températures, des événements météorologiques plus fréquents et plus intenses, des inondations, des sécheresses et l'élévation du niveau de la mer. Dans un article récent, le Forum économique mondial indique que "quatre villes sur cinq sont confrontées à des risques climatiques "importants" cette année, tandis qu'un quart d'entre elles s'attendent à être confrontées à des risques climatiques "à haut risque", plus intenses et plus fréquents, d'ici 2025."

Les villes sont des systèmes complexes, construits pour durer des décennies. Cependant, le changement climatique les oblige à évoluer rapidement car il est crucial de rendre les villes plus intelligentes, plus sûres, plus frugales tout en étant durables.

Le premier risque pour les habitants provient des phénomènes météorologiques extrêmes. Les fortes pluies peuvent générer des inondations rapides et dangereuses. Leurs conséquences sont aggravées par l'environnement urbain, qui laisse peu de place à l'évacuation de l'eau.

Le second est la chaleur, avec la création d'îlots de chaleur urbains. Les bâtiments, l'asphalte, l'imperméabilisation des surfaces et le manque d'"espaces verts" augmentent encore de quelques degrés les températures par rapport aux zones environnantes. Pendant la journée, les surfaces comme la pierre, le béton ou l'asphalte captent la chaleur du soleil. La nuit, elle est libérée dans l'atmosphère, empêchant un refroidissement correct de l'air ambiant. Les transports et la climatisation aggravent encore le problème.

Pour protéger la population et prévenir les problèmes de santé et de sécurité, des mesures d'atténuation doivent être prises. Des solutions existent déjà.

Tout d'abord, il est important de cartographier et de mesurer. Cartographier les zones à risque d'inondation, et localiser les points chauds et les espaces plus frais. L'installation de capteurs à travers la ville, mais aussi l'analyse des anciens schémas météorologiques pourraient aider à comprendre quelles sont les zones les plus à risque. En outre, l'intelligence artificielle apporte une aide significative dans l'analyse de ces quantités massives de données. Un réseau et des capteurs permettent d'avoir une vision locale (analyse capteur par capteur) et une vision macro pour voir les événements météorologiques à venir, suivre leurs trajectoires et tirer des enseignements de leurs conséquences (voir le post de Camila Auvray à ce sujet).

cartographie du réseau de chaleur urbain de la ville de Troyes
Cartographie du réseau de chaleur urbain de la ville de Troyes ©Kermap

Il est ensuite temps d'agir.

Assurer la sécurité des personnes est une priorité pour les équipes de gestion des urgences. Elles doivent comprendre où se situent les risques d'inondation les plus élevés. Elles peuvent également bénéficier de prévisions météorologiques ultra-locales en temps réel, comme celles fournies par HD Rain. Sur la base de ces prévisions, les populations peuvent recevoir des alertes précoces, le trafic peut être redirigé et les équipes de secours peuvent être prépositionnées. Des vies sont sauvées et des biens sont préservés.

L'eau et la végétation ont un rôle clé à jouer pour refroidir l'air grâce à l'évaporation et l'évapotranspiration. Il faut réintroduire les arbres et les arbustes dans les milieux urbains et développer les espaces verts. Ils joueraient également un rôle d'ombrage, de filtre à pollution et aideraient à gérer les ruissellements.

Des revêtements plus clairs et des peintures de toiture réfléchissantes peuvent contribuer à réduire la température dans les îlots de chaleur urbains.

L'accroissement de la population et l'extension des zones urbaines augmentent également les besoins en énergie. Si l'énergie produite provient de combustibles fossiles, elle maximise les conséquences du changement climatique.

L'UE s'est mise d'accord en octobre 2022, sur une loi interdisant la vente de nouvelles voitures à essence et diesel d'ici 2035. Les courtes distances associées à la vie et au travail dans les villes les rendent particulièrement adaptées à l'utilisation de véhicules électriques. Cette mesure permettra aux transports de réduire considérablement les émissions polluantes dans les villes (et partout ailleurs).

Jusqu'à présent, les villes n'avaient aucun rôle à jouer dans la décarbonisation de la production d'électricité. Celle-ci était produite dans de grandes centrales électriques, loin des centres urbains, car le manque d'espace au sein des villes était un problème. Les progrès des technologies des énergies renouvelables et des réseaux intelligents, ainsi que le soutien politique, contribuent désormais au développement d'une production d'électricité plus locale. L'électricité est consommée là où elle est produite. Les citoyens, les municipalités, les magasins et les entreprises utilisent leurs toits et leurs parkings pour installer des panneaux photovoltaïques. Des communautés énergétiques sont créées pour apporter de la flexibilité au système et permettre aux citoyens de jouer leur rôle dans la transition énergétique. Un système très vertical et centralisé se transforme désormais en un réseau de nœuds.

Avec les progrès technologiques, le développement de start-ups innovantes et l'utilisation de l'intelligence artificielle, les villes deviennent plus intelligentes et plus durables.