Aperçu du marché : Les innovations canadiennes continuent de façonner l’avenir énergétique

Date de diffusion : 2017-06-29

En cette année du 150^e anniversaire du Canada, il nous semble approprié de rappeler quelques innovations canadiennes qui ont façonné, et continuent de façonner, l’industrie énergétique.

Énergie nucléaire : Le réacteur canadien à deutérium-uranium (CANDU)

Le réacteur CANDU est l’une des innovations canadiennes les plus connues. En 1945, les scientifiques canadiens ont été des précurseurs dans l’utilisation de l’eau lourde (aussi appelée « oxyde de deutérium ») comme « caloporteur » (fluide réfrigérant) dans la production d’énergie nucléair^{Note de bas de page 1}. Cette percée a jeté les bases à la construction du premier réacteur canadien de type CANDU, à Rolphton, en Ontario, où la production d’électricité au moyen de cette source d’énergie a commencé le 4 juin 1962.

Aujourd’hui, on compte 30 réacteurs CANDU en service dans sept pays, dont le Canada. Les réacteurs CANDU comblent 15 % des besoins en électricité du Canada et sont une source d’électricité à faibles émissions de carbone^{Note de bas de page 2}.

Source et description

Source : Association nucléaire canadienne, Office, Agence internationale de l’énergie atomique [anglais seulement], Données de l’Office

Description : Les deux illustrations ci-dessus font ressortir quelques éléments importants des réacteurs CANDU et du DGMV :

• Aujourd’hui, pas moins de 30 réacteurs CANDU sont en service dans sept pays, à savoir le Canada, l’Argentine, la Chine, l’Inde, la Corée, le Pakistan et la Roumanie.
• Les réacteurs CANDU produisent 5,5 % de toute l’énergie nucléaire dans le monde.
• Les réacteurs CANDU comptent pour 56 % de la production d’électricité en Ontario.
• Les réacteurs CANDU fournissent 15 % de la production totale d’électricité au Canada.
• En 2016, on a utilisé le DGMV pour 36 % de l’exploitation de sables bitumineux, soit l’équivalent de 900 000 barils par jour.

Oléifaction (exploitation de pétrole) : Drainage par gravité au moyen de vapeur (DGMV)

Dans les années 1970, Roger Butler (Ph. D.) [anglais seulement] a mis au point le procédé d'oléifaction par DGMV [anglais seulement] dans l’exploitation des sables bitumineux au Canada. Pour le DGMV, on utilise deux puits horizontaux pour atteindre le bitume déposé à des profondeurs trop grandes pour en faire l’extraction à ciel ouvert. On injecte de la vapeur dans le puits supérieur pour chauffer le bitume et permettre son écoulement jusqu’au puits inférieur, d’où il est pompé à la surface. Le DGMV ouvre l’accès à de vastes ressources souterraines que l’on peut exploiter au moyen de plateformes qui perturbent moins de 10 % de la zone en surface.

En 2016, on a eu recours au DGMV pour la production de 36 % des sables bitumineux, une hausse de 20 % par rapport à 2010. De nouvelles méthodes d’extraction sont aussi mises à l’essai ou en voie de développement^{Note de bas de page 3}, mais aucune n’est encore utilisée à grande échelle.

Source et description

Source : ICFAR [anglais seulement}

Description : L’illustration ci-dessus montre qu’une proportion allant jusqu’à 20 % de la production de pétrole lourd au Canada est valorisée dans des cokeurs fluides.

Traitement du pétrole : Cokéfaction fluidifiée

Les sociétés canadiennes ont aussi été des pionnières dans la valorisation du bitume, un procédé qui consiste à fracturer ou « fissurer » le bitume en huiles de viscosité moyenne et en huiles légères de plus grande valeur et plus faciles à traiter. La cokéfaction fluidifiée [anglais seulement] est une technologie de valorisation mise au point par des sociétés canadiennes et qui est largement utilisée par Syncrude à Fort McMurray, en Alberta, et par l’Imperial Oil à Sarnia, en Ontario. Les unités de cokéfaction de Syncrude [anglais seulement] comptent parmi les plus grandes dans le monde.

Énergies renouvelables et stockage d’énergie :

Piles à combustible

La société Ballard Power Systems Inc. [anglais seulement] de Vancouver se spécialise dans les technologies de transport et les technologies liées à l’énergie fixe. Ses piles à combustible à membrane échangeuse de protons combinent l’hydrogène et l’oxygène pour produire de l’électricité sans combustion. Il s’agit d’un procédé hautement efficace qui dégage très peu d’émissions. En 2005, 33 autobus dans le monde étaient munis de piles à combustible de Ballard. Une vingtaine d’autres ont été mis en service à Whistler, en Colombie-Britannique, avant les Jeux olympiques d’hiver de 2010. De plus, les 22 premiers autobus, sur un total projeté de 300, sont entrés en service en Chine en 2016. Cette année, Ballard est devenue la première société fabriquant des piles à combustible dont le parc mondial d’autobus a franchi le seuil des dix millions de kilomètres [anglais seulement] de service générateur de revenus.

Hydrogenics [anglais seulement],société dont le siège social est établi en Ontario, est un autre fabricant de piles à combustible qui a contribué à la mise au point et à la prolifération des technologies de ce type.

Source et description

Source : HPB Magazine [anglais seulement], Ballard Power Systems Inc. [anglais seulement]

Description : L’illustration ci-dessus fait ressortir certains éléments importants du lotissement résidentiel à énergie solaire de Drake Landing, et des piles à hydrogène :

• Plus de 90 % des besoins en chauffage domestique des 52 maisons de ce quartier sont satisfaits au moyen de l’énergie solaire.
• Le parc d’autobus à piles combustibles de Ballard a récemment franchi le seuil des 10 000 000 kilomètres de service générateur de revenus.

Le lotissement résidentiel à énergie solaire de Drake

Le lotissement résidentiel de Drake Landing [anglais seulement] situé à Okotoks, en Alberta, est un quartier de 52 maisons unifamiliales aménagé selon un plan bien précis, qui compte parmi les précurseurs dans le monde en matière de stockage de l’énergie thermique. Un réseau étendu et complexe de capteurs solaires posés sur les toits des garages et d’unités souterraines de stockage de la chaleur comblent plus de 90 % des besoins en chauffage à longueur d’année, y compris durant les rudes hivers de l’Alberta^{Note de bas de page 4}. Inauguré en 2007, le lotissement a mérité une reconnaissance nationale et internationale dans les domaines du logement durable et de la technologie héliothermique.

Source et description

Source : NRCan

Description : L’illustration ci-dessus fait ressortir certains éléments du projet géothermique de Springhill :

• L’eau dans la mine est à une température constante de 18 degrés Celsius.
• Le système géothermique utilisant la chaleur d’une mine abandonnée est en service depuis 1987.

Système géothermique de Springhill utilisant l’eau d’une mine

Au milieu des années 1980, la localité de Springhill, en Nouvelle-Écosse, a commencé à s’intéresser au potentiel des mines des environs comme sources de chaleur géothermique. Abandonnées depuis de nombreuses années, les mines s’étaient remplies d’eau que la Terre maintenait naturellement à une température d’environ 18 degrés Celsius. Vers 1994, huit utilisateurs locaux, dont une grande usine de fabrication de plastique, extrayaient l’eau de la mine pour alimenter leurs pompes thermiques et chauffer leurs locaux. Le projet de Springhill a été parmi les premiers sites industriels dans le monde à démontrer la viabilité de l’énergie géothermique tirée de l’eau d’une mine [anglais seulement]. Cette technologie est maintenant présente dans plusieurs pays, dont les États-Unis, les Pays-Bas [anglais seulement], le Royaume-Uni [anglais seulement], et l’Allemagne.