Des accumulateurs géothermiques pour nos villes
Les sondes géothermiques et les pompes à chaleur sont une bonne alternative au chauffage au pétrole. Elles ne conviennent pas aux régions très peuplées, car les sondes placées trop près du sol absorbent la chaleur. Un grand potentiel s'ouvre toutefois si l'on utilise les sondes géothermiques également comme accumulateur de chaleur.
Dernièrement, j'étais à Grindelwald et j'ai profité des chauds rayons du soleil. Le flux de chaleur a atteint jusqu'à 250 watts par mètre carré. En été, ce serait même 1350 W/m2possible. En revanche, je n'ai rien ressenti du flux de chaleur provenant des entrailles de la terre. Celui-ci n'atteint que des valeurs de 0,09 W/m2. La roche conduit mal la chaleur - elle ne s'écoule pas, elle ne fait que ramper. Gr?ce à page externeSondes géothermiques [1] et page externePompes à chaleur [2], il est possible d'acheminer la chaleur directement du sous-sol vers les habitations.
Des sondes placées trop près
Ce n'est que dans les zones densément peuplées que cela ne fonctionne pas, car les sondes géothermiques se retirent mutuellement la chaleur et refroidissent la roche à long terme. Les sondes géothermiques placées trop près doivent donc être activement régénérées. Pour ce faire, on refroidit par exemple la maison en été en faisant descendre l'excédent de chaleur dans la sonde. C'est d'une simplicité géniale, mais malheureusement pas très efficace.
La régénération la plus efficace peut être obtenue avec des capteurs solaires sur le toit de la maison [3]. Une maison individuelle n'a besoin que de quelques mètres carrés. Dans les villes densément construites, la surface de capteurs solaires nécessaire devient toutefois rapidement trop importante. Il faut donc chercher de meilleures solutions. Si l'on dispose par exemple d'eau de rivière ou de lac, il est possible de mettre en place un réseau de chauffage à distance à basse température. Les maisons sont alors chauffées par des pompes à chaleur eau/eau.
Accumulation saisonnière de chaleur géothermique pour les sites et les quartiers
Les sondes géothermiques ne se contentent pas de produire de l'énergie, elles peuvent également la stocker pour une date ultérieure. Pour ce faire, la roche est réchauffée en injectant plus de chaleur dans le sous-sol qu'elle n'en retire pendant une certaine période. Dans ce cas, plus les sondes géothermiques sont posées de manière dense, plus le stockage souterrain est efficace. Des rendements allant jusqu'à 70 % sont possibles.
Il existe déjà plusieurs installations de ce type en Suisse. Sur le campus du H?nggerberg de l'ETH Zurich, par exemple, 425 sondes géothermiques stockent la chaleur résiduelle des serveurs et des appareils de laboratoire à 200 mètres de profondeur (en savoir plus ici). Le chauffage par géothermie et l'accumulation saisonnière de chaleur dans le sol conviennent parfaitement aux nouveaux sites à construire.
Un regard sur l'étranger
En revanche, la ville de Paris nous montre depuis de nombreuses années comment rendre les quartiers existants indépendants du pétrole ou du gaz. L'eau chaude géothermique est aspirée d'une couche aquifère abondante et passe à travers un échangeur de chaleur. Cela permet de chauffer un réseau de chauffage urbain. L'eau refroidie est ensuite réinjectée dans le sous-sol, où elle se réchauffe à nouveau [4].
Les couches proches de la surface conviennent également comme accumulateurs géothermiques saisonniers à température modérée (50 à 70° Celsius maximum). Pour cela, elles doivent être bien perméables et pas trop épaisses. De plus, l'eau souterraine ne doit pas être utilisée comme eau potable et doit présenter une faible vitesse d'écoulement. Les usines d'incinération des déchets industriels et des ordures ménagères entrent en ligne de compte comme fournisseurs de chaleur. Aux Pays-Bas, 2500 accumulateurs géothermiques de ce type sont déjà installés dans le sous-sol à une profondeur de 20 à 300 mètres. Des pompes à chaleur sont utilisées pour le chauffage des maisons.
Genève explore la géothermie
Le canton de Genève est convaincu que son bassin molassique se prête également à la création de réservoirs géothermiques et à l'extraction d'eau chaude géothermique. Pour la planification et la mise en ?uvre, le projet page externeGEothermie2020 [5] a vu le jour. Dans le cadre de celui-ci, le "Centre de compétences suisse pour la recherche énergétique - mise à disposition d'électricité" s'engage à page externeSCCER-SoE et l'Université de Genève lors de l'analyse de la géologie afin d'identifier les sites appropriés.
Forages exploratoires en Suisse
Dans notre pays, de nouveaux forages devraient montrer dans les prochaines années si les couches aquifères profondes sont suffisamment perméables pour permettre une exploitation économique de l'eau thermale chaude, comme par exemple dans la région de Munich [6]. Des connaissances approfondies sur le sous-sol suisse peu profond aideront à trouver des couches géologiques optimales pour le stockage saisonnier de chaleur géothermique. En outre, le centre de compétences SCCER-SoE et l'industrie prévoient de réaliser des essais pour trouver des accumulateurs géothermiques avec des températures plus élevées dans la roche. petrothermal c'est-à-dire indépendamment des couches aquifères naturelles.
Cet article para?t également dans page externeBlog du SCCER-SoE.
Informations complémentaires
[1] La géothermie en Suisse : page externeTechnologie
[2] Energie Suisse : page externePompes à chaleur
[3] Optimisation de page externeSondes géothermiques
[4] page externeLa géothermie à Paris (en fran?ais)
[5] page externeGEothermie2020
[6] Services municipaux de Munich : Vision : page externeChauffage à distance à partir d'énergies renouvelables
