Une ouvrière du réseau en quête d'optimisation

Gabriela Hug est une petite personne gracile au regard clair et éveillé. Quand elle parle, elle retombe de temps en temps dans l'anglais - sans doute un vestige de la période qu'elle a passée avec son mari au Canada et aux ?tats-Unis après sa thèse de doctorat. Et nombreux sont ceux qui veulent l'entendre parler en ce moment : Exposés, conférences, contacts avec l'industrie - Hug est submergée de demandes. Cela tient à son domaine de spécialité : elle optimise les réseaux d'énergie. A l'Institut de transmission d'énergie électrique et de technique de haute tension (EEH) de l'ETH Zurich, elle développe des méthodes de calcul pour exploiter les réseaux électriques modernes de manière s?re et fiable. En raison de ses recherches, le World Economic Forum (WEF) l'a récemment nommée membre des Young Scientists, un cercle de jeunes chercheurs qui repoussent les limites de leur spécialité de manière créative.

Elle vient de donner une conférence lors d'une rencontre de jeunes scientifiques organisée par le WEF à Tianjin, en Chine (voir Article d'ETH Global). Dans ses recherches, Hug s'interroge sur la manière dont les énergies renouvelables peuvent être intégrées dans l'infrastructure électrique existante afin de permettre l'abandon des sources d'énergie nucléaires et fossiles. Un vaste sujet sur lequel elle a beaucoup à dire. "L'intérêt se porte sur mon domaine d'expertise, pas sur ma personne", sourit-elle modestement.

Rendre le réseau électrique plus intelligent

Son bureau situé dans la Physikstrasse, au-dessus du b?timent principal de l'ETH, est simple et bien rangé - on n'y trouve pas de composants électroniques, de c?bles ou de plans de circuits compliqués. Hug travaille avec un ordinateur, développe des logiciels de commande et programme des algorithmes. Ceux-ci doivent permettre de résoudre les problèmes d'optimisation du réseau électrique posés par la transition énergétique.

Hug explique : "Les réseaux énergétiques existants et leur régulation sont con?us pour l'approvisionnement traditionnel en électricité et sont donc trop rigides - pour l'essentiel, l'électricité circule de A vers B, à savoir des centrales électriques centrales vers les consommateurs". A l'avenir, ce sont surtout le soleil et le vent qui fourniront de l'énergie, ce qui signifie que l'électricité sera produite de manière décentralisée et avec des fluctuations. Il y aura différents types de stockage d'énergie, et les maisons individuelles pourront même produire elles-mêmes de l'électricité. "Pour coordonner tous ces éléments en temps réel, il faut des systèmes de commande sophistiqués qui équilibrent la production et la consommation dans le réseau", explique Hug. Elle cite l'exemple des véhicules électriques : si toutes ces batteries en mouvement font le plein d'électricité en même temps, elles surchargent le réseau. A l'avenir, elles devront communiquer avec le réseau d'énergie et décider de manière dynamique du moment où elles rechargeront ou fourniront du courant. Les électromobiles peuvent ainsi agir comme un tampon réparti et soutenir le réseau en cas de besoin.

Un chien robot pose les jalons

Hug a 37 ans et a grandi en Argovie et à Soleure. Très t?t à l'école de maturité gymnasiale, il était clair pour elle qu'elle voulait étudier les mathématiques. Si les choses se sont néanmoins passées différemment, elle le doit à son professeur de physique qui l'a envoyée, avant la maturité, dans une semaine d'essai d'études d'ingénierie. Hug a construit un chien robot roulant aux yeux clignotants - une expérience clé, comme elle le souligne en riant : "Dès lors, je me suis intéressée à l'électrotechnique. L'application pratique et le bricolage m'ont énormément plu".

L'intérêt s'est transformé en passion : Hug a commencé à étudier l'électrotechnique à l'ETH Zurich. Après le premier cycle, elle a suivi les cours du professeur G?ran Andersson au Power Systems Lab de l'EEH et a été enthousiasmée par son enseignement et la thématique. "L'électricité est absolument centrale pour notre société, rien ne fonctionne sans elle. Cela m'a énormément fascinée", s'enthousiasme-t-elle. Il n'est donc pas étonnant qu'elle ait ensuite obtenu son doctorat auprès d'Andersson.

Sept ans en Amérique du Nord

En 2008, Hug a déménagé avec son mari à Toronto, où elle a travaillé pendant un an en tant qu'ingénieure en réseaux énergétiques pour une société canadienne d'énergie. Elle a ensuite accepté un poste de professeure assistante à l'université Carnegie Mellon de Pittsburgh, en Pennsylvanie. Elle y est restée six ans, au cours desquels elle a non seulement posé les bases de sa carrière universitaire, mais aussi eu trois enfants. "C'était une période très agréable, mais aussi très intense - j'ai donné de nombreux cours en dormant très peu", se souvient-elle.

Retour aux sources

Bien que livrée à elle-même, la jeune famille aurait bien pu rester plus longtemps à Pittsburgh - le travail et le style de vie lui plaisaient. Mais le souhait de voir les enfants grandir avec leurs grands-parents n'a cessé de cro?tre. Lorsque Hug a appris la retraite imminente d'Andersson, elle n'a pas hésité et a posé sa candidature pour le poste qui se libérait. "C'était une occasion unique !"

Cela a fonctionné : depuis un an, Hug est professeure associée dans le même institut qu'elle avait quitté il y a huit ans. En juillet, elle succède à son directeur de thèse. "Andersson est une sommité dans le domaine des systèmes énergétiques - je suis honorée de poursuivre son chaire. En même temps, c'est comme si je rentrais à la maison. L'ETH est synonyme de recherche de haut niveau - je suis fière d'en faire partie", dit-elle.

Réseaux pour les réseaux

Les travaux de Hug sur la conception et l'exploitation des futurs réseaux électriques ont suscité beaucoup d'intérêt dans les milieux spécialisés. Les nouvelles approches d'optimisation distribuée qu'elle a appliquées aux participants des réseaux d'énergie en sont un exemple. Mais il n'y a pas que la manière dont les éléments du réseau électrique communiquent entre eux qui est centrale, il en va de même pour les personnes. Aux ?tats-Unis, elle a découvert une culture de collaboration scientifique très développée - le réseautage facile. "Echanger avec des personnes de différentes disciplines pour trouver de nouvelles idées - c'est cette culture que je veux continuer à faire vivre à l'ETH", dit Hug. Pour elle, cela implique aussi d'encadrer des doctorants avec d'autres professeurs.

"Pas sans mon mari"

Une chaire à plein temps, des voyages fréquents, une famille de cinq personnes - comment faites-vous, Madame Hug ? Elle rit : "Mon mari est homme au foyer et père. Il cuisine et s'occupe des enfants". Certes, elle est bien organisée et travaille de manière disciplinée, et les week-ends appartiennent strictement à la famille. "Mais sans mon mari, tout cela ne serait pas possible. Je lui en suis infiniment reconnaissante".