Front de Sciences : Décarbonation de l'énergie

Le Front de Sciences "Décarbonation de l’énergie" développe des approches systémiques pour optimiser l’efficacité énergétique des procédés et systèmes industriels, intégrer les énergies alternatives décarbonées et développer des technologies de stockage pour répondre au défi de l’intermittence des énergies renouvelables. Il est piloté par Raphaële Théry Hétreux, chercheuse au Laboratoire de Génie Chimique (LGC) et enseignante à l’ENSIACET.
Interview de Raphaële Thery Hétreux
« Notre démarche se caractérise par une approche systémique. » Raphaële Thery Hétreux
À quels grands enjeux ce Front de Sciences répond-t-il ?
Notre Front de Sciences s’attaque à un défi majeur : transformer en profondeur le modèle industriel français pour le rendre décarboné et résilient. En 2024, les émissions mondiales de CO2 ont atteint un record de 37,8 gigatonnes. Selon l’Agence Internationale de l’Énergie, les émissions dues à la combustion d’énergie pour l’industrie représentent près de 41 % des émissions totales de CO2 à l’échelle mondiale et près de 20 % en France. Dans le cadre du paquet « Fit for 55 », l’Union Européenne vise une réduction de 55 % des gaz à effet de serre d’ici 2050 par rapport à 2015. La Stratégie Française Energie Climat fixe un objectif de neutralité carbone à l’horizon 2050.
Quels sont les leviers prioritaires ?
Nous travaillons sur deux axes majeurs complémentaires :
- Le premier concerne l’efficacité énergétique des sites industriels, avec des approches systémiques incluant l’intégration énergétique, la planification énergétique et la gestion intégrée de l’énergie et de la production, ainsi que l’amélioration de l’efficacité des opérations unitaires comme la distillation.
- Le second axe porte sur l’intégration d’énergies alternatives : les gaz décarbonés issus du power-to-X (hydrogène, ammoniac), la chaleur renouvelable via le solaire thermique et la valorisation de la chaleur fatale.
Un enjeu transversal majeur émerge : la gestion de l’intermittence et de l’incertitude liées aux énergies renouvelables, nécessitant le développement de technologies innovantes pour le stockage de chaleur ou le stockage d’hydrogène, notamment via les supports liquides organiques porteurs d’hydrogène (LOHC). Notre démarche se caractérise par une approche systémique analysant l’ensemble d’un système industriel pour identifier les synergies possibles entre les différents composants.
Quels sont les principaux atouts de l’ENSIACET en matière de recherche ?
Le Laboratoire de Génie Chimique est reconnu internationalement pour son expertise en optimisation des procédés et en intégration énergétique.
Nous sommes membres du conseil scientifique de l’alliance ALLICE, qui fédère l’ensemble des acteurs industriels de la filière. Nous avons organisé une journée de rencontre recherche-industrie en 2024 et participons au groupe de travail recherche du Comité stratégique
de filière Nouveaux Systèmes Énergétiques.
Nous avons également contribué à la création du Groupe thématique PRIDE (Procédés Responsables Intégrés et Durables) de la Société Française de Génie des Procédés. Ces collaborations nous permettent de rester au contact des problématiques industrielles réelles, particulièrement celles des PME et ETI.
Comment envisagez-vous l’évolution des formations ?
L’École compte déjà deux parcours de spécialisation de dernière année : "Éco-énergie" avec l’ENSEEIHT et "Efficacité et logistique énergétique des systèmes industriels".
Nous allons renforcer la formation sur le stockage thermique, sujet central des 15 prochaines années, car l’industrie manque de compétences sur ces sujets. Nous insisterons aussi sur la dimension systémique : les ingénieurs de demain doivent penser flux, réseaux, interactions, circularité. L’interdisciplinarité devient incontournable, mobilisant thermodynamique, génie des procédés, génie industriel, automatique et économie. Nous devons développer les compétences numériques pour la simulation, l’optimisation et l’intelligence artificielle.
Enfin, la formation continue prend une importance stratégique pour accompagner les ingénieurs en poste dans cette mutation.
Comment formez-vous les futurs ingénieurs à ces enjeux ?
La formation des ingénieurs à la décarbonation industrielle est au cœur de nos priorités. Nous avons développé la spécialisation "Efficacité et Logistique de l’Énergie des Systèmes industriels" qui forme des ingénieurs capables de concevoir, optimiser et piloter des procédés plus sobres et décarbonés. Nos étudiants travaillent sur des projets réels.
Dès 2017, un projet avec Arkema visant l’amélioration énergétique d’un procédé du site de Lannemezan a conduit à l’installation d’un nouvel échangeur, réduisant la consommation de la colonne à distiller de 12 %, soit une économie de 1 130 tonnes de CO2 par an. En 2024, un projet avec Terreal Wienerberger s’est concentré sur l’optimisation des séchoirs de fabrication de terres cuites. Ce projet s’est poursuivi en 2025 avec le recrutement d’étudiants en stage et en contrat de professionnalisation.
Depuis 2020, nous collaborons avec des startups innovantes comme Idhelio, Sollys, Pyrhelio (chaleur renouvelable) ou MagREEsource (recyclage d’aimants). Les étudiants poursuivent ensuite en stages dans le domaine de l’efficacité énergétique les réseaux de chaleur et de froid ou encore les pompes à chaleur haute température dans des entreprises telles que Arkema, Engie ou Fives.
Les "Journées Décarbonation de l’industrie" organisées en juin 2025 illustrent notre volonté de tirer pleinement partie des passerelles que nous avons mises en place entre monde académique et industriel.
Interview réalisée par Emmanuelle Durand-Rodriguez - Telmi Studio













