Les Projets

LIGHTEN-IO

Présentation

Notre siècle est marqué par une course contre la montre pour limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C au-dessus des niveaux préindustriels, comme convenu dans l’Accord de Paris par 192 Parties en décembre 2015. Dans ce contexte, la structuration de filières régionales d’hydrogène vert constitue un enjeu stratégique majeur, tout particulièrement dans les territoires insulaires du Sud-Ouest de l’océan Indien (SOOI), dont les ressources renouvelables abondantes mais intermittentes offrent un potentiel considérable, encore largement sous-exploité.

L’évaluation fine de ce potentiel se heurte cependant à un verrou central : l’accessibilité effective des données climatiques et énergétiques nécessaires à la caractérisation des ressources renouvelables. Ces données, lorsqu’elles existent, sont dispersées entre institutions, produites selon des standards hétérogènes et stockées dans des formats disparates, ce qui complique leur découverte, leur compréhension et leur réutilisation. Les territoires insulaires concernés souffrent en outre de lacunes d’observation et de séries temporelles incomplètes, qui limitent la fiabilité des analyses. À cela s’ajoutent les défis scientifiques de la descente d’échelle climatique : contraintes de calcul, stochasticité des modèles d’apprentissage profond, capacité de généralisation hors période d’apprentissage, et préservation de la cohérence physique des champs reconstruits à haute résolution.

Pour lever ces verrous, une approche combinant ingénierie des données, modélisation climatique et apprentissage automatique est aujourd’hui mobilisée. Des architectures de réseaux de neurones de type U-Net, couplées à des pipelines d’ingestion, de normalisation et de diffusion via des services interopérables (OPeNDAP, THREDDS), permettent de transformer un ensemble fragmenté de ressources en un écosystème cohérent, documenté et facilement exploitable. Ces approches ouvrent la voie à une évaluation fiable du potentiel de production d’hydrogène vert et à la construction de scénarios de décarbonation adaptés aux réalités territoriales.

Le projet LIGHTEN-IO — Leadership Initiative for Green Hydrogen Transition Energy Network in the Indian Ocean —, porté scientifiquement par la Prof. Béatrice Morel, s’inscrit dans cette dynamique. Il vise à structurer un réseau régional d’acteurs autour de l’hydrogène vert dans la zone SOOI, à générer des données climatiques et énergétiques régionalisées de référence, à évaluer le potentiel de production d’hydrogène vert à l’échelle des territoires ciblés, et à construire des scénarios de décarbonation sectoriels. Le projet mobilise un consortium international associant l’Université des Mascareignes, l’University of Mauritius, l’IST-T d’Antananarivo, l’University of Nairobi, l’Université des Comores, le Forschungszentrum Jülich, Météo-France et la Seychelles Meteorological Authority.

Le projet LIGHTEN-IO est financé à hauteur de 598 939,78 € dans le cadre du programme INTERREG VI Océan Indien 2021-2027 (Fiche Action 1.3), avec une contribution du FEDER de 509 098,80 € (85 %) et une contrepartie de la Région Réunion de 89 840,98 € (15 %). L’Europe s’engage à La Réunion avec les fonds FEDER.

Ce projet renforce les compétences locales à l’interface des sciences du climat, de l’énergie et des données, et contribue à la structuration d’une filière hydrogène vert régionale au service de la transition énergétique et de la résilience des territoires insulaires du Sud-Ouest de l’océan Indien.

Objectifs

Le projet LIGHTEN-IO s’appuie sur les acquis du partenariat SWIO-Energy (2020-2023) et du réseau IOS-net (2019-2022) pour passer d’une logique d’échanges scientifiques bilatéraux à la structuration d’un véritable réseau régional dédié à l’hydrogène vert. Il s’articule autour de quatre objectifs spécifiques :

1. Structuration et animation d’un réseau d’acteurs SOOI

L’objectif est de concevoir une stratégie concertée pour le déploiement de l’hydrogène vert à l’échelle du Sud-Ouest de l’océan Indien. Plusieurs tâches sont mises en œuvre :

Organisation d’un séminaire de lancement à La Réunion et définition des livrables, rôles et jalons ;
Élaboration d’une stratégie régionale partagée entre les partenaires de la zone SOOI ;
Mise en place d’un système de suivi des initiatives territoriales ;
Animation d’ateliers de formation et réunions de travail réguliers avec les partenaires.

2. Génération de données climatiques et énergétiques régionalisées

L’objectif est de produire des jeux de données harmonisés et ouverts permettant l’évaluation fine des ressources renouvelables. Plusieurs tâches sont mises en œuvre :

Collecte, ingestion et normalisation de données climatiques, météorologiques et énergétiques issues d’observations in situ, de produits satellitaires et de simulations climatiques ;
Formation aux outils de descente d’échelle (LSCE) et développement d’un outil de descente d’échelle statistique basé sur des architectures U-Net (Keras/TensorFlow) ;
Production de champs climatiques à haute résolution spatiale et temporelle à partir des sorties de modèles globaux ;
Diffusion des données via un THREDDS Data Server en open data, accompagnée d’un plan de gestion des données et d’un data paper.

3. Évaluation du potentiel hydrogène vert et scénarios de décarbonation

L’objectif est d’exploiter les données régionalisées pour alimenter des cas d’étude spécifiques et éclairer la décision publique. Plusieurs tâches sont mises en œuvre :

Formation à l’outil RESkit (IEK-3, Jülich) et évaluation du potentiel de développement de l’hydrogène vert ;
Étude des impacts du changement climatique et des évolutions d’affectation des sols ;
Analyse comparative des territoires de la zone SOOI et développement de scénarios sectoriels de décarbonation ;
Organisation de conférences scientifiques dédiées à la régionalisation des énergies renouvelables et à la production d’hydrogène vert en SOOI.

4. Valorisation, diffusion et structuration régionale

L’objectif est d’assurer la diffusion des résultats et la pérennisation du réseau. Les tâches incluent :

Publication d’articles scientifiques (descente d’échelle statistique, potentiel H2 vert, scénarios de décarbonation) ;
Mise à disposition des codes sources et des jeux de données en open data ;
Production d’une page web et d’une série documentaire destinées à la vulgarisation ;
Organisation du séminaire final et d’ateliers de formation sur les territoires ciblés.

Valorisation

Le projet LIGHTEN-IO vise à produire des résultats concrets et réutilisables, tant sur le plan scientifique que territorial, avec un fort impact régional pour la zone SOOI.

Les principaux résultats attendus sont :

Une base de données ouverte et interopérable : collecte, harmonisation et diffusion d’un volume important de données climatiques, météorologiques et énergétiques via un THREDDS Data Server, accompagnée de métadonnées enrichies et d’un plan de gestion des données. Cette base constituera une ressource précieuse pour la communauté scientifique et les acteurs de la transition énergétique dans le Sud-Ouest de l’océan Indien.
Un outil de descente d’échelle statistique par apprentissage profond : développement d’un pipeline basé sur des architectures U-Net, permettant la production de projections climatiques régionalisées à haute résolution spatiale à moindre coût de calcul par rapport aux approches dynamiques classiques. Les codes sources seront mis à disposition en open source afin de favoriser la reproductibilité et la réplicabilité vers d’autres régions insulaires présentant des problématiques similaires.
Des scénarios énergétiques et de décarbonation territorialisés : évaluation du potentiel de production d’hydrogène vert à l’échelle des territoires de la zone SOOI, analyse des impacts du changement climatique sur les ressources renouvelables, et élaboration de scénarios sectoriels de décarbonation destinés à éclairer la décision publique.
Des avancées scientifiques et un rayonnement régional : publication d’articles scientifiques (descente d’échelle statistique, potentiel H2 vert, scénarios de décarbonation), organisation de deux conférences thématiques, et animation d’un séminaire final. Ces productions consolideront le positionnement d’ENERGY-Lab comme tête de réseau régional sur les questions d’hydrogène vert en milieu insulaire.
Renforcement des compétences locales et structuration régionale : formations croisées entre partenaires (LSCE, IEK-3/Jülich), ateliers sur les territoires ciblés, et mise en place d’une gouvernance régionale partagée. Le projet transforme ainsi une vision régionale encore floue en une stratégie locale précise et outillée pour le déploiement de la filière hydrogène vert.

Grâce à ces livrables, le projet LIGHTEN-IO contribuera à la réduction des coûts d’accès à l’information climatique stratégique, à l’évaluation de la viabilité de l’hydrogène vert comme vecteur énergétique régional, et à la résilience énergétique des territoires insulaires du Sud-Ouest de l’océan Indien.

Partenaires

Partenaires financiers

Le projet LIGHTEN-IO est financé par l’Union Européenne dans le cadre du programme INTERREG VI Océan Indien 2021-2027 (Fiche Action 1.3), dont l’Autorité de gestion est la Région Réunion. L’Europe s’engage à La Réunion avec le fonds FEDER, complété par une contrepartie de la Région Réunion.

Partenaires académiques

Université des Mascareignes (UdM) — Île Maurice : expertise en énergies renouvelables (solaire, éolien), efficacité énergétique et descente d’échelle dynamique. Déjà partenaire de SWIO-Energy (2020-2023).
University of Mauritius (UoM) — Île Maurice : expertise en énergies renouvelables et descente d’échelle dynamique et statistique. Déjà partenaire de SWIO-Energy (2020-2023).
Institut Supérieur de Technologie d’Antananarivo (IST-T) — Madagascar : expertise sur les systèmes de production énergétique renouvelable et la transition énergétique à Madagascar ; mise en relation avec les professionnels locaux.
University of Nairobi (UoN) — Kenya : expertise sur les modes de production de l’hydrogène et les méthodes d’intelligence artificielle appliquées à la descente d’échelle statistique.
Université des Comores (UC) — Comores : mise en relation avec les acteurs académiques et professionnels de l’énergie aux Comores. Déjà partenaire du réseau IOS-net (2019-2022).

Partenaires institutionnels

Forschungszentrum Jülich (IEK-3) — Allemagne : expertise sur les outils d’évaluation du potentiel renouvelable (GLAES, RESkit) et formations associées.
Météo-France — La Réunion : accès aux données météorologiques régionales.
Seychelles Meteorological Authority (SMA) — Seychelles : mise à disposition des données de la station SMA et expertise sur le climat du Sud-Ouest de l’océan Indien. Déjà partenaire du réseau IOS-net (2019-2022).

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