Pour faire face à la crise climatique, les États-Unis devraient lancer une mission nationale d'innovation énergétique

Drew Hays/Unsplash

L'Amérique a lancé avec succès des missions nationales d'innovation à maintes reprises. Ces missions ont livré des médicaments vitaux, déclenché les révolutions informatiques et Internet et envoyé des humains sur la lune. Plus récemment, le gouvernement américain a investi des milliards de dollars dans une campagne nationale d'innovation pour aider les sociétés pharmaceutiques à développer des vaccins et des traitements contre le covid-19.

Pourtant, les États-Unis n'ont pas lancé une telle mission pour contrer la menace la plus grave de notre époque : le changement climatique. Bien que quelques technologies d'énergie propre, telles que l'énergie éolienne et solaire, aient atteint la compétitivité des coûts avec les combustibles fossiles, beaucoup d'autres ont un besoin urgent d'avancées si le monde veut atteindre zéro émission nette de carbone - un exploit herculéen connu sous le nom de décarbonation profonde.

Le moment est venu pour les États-Unis de lancer une mission nationale d'innovation énergétique pour accélérer ces transitions énergétiques dans le monde et créer des industries compétitives et créatrices d'emplois chez eux. Aujourd'hui, nous et nos coauteurs avons publié Dynamiser l'Amérique , une feuille de route détaillée permettant au gouvernement fédéral de tripler le financement de la recherche, du développement et de la démonstration (RD&D) sur les énergies propres.

Même si la politique du changement climatique est polarisée, il existe un large accord bipartite derrière une forte poussée en faveur de l'innovation énergétique. Au Congrès, le sénateur Lamar Alexander, un républicain du Tennessee, a proposé un projet New Manhattan pour l'énergie propre, exactement en ligne avec la recommandation (pdf, page 216) des membres démocrates du House Select Committee on the Climate Crisis pour augmenter considérablement le financement de la RD&D sur les énergies propres. Le candidat démocrate à la présidentielle américaine Joe Biden a promis de faire le plus gros investissement jamais réalisé dans la recherche et l'innovation en matière d'énergie propre s'il est élu. Et bien que l'administration du président Donald Trump ait demandé à plusieurs reprises de réduire le financement de l'innovation énergétique, les législateurs républicains l'ont repoussé et l'ont augmenté au cours de chacune des quatre dernières années.

Cette vague de soutien bipartite a ouvert une rare fenêtre d'opportunité pour la prochaine administration et le prochain Congrès. Lancer une Mission Nationale d'Innovation Energétique représente une politique climatique à la fois très ambitieuse et politiquement réalisable.

Une somme modique

L'amélioration des performances et la réduction du coût des technologies d'énergie propre sont les contributions les plus importantes que les États-Unis peuvent apporter pour faire progresser la lutte mondiale contre le changement climatique.

Les technologies d’aujourd’hui ne sont pas à la hauteur de la tâche de décarbonation profonde. L'Agence internationale de l'énergie met en garde que sur les 46 technologies nécessaires pour faire face à la crise climatique, seules six progressent sur la voie d'un déploiement massif pour permettre des émissions nettes nulles d'ici 2070 et limiter le réchauffement climatique en dessous de 2 °C ; les 40 autres ne baisseront pas de coût ou n'atteindront pas une échelle commerciale sans innovation supplémentaire. Critiques pour une transition mondiale vers une énergie propre, celles-ci incluent des technologies qui nous aideront à capturer et à stocker les émissions de carbone de l'atmosphère et des centrales à combustibles fossiles ; produire et utiliser des carburants propres tels que l'hydrogène ; stocker l'énergie éolienne et solaire variable pendant de longues durées ; gérer des systèmes complexes tels que les réseaux électriques intelligents ; et plus. Environ la moitié les réductions nécessaires pour atteindre rapidement des émissions mondiales nettes nulles doivent provenir de technologies qui ne sont pas encore disponibles dans le commerce.

Le financement gouvernemental peut accélérer la commercialisation en soutenant la recherche dans les universités, les laboratoires fédéraux et les entreprises privées. L'investissement privé actuel dans ces technologies est anémique. En 2019, les investisseurs en capital-risque investi seulement 1 milliard de dollars dans les entreprises énergétiques américaines, contre 20 milliards de dollars pour les accords de biotechnologie et 70 milliards de dollars pour les entreprises de technologie de l'information. L'American Energy Innovation Council, dirigé par Bill Gates et des leaders de l'industrie, appels pour (pdf) tripler de toute urgence le budget fédéral de RD&D énergétique, ce qui stimulerait à son tour des niveaux beaucoup plus élevés d'investissements privés.

Selon notre plan, le budget fédéral annuel pour l'innovation en matière d'énergie propre atteindrait 25 milliards de dollars d'ici 2025. Ce n'est pas une somme déraisonnable - c'est une fraction du financement que les États-Unis dépensent pour l'innovation en matière de santé et de défense et un peu plus de 1 % du budget fédéral discrétionnaire budget. Cette somme modeste aurait un impact dramatique, à la fois sur la croissance de notre économie et sur la réduction de nos émissions de gaz à effet de serre.

Notre feuille de route présente des recommandations détaillées pour le Congrès afin de financer 10 piliers technologiques, chacun représentant un besoin critique de décarbonisation. Nous concentrons nos suggestions sur les piliers qui sont aujourd'hui sous-financés et qui peuvent soutenir des industries américaines compétitives à l'échelle mondiale.

Les technologies de captage du carbone en sont un bon exemple. Même si les énergies solaire et éolienne continuent de croître rapidement, elles ne peuvent tout simplement pas remplacer les vastes quantités de combustibles fossiles utilisées pour faire fonctionner les processus industriels ou produire de l'électricité. Pour réduire les émissions de manière abordable, les pays du monde entier, en particulier les économies émergentes dont la demande énergétique augmente rapidement, comme l'Inde, devront rendre l'utilisation des combustibles fossiles plus propre en plus d'étendre l'utilisation des énergies renouvelables. Les États-Unis ont déjà plus d'installations de captage de carbone que tout autre pays dans le monde et pourrait s'emparer du leadership sur le marché mondial grâce à une poussée d'innovation concertée de la part du gouvernement.

Dans d'autres technologies, notamment les batteries de nouvelle génération, les véhicules électriques et les produits et services de réseau intelligent, les entreprises américaines développent déjà des technologies de pointe. Le financement gouvernemental peut développer ces industries. Cela peut également stimuler la recherche en cours pour s'attaquer aux sources d'émissions souvent négligées. Par exemple, l'agriculture de précision peut réduire l'utilisation d'engrais, épargnant ainsi les émissions d'oxyde nitreux, un gaz à effet de serre.

Temps de mener

Les marchés mondiaux des nouvelles technologies d'énergie propre vaudront des billions de dollars au cours des prochaines décennies. D'autres pays, dont la Chine, l'Allemagne, la Corée du Sud et le Japon, ont formulé des stratégies nationales pour conquérir des parts de ces marchés en croissance et investissent des fractions beaucoup plus importantes de leur PIB que les États-Unis. L'Amérique aussi devrait investir dans sa propre compétitivité.

Peu de temps après l'inauguration de 2021, le président devrait annoncer la mission nationale d'innovation énergétique et convoquer un groupe de travail de la Maison Blanche pour accélérer sa mise en œuvre. Le Congrès devrait approuver un budget qui augmente fortement de 30 % le financement de la R&D sur les énergies propres pour l'année prochaine, à près de 12 milliards de dollars, une première étape vers un triplement sur cinq ans. Pour aider la prochaine administration et le Congrès à démarrer, nous avons compilé un ensemble détaillé de recommandations de financement pour les agences du gouvernement fédéral, y compris les ministères de l'Énergie, de la Défense et de l'Agriculture, ainsi que la National Science Foundation, la NASA et autres.

Enfin, les États-Unis devraient également réaffirmer leur leadership international en matière d'innovation énergétique. En 2015, l'administration Obama-Biden a orchestré Mission Innovation , un pacte entre 20 pays pour doubler le financement public de la RD&D énergétique sur cinq ans. Mais les États-Unis ont rapidement renoncé à leur engagement, alors même que la Chine a doublé son propre financement. La prochaine administration devrait renouveler son engagement envers Mission Innovation et être le fer de lance des efforts internationaux visant à commercialiser de nouvelles technologies.

En redoublant leurs investissements dans l'innovation en matière d'énergie propre chez eux et en réaffirmant leurs promesses à l'étranger, les États-Unis peuvent accélérer le développement de technologies essentielles à une décarbonation profonde. Il est maintenant temps de lancer une mission nationale d'innovation énergétique pour faire face à la crise climatique et mener la transition vers une énergie propre.

Varun Sivaram, chercheur principal invité au Center on Global Energy Policy de l'Université de Columbia, est l'ancien directeur technique de ReNew Power, la plus grande entreprise indienne d'énergie renouvelable. Colin Cunliff est analyste principal des politiques à l'Information Technology and Innovation Foundation. Julio Friedmann, chercheur principal au Center on Global Energy Policy de l'Université de Columbia, est un ancien haut fonctionnaire du Département américain de l'énergie. Avec David Sandalow et David Hart, ils sont coauteurs de Energizing America : Une feuille de route pour lancer une mission nationale d'innovation énergétique .

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