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Utiliser la chaleur du sol pour fournir de l’énergie verte aux bâtiments

Une initiative financée par l’UE entend exploiter l’énergie géothermique proche de la surface pour augmenter la part des sources énergétiques renouvelables utilisées pour le chauffage et le refroidissement des bâtiments.

Énergie

Actuellement, le chauffage des locaux et de l’eau représente environ 47 % de la consommation totale d’énergie en Europe. C’est donc le secteur du chauffage qui offre le plus grand potentiel de réduction des émissions de CO2. L’une des possibilités à l’étude les plus prometteuses pour réaliser des économies d’énergie majeures est la géothermie proche de la surface, c’est-à-dire l’utilisation de la chaleur du soleil stockée par la terre jusqu’à une profondeur de 10 mètres. Le projet GeoCollector a mis au point un système innovant d’absorption de chaleur qui utilise de manière rentable l’énergie géothermique proche de la surface. «Cette initiative joue un rôle important dans le développement et la production de nouvelles solutions permanentes utilisant des dispositifs d’énergie géothermique pour établir des systèmes de chauffage et de refroidissement propres et durables en Europe et dans le monde», déclare Ludwig Eichenseher, coordinateur du projet. Les partenaires du projet ont exploité cette source d’énergie renouvelable pour le chauffage, la production d’eau chaude et/ou le refroidissement à faible coût et avec peu d’efforts. À la différence de la majorité des technologies géothermiques existantes, leur système d’absorption utilise l’énergie géothermique déjà disponible juste sous la surface de la terre. «Contrairement aux autres dispositifs, des tranchées de seulement 1,5 mètre de profondeur et 0,7 mètre de largeur sont suffisantes pour la pose du GeoCollect-Absorber-System», explique Ludwig Eichenseher.

Utiliser la chaleur du sol

Les chercheurs ont mis au point une solution très performante capable d’absorber la chaleur émanant de la terre, même à basse température. Des éléments robustes sont fabriqués dans un plastique adapté aux conditions sous le sol et incluent 12 collecteurs soudés en ligne. Le module, une fois préassemblé, est descendu dans la tranchée, qui est ensuite remblayée. Un mélange d’eau et de glycol est utilisé pour transférer la chaleur du sol vers la pompe à chaleur, où elle est préparée pour le système de chauffage. Selon Ludwig Eichenseher: «Un flux continu d’énergie est fourni par le sol plus chaud qui entoure le module d’absorption.» Un des défis importants auquel se trouvent confrontées les technologies de l’énergie géothermique proche de la surface est la grande superficie requise par le système. GeoCollect-Absorber-System est donc conçu pour une extraction en surface nettement plus importante qu’avec les collecteurs ou les sondes géothermiques de surface classiques.

Des avantages multiples

Du fait de l’amélioration de la performance en termes d’évacuation de la chaleur, le système est extrêmement peu encombrant, ne nécessitant qu’un septième de la superficie nécessaire aux systèmes conventionnels de capteurs au sol. «Cela signifie que l’installation est possible sur des parcelles plus petites, permettant ainsi une utilisation à grande échelle de l’énergie géothermique dans les zones fortement urbanisées», commente Ludwig Eichenseher. Une fois le dispositif installé et payé, tout ce dont il a besoin est un minimum d’énergie électrique pour maintenir le système de pompe à chaleur en fonctionnement. L’installation de GeoCollect-Absorber-System ne nécessite donc que peu d’efforts et permet d’assurer l’approvisionnement des bâtiments, qu’ils soient neufs ou rénovés. Innovant, ce système est par ailleurs facile à entretenir et à utiliser et peut être combiné avec des dispositifs photovoltaïques pour fournir du chauffage et de l’eau chaude. En outre, comme il n’exige pas de forage profond, aucune procédure d’approbation n’est nécessaire avant son installation. «Comme le système utilise une source d’énergie inépuisable et sans impact sur le climat, et qu’il ne dépend donc pas de l’approvisionnement en pétrole ou en gaz, il n’est pas affecté par l’augmentation des prix des carburants», souligne encore Ludwig Eichenseher.

Mots‑clés

GeoCollector, chauffage, sol, énergie géothermique proche de la surface, superficie, GeoCollect-Absorber-System, pompe à chaleur, gain de place, chauffage de l’eau

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