Dossier : l’énergie verte

L’hydrogène fait pschitt !
Piste évoquée il ya trois ans, force est de constater que les générateurs fonctionnant à l’hydrogène (sur le principe de la pile à hydrogène) n’ont pas vraiment convaincu le milieu. Trop coûteux à développer et faisant face à de réelles difficultés pour l’approvisionnement, les groupes hydrogène sont cantonnés à quelques utilisations événementielles plus sédentaires, dans des lieux qui permettent les autorisations préalables pour le stockage des bouteilles de gaz, à condition de savoir parfaitement estimer sa consommation (une recharge en hydrogène imposant souvent l’arrêt total du groupe pour changer les bouteilles). Il n’y a donc pas d’offre concrète sur cette famille d’énergie verte chez les loueurs, à part Revolt mais qui eux-mêmes confient que le marché reste assez limité.

Les "bio" carburants comme transition réelle
Comme nous l’évoquions il y a trois ans avec Fabrice Lefebvre, de Revolt, un des prestataires précurseurs dans le domaine de l’énergie verte, adapter les groupes traditionnels thermiques aux carburants d’origine agricole, c’est possible. Depuis, certains loueurs s’y sont mis, en investissant avec des services spécialisés de motoristes diesel pour régler, par exemple, l’injection de ces moteurs. Laurent Héritier, de Transpalux, témoigne : « Le HVO 100 commercialisé par Total est un carburant d’origine renouvelable qui est conforme aux nouvelles directives européennes, et on va l’utiliser désormais sur notre flotte de groupes insonorisés. Le seul souci, c’est sa disponibilité sur le territoire. On est donc forcé de l’associer à des cuves pour assurer l’autonomie, et de se créer un réseau de stockage à proximité de nos antennes, voire même sur le lieu de tournage si l’on part sur une durée suffisante dans la même zone ». Michaël Rousseau, de Lumex, a, lui, déjà transformé l’intégralité de sa flotte depuis 2021. « L’arrivée du HVO100 est une vraie alternative qui permet de réduire de 80 % l’empreinte carbone des groupes thermiques traditionnels. Il est en plus miscible avec le gasoil tel qu’on le trouve en station-service, donc ça permet une vraie souplesse dans la logistique quand on travaille sur des événements itinérants comme le Tour de France ou que les unités traversent simplement la France d’un tournage à l’autre. En cas de besoin, on peut très facilement faire rouler le camion jusqu’au prochain dépôt de HVO 100. C’est en tout cas une avancée si on compare avec le biocarburant B100 utilisé il y a trois ans (et toujours sur le marché), qui n’était pas miscible ». Danys Bruyère, de TSF, lui, défend aussi les groupes diesel les plus récents, conformes à la norme Stage 5. « Les groupes de cette gamme sont équipés de filtres à particules, de vannes EGR (afin de réinjecter les gaz partiellement brûlés à bas régime) et de pots catalytiques. Une technologie qui remplit parfaitement les normes antipollution européennes et qu’il ne faut pas pour autant enterrer sous prétexte de l’engouement pour les énergies dites propres. »
Reste aussi la question épineuse de la réelle nature écologique de ces carburants dits "bio" qui, selon Jean-Marc Jancovici (le créateur du bilan carbone), devraient plutôt être appelés carburants d’origine agricole ou végétale. L’empreinte carbone non négligeable liée à leur culture (colza, tournesol pour biogasoil ou betterave pour le bioéthanol), et leur transformation nécessitant en réalité d’être intégrée au calcul pour juger de leur réelle capacité à préserver la planète. Qui plus est, une ressource très en dessous des besoins qui ne pourra à terme jamais remplacer complètement le pétrole... Sauf à faire des économies drastiques.

Les packs de batteries s’imposent
Déjà quotidiennement utilisées depuis trois ans, les solutions de packs d’accumulateurs ont désormais envahi les plateaux de tournage, quand les difficultés d’accéder au réseau électrique se présentent – ou simplement pour diminuer les quantités de prolongateurs. Dans cette catégorie, on peut d’abord parler des "valises", transportables facilement par une personne, qu’on va installer à proximité d’une source située trop loin du branchement. Des packs qui tournent autour de 2 à 5 kW, combinant à la fois les accumulateurs et la partie électronique gérant la charge et la décharge. A peu près tous les loueurs de matériel les proposent actuellement, et ces petits modules sont devenus le cœur de la demande pour l’alimentation rapide, modulaire et propre sur les plateaux.

Dans la gamme supérieure, soit autour des 12 kW (puissance max de projecteur 6 kW), les packs prennent très vite de l’embonpoint et avoisinent les 100 kg. La mobilité n’est plus la même, et on se retrouve avec des solutions moins souples. Là encore, tous les loueurs sont équipés de ces modèles (Cube Energie TSF, Power box Tyva, Wattman Pess Energy, Maluna UE10,8, Egen Panalux 10-10...) qui tournent régulièrement et qui permettent un maillage plus intelligent de la distribution électrique sur un tournage. Parmi les nouveautés annoncées pour la fin de l’été, Pess Energy va lancer un nouveau pack baptisé Flywatt, conditionné sous la forme d’un flycase de 69x56x85,5 cm pour 130 kg. « Avec 11 kW de puissance continue et 10 kWh d’autonomie, ce bloc de puissance a été conçu comme une brique de Lego », explique Remi Pilot, fondateur de Pess Energy. « On peut désormais les utiliser en combinaisons multiples, ce qui permet d’augmenter la puissance continue, et l’autonomie, soit avec six éléments, atteindre un groupe de 66 kW et 60 kWh. Un système qui se veut comme configurable à la carte, ce qui, je pense, est un vrai plus pour les équipes et les loueurs. »

Juste au-dessus, le pack Egen 20/30 de chez Panalux est un modèle plus lourd (300 kg) mais qui offre 20 kW de puissance continue pour 30 kWh de capacité. Mesurant 1,3x0,65x1,15 m, il est conditionné sur roulante et peut, comme les autres, s’asservir pour offrir une réelle alternative 100 % batteries sur les tournages. Patrick Leplat, de Panavision France, détaille : « Sur une publicité L’Oréal produite par Première Heure sur le pont Alexandre III, nous étions, par exemple, confrontés à une limite de poids maximum pour le groupe. En proposant une solution d’alimentation Egen (2 packs 20/30), on a pu s’installer directement sur le pont et simplifier ainsi beaucoup le tournage. Cumulant les capacités, ce super pack de 40 kW et 60 kWh a permis d’alimenter l’intégralité des besoins sur la journée ».

Ensuite viennent les packs batteries grosse puissance sur palette, déplaçables uniquement par chariot élévateur ou par grue. Ces modèles, qui atteignent des capacités de l’ordre de la centaine de kWh, s’apparentent aux groupes électrogènes de chantier, qu’on installe sur site et qu’on ne va pas déplacer tous les jours vu leur poids, même si certains peuvent être chargés et demeurer dans un véhicule dédié (à condition que celui-ci puisse les accepter en charge utile et qu’il respecte les directives de sécurité en matière de transport).

Parmi les nouveaux venus dans cette famille, on peut citer le Nomad, de Nestor, société de prestation de service dédié au travail des régisseurs. Un pack batterie de 100 kWh, capable de délivrer 30 kW de puissance continue. Mathieu Cauvin, le fondateur de Nestor, explique : « Pour développer ce produit, nous nous sommes associés avec Ian Motion, un ingénieur qui vient de l’industrie automobile et qui propose, via son bureau d’études, la mise au point de chaînes de traction électrique (batteries et moteurs) dans des domaines assez variés. En prenant comme point de départ un encombrement et un poids donné pour pouvoir déplacer notre Nomad dans un véhicule léger type Citroën Jumpy (soit 1,2x1,2x1 m pour 1 tonne).

Nous avons donc fabriqué un premier prototype qui sort quotidiennement depuis le début de l’année 2024 sur les tournages. La base est un pack batteries Lithium Fer Phosphate (LFP) plus robuste en termes de cycles de charge / décharge que l’équivalent en Nickel Manganèse Cobalt (l’autre technologie, plus ancienne et plus répandue, mais avec une densité énergétique et un coût de fabrication plus élevés). Un choix fait en tenant compte de la migration annoncée par Tesla et d’autres constructeurs automobiles vers le LFP. Le Nomad a été conçu au départ pour satisfaire les besoins de l’équipe régie, mais il se retrouve depuis ses premiers retours d’utilisateurs largement plébiscités par les équipes image, que ce soit pour alimenter des sources ou servir à l’alimentation du village caméra (retours, moniteurs, chargeurs...). En tenant compte de sa capacité, il peut, par exemple, faire fonctionner un 18 kW HMI pendant environ six heures, ou, comme sur un tournage de série culinaire récent ("Sauce"), alimenter un barnum dédié au stylisme avec les fours et les accessoires électriques de cuisine... ». Ce pack, en version unique en ce début d’été 2024, devrait rapidement être rejoint par plusieurs autres modèles de première série (horizon octobre 2024) pour former une première flotte chez Nestor. Ces Nomads pourront (comme désormais tous les packs) s’asservir l’un à l’autre pour donner un super générateur selon les besoins ponctuels du plateau. Autre point fort, sa recharge rapide 10/90 % en une heure seulement sur les stations superchargeurs destinées aux véhicules électriques.
A noter l’intérêt porté à cette initiative, puisqu’elle a bénéficié de l’aide du CNC pour son développement, et que plusieurs prestataires historiques de la lumière s’intéressent désormais au produit après une série de tests chez eux.

Autre initiative lancée cette fois-ci par TSF, celle de la mise au point d’un véhicule électrique léger équipé d’un pack batterie à demeure, conçu comme un tout (actuellement en fin de fabrication, sortie prévue dernier trimestre 2024). Danys Bruyère explique : « Pour ce groupe électrogène mobile 100 % batterie, on a résolument décidé de mettre l’accent sur l’autonomie plutôt que sur la puissance continue. Avec 50 kW de puissance et 175 kWh d’autonomie, on devrait couvrir 80 % des besoins d’énergie quotidienne de nos clients, en se basant sur les chiffres de consommation des dernières années. Construit sur une base d’un utilitaire de 10 m³, donc avec un permis VL, ce groupe mobile pourra donc accéder à peu près n’importe où dans la ville, avec une autonomie de 200 km réels et bien entendu la faculté de pouvoir se recharger sur le réseau véhicules (bornes publiques ou superchargeurs).

Dans cette même famille, en plus lourd (2 tonnes pour 2,24x2x1,16 m), chez Revolt, on trouve le Off Grid LX 45/100 LFP, triphasé qui délivre 45 kW de puissance en sortie, pour une autonomie de 100 kWh. Pour des besoins encore plus importants et sédentaires (festivals, événements), Revolt propose aussi des packs sous la forme containers bateau (2,44x6 m) allant jusqu’à 250 kWh.
Ainsi qu’un véhicule poids lourd mis au point pour le Tour de France 2023 qui intègre un énorme pack batterie de 90 kVA de puissance continue pour 180 kWh d’autonomie.
Jocelyn Van De Wiene, de Revolt, détaille : « Ce véhicule, à moteur thermique, embarque une unité batteries d’une très grande autonomie. Il se recharge en 3h30 sur le réseau électrique (branchement 90 kVA) et pèse environ 4 tonnes. Il est utilisé depuis l’été 2023 et tourne pas mal depuis. Des essais chez Transpalux sont programmés cet été pour l’évaluer par rapport aux demandes du marché cinéma ».

Enfin dans cette catégorie, on trouve aussi deux derniers projets qui sont dans leur phase de tests avant leur prochaine mise sur le marché :
- Le Green Block 300 kW/300 kWh, conditionné sous la forme d’une remorque (1,5x2,5x1 m) pesant 2 300 kg. Adrien Doré, un de ses créateurs, explique : « Pour ce bloc de puissance, nous sommes partis d’un poids limite pour pouvoir déplacer le pack à partir d’un véhicule permis B. Ceci afin de simplifier la mobilité. En bénéficiant des dernières avancées en termes de poids sur les accus LFP, on peut ainsi proposer une autonomie de 300 kWh, ce qui permet de couvrir les besoins journaliers de quasiment tous les tournages. En plaçant la remorque près d’un point de raccordement secteur, on peut en outre se brancher en même temps qu’on tourne et conserver un niveau de charge acceptable sans envisager de repartir à zéro en fin de journée ».

- Enfin, un container batterie de 160 kW pour 600 kWh qui est en train d’être finalisé par Pess Energy sur la base de cellules issues de l’industrie automobile, récupérées sur les voitures accidentées ou non réparables. Après avoir été testées et requalifiées, elles sont réutilisées pour ce méga pack de 6 tonnes nommé Bulk conditionné dans un container de 3x2,4 m. Rémi Pilot détaille : « L’intérêt de recycler des batteries déjà existantes est double, non seulement pour des raisons écologiques, mais aussi financières. Un tel pack pouvant être produit pour la moitié du prix d ’un modèle équipé de cellules neuves (250 k€ au lieu de 500) ». Temps de charge annoncé : environ 6 heures sur un branchement tri 125 A.

La question du poids et de la recharge
Comme on le constate sur ce genre de packs de très grosse capacité, deux problématiques émergent : le poids d’abord. « Avec 10 kg pour 1 kWh, on est dans une équation simple... et atteindre les puissances et l’autonomie des groupes thermiques, c’est encore compliqué », affirme Laurent Héritier, de Tranpalux. Quant à la recharge, elle est aussi compliquée à résoudre. Michaël Rousseau, de Lumex, explique : « Recharger une valise ou un Power Bank, c’est donné à n’importe quelle équipe, avec une simple prise 16 A en quelques heures, mais dès qu’on commence à s’aventurer dans de telles capacités, le temps devient vite un obstacle majeur. Il faut une station de recharge rapide, chose que les prestataires n’ont pas forcément tous dans leurs locaux. Bien sûr, ces bornes existent dans les grandes villes, souvent dans des parkings ou en extérieur mais l’accès pour de tels blocs de batteries n’est pas toujours garanti ».

L’option hybridation
Pour faire face à ce défi de la recharge, plusieurs prestataires ont choisi d’associer un groupe thermique à un pack batterie. L’énergie étant fournie en priorité sur la batterie, le groupe se mettant en marche quand on baisse trop en capacité, pour prolonger l’autonomie. C’est le cas notamment, chez Panalux, avec le groupe Power H40, qui combine un pack batterie et un groupe diesel 40 kW conforme à la norme ULEZ (correspondant à l’accès à la ZFE de Londres). A noter que ce genre d’hybridation a démarré il y a déjà une dizaine d’année. Michaël Rousseau se souvient : « En 2011, on a eu les prémices de cette démarche, en proposant un groupe thermique associé à un onduleur qui permettait (avec des batteries au plomb) d’assurer une continuité d’alimentation complètement transparente entre un raccord secteur et le groupe via l’intervention de l’onduleur. Une solution permettant de sécuriser l’alimentation d’un direct en cas de coupure secteur. Depuis les packs batteries ont beaucoup évolué, et on peut très bien les charger sur un poids lourd en l’associant avec un groupe thermique qui démarrera au moment opportun. Reste le bilan carbone du camion et du groupe lui-même si ils ne sont pas alimentés par du biocarburant. Personnellement, je reste persuadé qu’un simple groupe moderne thermique fonctionnant avec du carburant HV100 aura un meilleur bilan qu’une telle solution hybride batterie / thermique diesel classique. Et je ne parle même pas de la pollution à venir que va générer le recyclage de toutes ces batteries... ».
Autre option d’hybridation, celle avec le secteur qui vise, en intercalant un module onduleur et batterie, de pouvoir tirer ponctuellement une puissance plus élevée que celle du raccordement, et recharger le pack en même temps qu’on l’utilise avec des sources. Si tous les packs un peu puissants (comme le Nomad ou le Egen Panalux) proposent cette fonction, on trouve aussi une solution peu connue venant du BTP, au catalogue Revolt : un module fonctionnant sur le principe du volant à inertie (bloc de 1,5x1,5x1,3 m pour 1,2 t) capable de délivrer une puissance de 85 kW sur 15 minutes avec un raccordement secteur 32 A triphasé.

La niche du solaire
Pour les projets tournés l’été ou dans le sud, on peut aussi envisager une solution de recharge solaire des packs d’accumulateurs. Le principal inconvénient de cette option étant la surface minimum nécessaire à déployer au sol pour pouvoir efficacement travailler. Ce qui impose une installation quasi sédentaire, la plus mobile restant une remorque solaire de chez Revolt se dépliant sur une surface de 6,5 m par 2,5 m (soit 15 panneaux photovoltaïques) pour une puissance de 5 kW. Ou celle de Pess Energy baptisée Ekla (10x2 m, permettant de recharger un pack Wattman en 12 h). Un méga pack solaire fixe de 30 kW (avec stockage de 60 kWh) existant également chez Revolt, nécessitant une surface de panneaux à déployer de... 35 m par 12 !

Et la sécurité dans tout ça ?
Les dangers liés à l’emballement thermique et à l’explosion de batteries sont désormais connus. Plusieurs sinistres ayant déjà touchés certains prestataires du cinéma ces dernières années, sans parler du gigantesque feu de 900 tonnes de batteries qui s’est déclenché à la mi-février dans un entrepôt près de Decazeville (Aveyron). Si le risque d’un incendie peut être plus facilement géré avec une simple valise de 4 kWh, les packs de 100 kWh et plus posent naturellement plus de questions sur leur utilisation ainsi que pour leur transport. Face à cette situation, il faut rappeler l’importance de la législation dans le domaine, puisque ces nouveaux outils – à partir d’un poids de 333 kg de batteries Lithium – rentrent désormais dans la catégorie 9 de la directive internationale relative au transport international des marchandises dangereuses par route (ADR). Deux autres accords régulant le transport par air (IATA) et par la mer (IMDG). Patrick Leplat, de Panavision, insiste sur ce point : « Dans le milieu du cinéma, il y a objectivement une méconnaissance en matière de sécurité face aux batteries. Les propositions de packs se multipliant avec l’annonce de l’interdiction des groupes thermiques, il faut quand même rappeler qu’une législation européenne est en vigueur dans ce domaine, et qu’on ne peut pas faire ce qu’on veut. Chez nous, plusieurs de nos techniciens ou cadres dirigeants suivent régulièrement les formations et valident les capacités à fabriquer, et transporter ces unités de puissance. C’est important d’exiger, en tant que client, ces documents car c’est une vraie assurance face aux risques réels que représentent les batteries ».

Allons-nous vers une formation spécifique pourquoi pas obligatoire pour les équipes et le personnel ? Michaël Rousseau, de Lumex, est plutôt favorable à ce genre d’initiative. « Objectivement, la distribution électrique d’un plateau a énormément évolué depuis la généralisation des LEDs. Outre la nécessité d’être capable de mettre en œuvre les configurations les plus pertinentes pour économiser et optimiser l’énergie, les nouvelles règles de sécurité face aux batteries est un autre enjeu. Ça pose forcément la question de la formation des équipes, que ce soit pour l’utilisation mais aussi pour le transport de ces unités. Il faut vite que les principaux acteurs du milieu s’emparent de ce sujet et qu’on fasse avancer les choses. »

Et la suite ?
Pour ouvrir sur le futur, il faut évoquer la piste des accus au sodium-ion, une technologie prometteuse qui a la particularité d’être beaucoup plus sûre chimiquement, et de ne pas reposer sur des matériaux rares et critiques (lithium, cobalt, nickel). Des caractéristiques qui la place dans une nouvelle classe d’énergie verte 100 % recyclable. A terme, ces cellules produites à grande échelle, pourraient même être 20 à 30 % moins chères que le lithium ferro/fer phosphate (LFP).
Anton Bauer, grande firme américaine, bien connue dans le domaine des batteries caméra, vient de mettre sur le marché son "Salt Edog", un pack de 9 kWh, donné pour 6 kW de puissance continue. Seul bémol, le poids puisque cette technologie impose une surcharge considérable en comparaison avec le LFP, ce Salt E Dog accusant près de 270 kg à la pesée. Ce pack a aussi l’avantage d’être classé IP55, c’est un bloc qu’on peut laisser en service même sous une pluie battante... Selon les analystes, il est cependant peu probable que l’ion-sodium supplante la technologie lithium dans les applications qui privilégient les hautes performances. Son utilisation restant plutôt cantonnée, vu son poids, au stockage stationnaire...

(Dossier établi par François Reumont pour l’AFC)

• Relire éventuellement le "Dossier : l’énergie électrique sur les plateaux", publié en août 2021.