Academy for a Better World (Mount Abu

BRAHMA KUMARIS ENVIRONNEMENT
ÉNÉRGIES RENOUVELABLES
Gyansarovar – Academy for a Better World
(Mount Abu, Rajasthan)
Shantivan
(Abu Road, Rajasthan)
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Énergies renouvelables et spiritualité
The Academy for a Better World
Partenariat Gouvernement et secteur privé
Systèmes hybrides et eau chaude
Développement dans le monde rural et les villages isolés
Global Hospital and Research Centre
Shantivan : des cuisines solaires pour 38 500 repas par jour
Une technologie à la portée de tous
Sensibiliser le public
Les acquis
Remerciements et contributions
BRAHMA KUMARIS FRANCE
(attention Eco Shanti France)
74, rue Orfila
75020 Paris
Contact environnement
[email protected]
Énergies renouvelables et spiritualité
Les systèmes photovoltaïques, les
turbines, les éoliennes et les pompes
solaires hydrauliques de petite taille ont
démontré leur fiabilité et leur coût
raisonnable. Ils fonctionnent sans
énergies fossiles et peuvent remplacer
les réseaux d’alimentation électrique,
notamment dans les villages.
Produire une énergie fiable, efficace et propre, est l’une des contributions de l’Organisation Brahma
Kumaris dans le domaine de l’environnement. Nous sommes tous concernés par la consommation
massive et le risque d’épuisement des ressources fossiles de la planète, ses conséquences pour l’avenir.
Les technologies des énergies renouvelables offrent aujourd’hui une solution alternative durable aux
populations qui ne possèdent pas d’autres ressources ; elles peuvent les aider à développer leur économie,
leur santé, leur système éducatif et leur qualité de vie.
La communauté mondiale est à un carrefour majeur : dans le contexte des défis liés au développement et
à l’environnement, elle se doit désormais de fournir en quantité suffisante, une énergie propre, fiable et
sans risque. Si le nombre de personnes touchées par la rareté et l’éventuelle pénurie des énergies fossiles
va en grandissant, d’une manière plus générale, les difficultés économiques, environnementales et
climatiques qu’elles génèrent concernent l’humanité tout entière. Les nouvelles technologies offrent une
solution durable à la crise de l’énergie ; elles peuvent également fournir aux personnes qui en sont
privées, des avantages en termes d’éducation, d’économie, de développement, de santé et de qualité de
vie, que ce soit en milieu urbain ou rural. Les systèmes photovoltaïques, les éoliennes et les capteurs
solaires et hydrauliques de petit gabarit ont démontré leur fiabilité et leur rendement. Ils fonctionnement
sans énergies fossiles et peuvent remplacer les réseaux d’alimentation électrique et les groupes
électrogènes, notamment dans les villages, où le coût de leur déploiement est particulièrement élevé en
zones isolées. Les groupes électrogènes ont aussi un coût de revient important, ils n’offrent pas une
solution viable à long terme, d’un point de vue environnemental et économique.
Le siège historique de l’Organisation Brahma Kumaris se situe à Mount Abu, à 1 300 mètres d’altitude,
sur la petite chaîne Aravali, dans un cadre isolé, rural et aride de la partie ouest du Rajasthan (Inde). Il est
confronté depuis toujours à ses besoins en énergie.
En 1992, grâce à la contribution des différentes branches de l’Organisation, le World Renewal Spiritual
Trust (WRST) créa un département des énergies renouvelables à son siège de Mount Abu. Entièrement
dédiée à l’éducation spirituelle et morale depuis sa fondation en 1936, l’Organisation décida de s’investir
dans ce domaine pour subvenir à ses besoins en électricité et autres formes d’énergies, nécessaires au
confort des résidents et des visiteurs. Dans ce contexte, les plans du nouveau campus, The Academy for a
Better World, parcelle de terre aride de quatorze hectares proche de Mount Abu, prirent en compte l’étude
des aspects environnementaux.
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The Academy for a Better World
(Gyansarovar)
Les panneaux solaires sur les toits des cuisines
de Gyansarovar (Academy for a better world).
The Academy for a Better World est née de la volonté de construire un village moderne en zone rurale. Ce
village devait être « différent » ; il voulait offrir à des personnes venues de tous les secteurs de la société
et de toutes les cultures, des séminaires fondés sur des valeurs et des principes appliqués à leur dimension
humaine, morale et spirituelle, pour les intégrer à la vie active. Motivée par une approche holistique, la
raison d’être du campus devait donc combiner une volonté environnementale, ouverte aux nouveaux
développements dans les domaines de l’énergie, de la communication et de l’éducation. Le projet était
quasiment réalisé en octobre 1995, lors de la conférence inaugurale sur le thème, « Une éducation fondée
sur les valeurs pour un monde meilleur ».
Les premiers pas du WRST vers les énergies renouvelables furent modestes. Il s’agissait de construire une
maison rurale expérimentale, capable de produire sa propre énergie. La bâtisse se composait d’un four à
briques d’argile comprenant un système de ventilation à double paroi, capable de maintenir une
température stable toute l’année. La maison, de même qu’un pavillon voisin dédié à la méditation et
construit sur des schémas identiques, devait être entièrement alimentée en électricité par l’énergie solaire
et éolienne ; l’énergie électrique extérieure, autour des constructions, était aussi d’origine solaire.
C’est ainsi que naquit le premier système hybride de ce type connu en Inde. Les plans furent dessinés
sous la responsabilité du Professeur Gernot Minke, Directeur du « Laboratoire de Construction
Expérimentale » de Kassel (Allemagne) ; les matériaux furent fournis par le « Institute of Solar Energy
Technologies » (ISET - Institut en Technologies d’Energie Solaire) – institut paragouvernemental
également basé à Kassel, spécialisé dans la recherche et le développement des énergies renouvelables. Le
département des énergies renouvelables du WRST s’installa dans la « Maison Solaire » où il travaille
depuis 1992. Sa première tâche fut d’observer en continu les radiations solaires et la vitesse du vent ;
l’analyse des données confirma que Mount Abu était un site favorable à un projet-pilote : situé à 1 300
mètres au-dessus du niveau de la mer, il jouit tout au long de l’année d’un ciel dégagé avec l’un des plus
hauts niveaux de radiations solaires du Rajasthan.
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Le réseau d’électricité conventionnelle commercial étant peu fiable dans la région, les possibilités offertes
par les énergies renouvelables étaient donc très attrayantes. Un premier contact fut réalisé avec l’Agence
Allemande Gouvernementale des Opérations Techniques (GTZ). Grâce à son soutien et sous la direction
du Docteur Schott (Directeur de l’ISET), un projet de recherche fut lancé en décembre 1992. Ce projet
devait démontrer que l’on pouvait utiliser le vent et le soleil pour alimenter en énergie les cuisines
solaires de ce village-pilote. Un système de générateur hybride photovoltaïque et éolienne fut installé,
suivi en continu par un ordinateur.
Partenariat entre gouvernement et secteur privé
Le second projet naquit en 1995. Il comprenait deux éoliennes pouvant produire 3 kW et 1 kW. Il obtint le
soutien du Ministère des Ressources d’Energies Non-conventionnelles (MNES – Gouvernement Indien),
qui testa puis certifia les générateurs. Ce projet fut inclus dans le programme de développement de
l’énergie éolienne en milieu rural pour les villages isolés.
En 1996, 2 paraboles solaires de 7,5 m2 furent installées sur les vastes toits en terrasses de la cuisine du
campus. Reliée à un convertisseur de chaleur de 40 x 40 cm, chaque parabole produisait jusqu’à
3 kW (soit 1,050 watt par m2) ; la chaleur produite atteignait au maximum 650°C. Après leur mise en
service pour produire 150 repas par jour, il fut décidé en 1997 de développer une installation complète de
24 paraboles. C’est ainsi que fut réalisé le premier prototype capable de produire 2 000 repas par jour à la
vapeur solaire. La technologie des cuisines fut créée par le Suisse Wolfgang Scheffler, l’Eco Centre de
Brahma Kumaris (dans le Gujarat) et « Hoch Temperatur Teknik » (HTT), l’une des entreprises
allemandes spécialisée dans la transformation des énergies.
Technologie
Une parabole (miroir) réfléchit en position verticale vers la face frontale de chaque récepteur, tandis
qu’une autre parabole réfléchit en position horizontale vers sa face opposée. Les miroirs sont alignés de
l’est vers l’ouest et suivent la rotation de la terre pour faire face au soleil, grâce à une unité centrale
électronique ; après le coucher du soleil, les miroirs sont remis manuellement en position de départ pour
le matin suivant. Assemblées en Inde, les paraboles présentent une surface totale de 190 m2.
Le montage des paraboles sur des rails garantit un résultat optimal. La fourniture en énergie solaire est
reliée à un générateur de vapeur diesel en cas de faibles radiations ; ce dernier ne fonctionne qu’en cas de
besoin. La production est de 650 kg de vapeur par jour. Elle circule vers les cuisines dans des
canalisations équipées d’un réducteur de pression. En termes d’efficacité et de coût, ces cuisines sont un
exemple de l’utilisation de l’énergie solaire transformée en vapeur. Ce projet pilote est d’une taille
significative, utilisant une technologie relativement simple pour un entretien peu coûteux ; il est de
fabrication locale, et utilise aussi des matériaux locaux.
Systèmes hybrides et production d’eau chaude
En mars 1996, un système hybride produisant 10 kW, combinant les énergies éoliennes, solaire et diesel,
fut installé pour charger des accumulateurs capables de fournir en permanence de l’électricité aux
systèmes de communication et audiovisuel (téléphones, ordinateurs, etc.).
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Il s’agit d’un autre cas de système hybride de production d’énergie. Il utilise à la fois les ressources en
énergie solaire et éolienne pour produire de l'électricité ; il peut fonctionner indépendamment en utilisant
l’une ou l’autre ressource. Le générateur éolien fournit jusqu’à 2,5 kW pour un vent moyen de 10 m/s.
Cependant, un vent d’une telle force n’est pas disponible toute l’année à Mount Abu et ne constitue donc
pas une ressource principale. En revanche, le soleil est une source d’énergie fiable tout au long de l’année,
à l’exception de la période de la mousson. L’accumulateur d’énergie peut assurer une surproduction de
courte durée ; en cas de manque d’énergie, il est possible de recharger les batteries en se branchant sur le
réseau local ou à l’aide de petits groupes électrogènes. Le résultat est une énergie électrique fiable 24h/24,
qui prend en compte l’environnement et les coûts.
Les réservoirs d’eau chaude ont été installés sur le campus entre 1996 et 1998. Ils peuvent fournir jusqu’à
40 000 l d’eau chaude solaire par jour, principalement pour les sanitaires. Un équipement capable de
produire 20 000 l d’eau supplémentaires par jour a été installé ensuite pour alimenter le Siège historique
de Brahma Kumaris, « Pandav Bhavan », situé lui aussi à Mount Abu.
Entre 1997 et 1998, Brahma Kumaris et le WRST ont installé 100 pompes fonctionnant à l’énergie
solaire, sur le campus et les autres sites de Brahma Kumaris.
En 2000, Sunpower (Allemagne) et le WRST ont installé sur les deux campus, Pandav Bhavan et
Shantivan (voir ci-dessous), 3 transformateurs d’énergie de 50 kW chacun. Ils sont utilisés pour les
besoins de fourniture d’électricité en continu ou des besoins essentiels tels que, la production d’eau
potable, les éclairages de secours, les systèmes de communication et les cuisines. En plus de garantir une
fourniture d’électricité fiable en continu, cette technologie élimine les désagréments et les coûts infligés
par les coupures répétitives des groupes électrogènes.
Les autres choix en faveur du respect de l’environnement témoignent de la même volonté : préserver la
topographie existante, les évolutions géologiques, limiter la hauteur des bâtiments et ne pas construire sur
plus de 12% de la surface totale du site. Le WRST a également installé une station d’épuration sur le
campus. Elle est la seule de ce type dans tout le Rajasthan occidental, capable de traiter jusqu’à 200 000 l
d’eaux usées par jour – dont 80% sont recyclables. L’eau ainsi traitée est acheminée vers des réservoirs et
utilisée pour l’arrosage des jardins du campus.
Développement dans le monde rural et les villages isolés
Le Rajasthan est l’un des états de l’Union Indienne les moins développés du point de vue économique.
L’analphabétisme est important, le travail est rare, une grande partie de la population rurale vit dans la
pauvreté. Devant l’évidence des besoins de la communauté rurale, le village de Salgaon, âgé de 1 000
ans, voisin du campus, a été le pionnier d’un programme de développement au sens large. En 1999, les
rues du village furent équipées d’éclairages et les maisons de kits de cuisines solaires (projet piloté par
Brahma Kumaris). Ce succès a permis d’étendre le projet aux villages voisins.
Global Hospital and Research Centre
Le Rajasthan occidental est l’une des régions les plus défavorisées de l’Inde, pour tout ce qui concerne
l’accès aux soins et le droit à la santé. Pour remédier à cette situation, Brahma Kumaris a développé en
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1990 à Mount Abu, une structure de 120 lits, Global Hospital and Research Centre. La création de
l’hôpital est même antérieure aux activités liées environnementales.
Au début de l’année 2002, un plan d’action a été proposé au Ministère des Ressources d’Énergies Non
Conventionnelles, pour qu’il participe à l’installation de 20 paraboles solaires pour la production de
vapeur à l’usage des cuisines, des stérilisateurs et de la blanchisserie de l’hôpital. Ces équipements ont été
mis en activité en 2003. La taille des récepteurs paraboliques est de 12,6 m2 et d’un design plus
performant.
Shantivan : des cuisines solaires pour 38 500 repas par jour
Dans le début des années 90, l’Organisation accueillait régulièrement à Mount Abu ses membres venant
de plus de 60 pays. De nouveaux moyens étaient indispensables pour mieux répondre à leurs besoins. En
1995, le WRST lançait des travaux à Shantivan – un terrain de 25 hectares proche d’Abu Road, au pied de
la chaîne Aravali. Les constructions comprenaient un auditorium d’une capacité de 20 000 places, des
cuisines, des réfectoires et un village de 15 000 lits. Grâce au savoir et à la maîtrise acquis sur les sites
voisins de Mount Abu, le plan prévoyait des cuisines à vapeur solaire.
Pour optimiser les processus déjà connus, Wolfgang Scheffler et l’Eco Centre, en collaboration avec le
WRST, ont amélioré les formes des paraboles. La nouvelle installation est constituée de 84 récepteurs
paraboliques de deuxième génération, et des canalisations principales de gros diamètre pour alimenter les
réservoirs d’eau potable et les réservoirs de vapeur.
Les installations des cuisines à énergie solaire de Shantivan
Ces paraboles sont de forme ovale ; leur surface de réflexion est de 9,2 m2. Elles reposent sur un support
rotatif posé sur un pied ; l’ensemble est en acier et fabriqué localement par le WRST. Chaque parabole se
compose de 260 miroirs et mesure 1,65 x 2 mètres. Les miroirs sont importés d’Allemagne et leur
réflexion atteint 93%. Chaque disque peut produire 4 kW et la radiation solaire permet d’atteindre une
température allant jusqu’à 800°C au point de concentration. Les disques sont installés par paires, l’un est
vertical et l’autre horizontal. La lumière qu’ils réfléchissent est concentrée sur 42 récepteurs cylindriques
d’un diamètre de 35 cm, en acier inoxydable ; ils sont montés à 3 m du centre des paraboles. Chaque
module est piloté en semi-automatique grâce à un système de manivelle, de câbles en acier et une pendule
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électronique qui anime un moteur à énergie photovoltaïque. Tous les soirs, le système est repositionné
pour le matin suivant. La vapeur est rassemblée au moyen de 6 canalisations principales et indépendantes,
d’un diamètre de 35 cm et d’une longueur de 24 m. Elle est ensuite stockée dans un silo à vapeur avant
d’être distribuée par des canalisations murales jusqu’aux cuisines.
L’ensemble fonctionne comme un siphon thermique : chaque canalisation principale est un réservoir
indépendant et ne nécessite pas de producteur de vapeur, de régulateur de chaleur et ne nécessite pas
d’électricité pour alimenter des pompes de distribution. Cette méthode offre une efficacité maximale et
protège des coupures d’électricité. Utilisation, fonctionnement et maintenance au quotidien ne présentent
aucune difficulté pour une équipe de trois personnes formées à l’installation et basées sur site.
Le système est aussi équipé d’un adoucisseur d’eau pour empêcher la formation de sel dans les
canalisations principales, d’un réducteur de pression qui garantit la distribution de la vapeur en continu, et
enfin, d’un groupe électrogène de secours (mécanique) ; il est utilisé les jours où l’ensoleillement est
insuffisant, palliant les besoins en vapeur et garantissant une distribution 24h/24. La mousson est la seule
période de l’année pendant laquelle le compresseur de secours est utilisé à plein temps – une période de
10 semaines. Des soupapes de sécurité protègent tout risque de surpression et un mécanisme d’arrêt
d’urgence contrôlé par ordinateur mesure en continu la température et la pression à l’intérieur des
canalisations en 6 points.
Ces installations ont été mises en route en janvier 1998. Elles peuvent produire 3 500 kg de vapeur par
jour. Cette vapeur est principalement utilisée pour les cuisines, la stérilisation de l’eau et les boissons
chaudes. Prévus pour 20 000 repas par jour, les équipements en fournissent jusqu’à 38 500 repas en
période d’ensoleillement maximal. Grâce au soutien du MNES, l’installation attire l’attention de
nombreux médias, dont la BBC qui l’a décrite comme la plus grande cuisine du monde à énergie solaire.
Schéma des cuisines solaires de Shantivan
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Une technologie pour tous
Des efforts considérables ont été produits au cours des
dernières années pour développer le savoir-faire acquis à
Mount Abu et l’étendre, d’une part aux ensembles
résidentiels du réseau Brahma Kumaris en Inde, mais aussi
à un public plus large. Entre 1998 et 2000, une soixantaine
de Centres Brahma Kumaris ont été équipés d’un système
solaire photovoltaïque standard d’une puissance de 5 kW.
Le WRST assure le développement technique des
systèmes prévus à l’origine pour pomper l’eau, alimenter
les ordinateurs, les éclairages de secours et les
ventilateurs. En 2000, le Centre de séminaires du WRST à
Hubli (Yellapur) a été équipé d’un système de 10
paraboles, pour des cuisines à vapeur solaire capables de
produire 1 200 repas par jour.
Lampe solaire à usage domestique
En 2001, un nouvel ensemble résidentiel a été mis en chantier à Manesar, près de New Delhi (Gurgaon) :
Om Shanti Retreat Centre. Prévu pour une capacité de 1 000 personnes, les plans intègrent le déploiement
de technologies utilisant les énergies renouvelables. En 2002, des cuisines à vapeur solaire furent
installées, alimentées par 24 paraboles. Il est aussi prévu d’équiper le complexe d’un générateur
photovoltaïque de 200 kW, et des recherches sont lancées pour développer et standardiser un système
d’énergie solaire privé d’1 kW, destiné à équiper 300 Centres Brahma Kumaris en Inde.
Sensibiliser le public
Le « Département de l’Energie Renouvelable » (Department of Renewable Energy) a pour principal
objectif l’amélioration des conditions de vie dans les villages isolés et défavorisés du Rajasthan, en y
développant des énergies alternatives. Reconnue en Inde et dans plusieurs pays occidentaux
« organisation d’utilité publique à vocation éducative », l’Organisation Brahma Kumaris pousse vers la
réalisation de projets concrets. Elle est ainsi fidèle à son idéal d’une relation plus harmonieuse entre
l’humanité et son environnement.
Chaque mois, l’Organisation Brahma Kumaris reçoit un grand nombre de visiteurs à Mount Abu. Ils
viennent généralement participer à des séminaires, des ateliers ou des conférences. Pendant leur séjour,
beaucoup visitent les installations développées en collaboration avec les institutions et les agences du
gouvernement. Pour mieux sensibiliser les visiteurs, l’une des prochaines étapes comprend la construction
au Peace Park de Mount Abu (le Parc de la Paix), d’un pavillon présentant l’ensemble des installations à
partir de maquettes.
Le Département des Energies Renouvelables a commencé la vente de lampes à énergie solaire dès 1997 .
Au début de l’année 2001, il a ouvert une première boutique solaire (Aditya shop) dans le village de
Shantivan. L’objectif est de promouvoir ces techniques en les rendant accessibles au grand public. Ces
produits ont reçu un accueil enthousiaste ; entre 1997 à 2002, plus de 15 000 lampes, 500 systèmes
d’éclairage domestiques et 400 kits de cuisines à vapeur ont été vendus.
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Cependant, si le coût d’utilisation des énergies renouvelables est très bas, l’investissement préalable
constitue une barrière pour beaucoup et les aides financières nécessaires à leur acquisition sont encore
insuffisantes. Il est donc essentiel de mieux informer le public des avantages liés aux énergies
renouvelables, pour favoriser le déploiement de nouvelles solutions à plus grande échelle dans les années
à venir, ce qui les rendra moins coûteuses.
Recherches en cours
Le programme de recherche et de développement du Département des Energies Renouvelables s’étend
aux technologies suivantes :
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Kits d’énergie photovoltaïque
cuisines à vapeur solaire
recyclage des eaux usées
production d’eau chaude solaire
architecture solaire passive.
Les résultats obtenus par l’Organisation dans le cadre d’un projet expérimental avec les énergies
renouvelables sont relativement humbles comparés aux besoins réels. Néanmoins, ils ont démontré des
avantages pratiques concrets. Une source d’énergie fiable a été mise en œuvre et d’un point de vue
technique, elle est désormais facile à développer à partir de modèles existants. D’autre part, cette
opération a réuni des personnes issues de cultures différentes qui ont travaillé sur des projets de
développement importants. Nous y voyons le début d’un partenariat dynamique qui ne demande qu’à
s’étendre pour servir d’autres domaines d’intérêts partagés. Le Département souhaite ouvrir le dialogue
pour envisager une plus grande coopération avec de nouveaux partenaires impliqués dans ces
technologies et leurs applications et développements futurs.
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Remerciements & contributions
Le World Spiritual Renewal Trust, sous les auspices de Brahma Kumaris World Spiritual University,
remercie les organisations suivantes, pour les subsides, le soutien, la participation et toute autre forme
collaboration et d’engagement :
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Advanced Energy Systems, Perth, Australie
Brahma Kumaris Educational Society, Mumbai, Inde,
Charitable Trust to promote Social, Medical and Cultural Institution in India, Brême,
Allemagne
ECO Centre, Valsad, Gujarat, Inde
Le Gouvernement d’Australie, AusAid, Australian High Commission, New Delhi,
Inde
Le Gouvernement d’Allemagne, la German Agency for Technical Operations (GTZ),
Eschborn, Allemagne
Le Gouvernement de l’Inde, Ministry of Non-Conventional Energy Sources, New
Delhi, Inde
Hoch Temperatur Technik/High Temperature Technology (HTT), Herford, Allemagne
India Care, Berlin, Allemangne
Indian Insttute of Technology (IIT), New Delhi, Allemagne
Indian Renewable Energy Develoment Agency (IREDA), Inde
Institute of Solar Energy Technologies (ISET), Kassel, Allemagne
Université de Kassel, Research Laboratory for Experimental Building, Kassel,
Allemagne
Siemens Solar, Inde
Solar Bruecke
Sunpower, Bad Vilbel, Allemagne
ULOG, Solar Research, Suisse
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