À propos de l’auteur
Lionel Bonneau-Desroches
Alternant Energy Manager à IDEX ENERGIES
Élève à l’ENOV en Mastère TED
La transition énergétique se raconte souvent au futur : hydrogène, batteries nouvelle génération, réacteurs modulaires. Pourtant, une partie des réponses existe déjà – sur des plans jaunis, dans des brevets oubliés, parfois vieux de plus d’un siècle. Pomper de l’eau sans électricité, produire un mouvement à partir d’une simple source de chaleur, concentrer le soleil pour faire tourner une turbine : tout cela a été inventé, puis souvent abandonné. La paléo-énergétique propose de les exhumer. Avec une vraie question à la clé : ces vieilles ingéniosités ont-elles encore un potentiel aujourd’hui ?
Sommaire de l’article :
Qu’est-ce que la paléo-énergétique ?
Le mot intrigue, son principe est limpide. La paléo-énergétique désigne une démarche qui consiste à retrouver des inventions liées à l’énergie tombées dans l’oubli, mais dont la solution reste pertinente.
Une sorte d’archéologie de l’innovation, qui part d’un constat simple : l’histoire de l’énergie n’est ni linéaire ni darwinienne. Beaucoup de bonnes idées n’ont pas échoué parce qu’elles étaient mauvaises, mais parce que le contexte ne s’y prêtait pas.
La démarche n’a rien d’anecdotique. Un programme de recherche citoyen, lancé vers 2015 par le collectif Atelier 21 autour de Cédric Carles et soutenu par la fondation Schneider Electric, fédère depuis dix ans bénévoles, chercheurs, ingénieurs et curieux pour fouiller les archives.
Il en est sorti un ouvrage de référence, Rétrofutur, une frise chronologique des inventions démarrant vers 1780 et une exposition itinérante. L’atout de ces technologies ? La plupart reposent sur des brevets aujourd’hui dans le domaine public, libres d’être reproduits, et répondent à une logique low-tech : peu de terres rares, peu d’électronique, beaucoup de bon sens mécanique.
À partir de quand une invention devient-elle « paléo » ?
La question paraît anodine – vingt ans, quarante, soixante-dix ? – mais elle n’a pas de réponse chiffrée. Deux conditions comptent.
D’abord, l’invention doit être tombée dans l’oubli : si on s’en souvient, on ne la redécouvre pas.
Ensuite, elle doit répondre à un besoin actuel au moment où on la déterre. Sans cela, elle reste une curiosité de musée, ce que les amateurs appellent avec malice une « rétro-paléo » : charmante, mais sans usage.
Le critère n’est donc pas l’âge, c’est la pertinence retrouvée.
La pompe bélier : pomper l’eau sans une goutte d’électricité
Tout le monde a déjà entendu une canalisation cogner quand on ferme brutalement un robinet. Ce « coup de bélier », l’inertie de l’eau qui s’arrête net, est généralement une nuisance. La pompe bélier en fait un moteur. À l’aide d’une cloche d’air et d’un clapet anti-retour, elle récupère la surpression créée par ce choc pour propulser une partie de l’eau plus haut que sa source. Le tout sans la moindre énergie extérieure : seule la force de l’eau qu’on veut pomper est mise à contribution.
Le procédé n’a rien de théorique. En Afrique, des béliers hydrauliques alimentent des villages de 600 à 1 000 habitants, jusqu’à 40 000 litres par jour. À Noduwez, en Belgique, une batterie de trois béliers a fourni l’eau potable du village de 1912 à 1985 – soit plus de soixante-dix ans de service sans facture d’électricité. Pour le bâtiment et la ville, l’usage reste à inventer, mais les pistes sont concrètes : pour une agglomération traversée par un cours d’eau, le bélier pourrait alimenter le nettoyage des voiries ou l’arrosage des parcs lors des épisodes de canicule, en remplaçant autant de motopompes électriques.
Le moteur Stirling : la combustion silencieuse qui revient
En 1816, l’Écossais Robert Stirling brevette un moteur d’un genre particulier. Pas d’explosion dans un cylindre, mais un gaz chauffé par un foyer externe, qui se détend puis se contracte en refroidissant pour actionner un piston. Conséquences directes : le moteur est silencieux, peu polluant, et peut tourner avec n’importe quelle source de chaleur – y compris renouvelable. Deux défauts l’ont longtemps écarté : un coût élevé et un temps de chauffe qui le rend peu réactif.
Or ses qualités collent parfaitement à l’époque. Son rendement, de l’ordre de 40 à 45 %, dépasse les 35 % des meilleurs moteurs à explosion. En Arizona, soixante paraboles-Stirling de 25 kW produisent ensemble 1,5 MW d’électricité. Dans les années 1970, des voitures hybrides en étaient déjà équipées.
Aujourd’hui, l’engouement pour l’efficacité énergétique lui offre un second souffle, notamment en micro-cogénération : la chaudière WhisperGen fournit 10 kW de chauffage pour 1 kW d’électricité, avec un rendement global annoncé de 107 % – un chiffre qui dépasse 100 % parce qu’il additionne chaleur et électricité récupérées. Les secteurs spatial et de la défense, eux, ne l’ont jamais lâché.
La thermopile : transformer la chaleur perdue en électricité
Au début du XIXᵉ siècle, les physiciens Seebeck et Peltier mettent en évidence l’effet thermoélectrique : mettez en contact deux matériaux différents, chauffez la jonction, et un courant apparaît. L’effet est réversible – faites passer un courant, et la jonction se refroidit. En 1869, le physicien Clamond exploite ce principe pour bâtir une pile thermoélectrique alimentée par un brûleur à gaz ; un modèle géant servira même à produire de l’éclairage.
Le talon d’Achille de la technologie est son rendement : autour de 15 % en laboratoire, ce qui la cantonne aux petites puissances. On la croise dans les glacières de voiture branchées sur l’allume-cigare ou dans certains chargeurs de téléphone autonomes. Mais c’est ailleurs que se niche son intérêt pour la transition : convertir directement en électricité la chaleur fatale qui s’échappe des chaufferies et des sites industriels. Les ordres de grandeur restent modestes – un test australien donne 0,5 W par m² -, mais à l’échelle des immenses surfaces chaudes de l’industrie, l’idée mérite qu’on s’y attarde.
La centrale solaire à concentration : plus d’un siècle au compteur
On imagine volontiers le solaire à concentration comme une technologie de pointe. Elle a pourtant largement plus de cent ans. Dès 1882, à Paris, l’ingénieur Abel Pifre alimentait une presse d’imprimerie grâce à un concentrateur solaire, tirant un journal baptisé pour l’occasion le Soleil-Journal. En 1912, Frank Shuman construit à Maadi, en Égypte, la première véritable centrale solaire thermique du monde : cinq réflecteurs paraboliques concentrent les rayons sur un tuyau noir rempli d’eau, la vapeur produite entraîne une turbine, et le moteur de 44 kW ainsi obtenu pompe l’eau d’irrigation des champs de coton voisins.
Le principe n’a pas pris une ride. Les centrales actuelles portent des fluides jusqu’à 1 000 °C et servent au dessalement de l’eau de mer ou à la production d’hydrogène. Fin 2024, la puissance installée dans le monde atteignait 7 581 MW, en hausse de 10,4 % sur un an, l’Espagne et les États-Unis tenant le haut du pavé. Soyons lucides : ces chiffres restent minuscules face au photovoltaïque. Mais le solaire à concentration garde un atout décisif que le panneau classique n’a pas – il peut stocker sa chaleur, souvent dans des sels fondus, et donc produire de l’électricité après le coucher du soleil. Une énergie solaire pilotable, c’est exactement ce qui manque à un réseau décarboné.
Paléo énergie : Chance ou illusion ? Ce que le passé peut vraiment nous apporter
Si ces inventions étaient si bonnes, pourquoi ont-elles disparu ? La réponse tient rarement à la technique. Le plus souvent, il manquait un marché, donc des investisseurs prêts à industrialiser un procédé jugé compliqué. Une population satisfaite de solutions existantes ne réclamait rien. Et quand le pétrole était bon marché, développer une alternative ne valait pas l’effort.
Ajoutez les guerres et les crises qui détournent les inventeurs de leurs idées, et le tableau se complète. Il faut une conjoncture favorable pour qu’une bonne idée trouve enfin sa place.
C’est précisément là que se joue l’espoir. Crise climatique, fin programmée des énergies fossiles, recherche de sobriété : la conjoncture actuelle n’a jamais autant ressemblé à un terrain favorable. S’inspirer d’anciennes technologies n’est pas un retour en arrière ; couplées à nos matériaux modernes, à nos capteurs et à nos outils de gestion intelligente, elles peuvent devenir des alliées.
La nuance, c’est qu’aucune ne remplacera à elle seule un mix énergétique : ce sont des compléments, souvent locaux, taillés pour des usages précis plutôt que pour des révolutions à grande échelle.
Pourquoi la paléo-énergétique parle à la transition du bâtiment
Pour qui se forme à la transition énergétique ou travaille dans le bâtiment, ce champ est moins un musée qu’une boîte à idées. Les technologies paléo partagent un ADN qui colle aux attentes actuelles : sobres, réparables, peu dépendantes des terres rares, faciles à décentraliser. Un bélier hydraulique pour l’arrosage d’un éco-quartier traversé par une rivière, une thermopile pour grappiller l’électricité d’une chaufferie collective, un Stirling en micro-cogénération au pied d’un immeuble : autant de pistes qui méritent l’étude.
Le potentiel de la paléo-énergétique est donc réel, à condition de ne pas en faire un dogme. Ces inventions ne nous sauveront pas seules, et toutes ne passeront pas à l’échelle. Mais elles rappellent une chose utile à l’heure des grands plans technologiques : l’innovation ne consiste pas toujours à créer du neuf. Parfois, elle consiste à regarder ce qu’on avait sous les yeux, et qu’on avait simplement oublié.