La géothermie : l’énergie renouvelable d’avenir

Pour soutenir la transition énergétique, la production renouvelable de chaleur et de froid dans les secteurs du tertiaire, de l’industrie, de l’agriculture ou du logement par géothermie sont fortement aidés. Pour cette raison, la géothermie est souvent bien plus compétitive que les solutions traditionnelles de récupération d’énergie et fait partie des solutions clés de la RE 2020.

Qu’est ce que la géothermie ?

La géothermie consiste à capter l’énergie se trouvant dans les profondeurs terrestres à travers l’eau ou la chaleur que contient le sol. L’exploitation de cette source d’énergie permet la production de chaleur et/ou d’électricité en surface.

 

Selon le gradient géothermique, on distingue trois types d’exploitation :

 

    • la Géothermie « très basse énergie » : elle correspond à l’exploitation de l’énergie du sol ou des aquifères superficiels à des températures maximums de 40 °C et à des faibles profondeurs allant jusqu’à 200 ou 300 mètres. Elle est mobilisable pour le chauffage et le rafraichissement des bâtiments grâce à des pompes à chaleur. C’est cette solution que RVI propose à ses clients.
    • la Géothermie « basse énergie » : elle exploite l’énergie présente dans des aquifères à des profondeurs de 1000 à 2000 mètres. Elle est utilisée notamment pour les réseaux de chaleur urbains.
    • la Géothermie « profonde à haute énergie » : elle est fondée sur la récupération de chaleur à des profondeurs de plusieurs kilomètres où les températures peuvent atteindre 200 à 250 °C. Elle est utilisée pour la production d’électricité (vapeur + turbine).
Gradient géothermie

 

Les géothermies très basse énergie

Géothermie eau de nappe

1. La géothermie sur eau de nappe en boucle ouverte

Possible uniquement dans certaines régions, la géothermie sur eau de nappe en boucle ouverte avec eau/eau utilise des forages suffisamment écartés en distance entre le captage et le rejet. Cette première solution nécessite une identification et caractérisation des ressources en eau du sous-sol du bâtiment. Elle concerne de rares sites car il est nécessaire que l’eau soit de bonne qualité et le débit suffisant en toute saison. De plus, la réinjection doit être apte à fonctionner durablement dans le temps. Du côté de la maintenance, le coût est raisonnable mais les performances des chaufferies sont faibles puisque la consommation électrique des pompes immergées est importante.

 

Géothermie sondes verticales

2. La géothermie sur sondes verticales

La géothermie sur sondes verticales en boucle fermée avec eau glycolée/eau est composée d’un nombre de sonde proportionnel aux besoins thermiques du bâtiment. Pour cette deuxième solution, il faut vérifier les profondeurs atteignables et espacer suffisamment les sondes tout en les dimensionnant correctement pour ne pas les geler. Pour faciliter la mise en place, les sondes peuvent être implantées dans les pieux de fondations du bâtiment. Cette technique ne présente que des avantages, mis à part le prix initial des forages qui reste élevé. Mais ce coût est rapidement amenui face à la performance de cette solution, le peu d’entretien dont elle nécessité et sa grande durée de vie. De plus, la possibilité de mise en place de technique de géocooling et l’aménagement des abords est intéressante. Pour finir, des aides ADEME importantes peuvent être versées pour compenser le prix des sondes.

 

Géothermie Horizontale

3. La géothermie horizontale sur boucle fermée

Du côté de la géothermie horizontale en boucle fermée avec eau glycolée/eau, il est important de prendre en compte qu’une surface importante de terrain sera condamnée. De plus, le vieillissement sera prématuré à cause du gel et du dégel du sol qui créera un tunnel : une couche d’air isolante autour des tuyaux. Cette solution est particulièrement adaptée aux maisons individuelles de par la surface qu’elle nécessite.

 

 

Quels sont les avantages de la géothermie ?

Le premier avantage à la production par géothermie est la capacité à atteindre des puissances thermiques importantes avec un prix d’énergie faible et quasi constant grâce à l’électricité des auxiliaires. De plus, la production d’énergie est disponible 24h/24 et toute l’année et son impact visuel est très réduit en comparaison avec l’énergie solaire.

Du côté de la consommation en électricité, la géothermie permet de la réduire jusqu’à 6 fois par rapport au chauffage par effet joule et jusqu’à 8 à 10 fois par rapport au fioul ou au gaz. Également, les émissions de carbone sont quasi nulles avec cette solution.

Enfin, la climatisation par géocooling est un atout supplémentaire qui permet de rafraichir les bâtiments sans intermédiaire thermodynamique.

 

L’expertise géothermique du Bureau d’Études RVI

Lorsqu’un client demande des conseils sur la mise en place ou non de solution géothermique pour son bâtiment, il est nécessaire en premier lieu d’identifier le projet et le contexte sur lequel il est établi. Ensuite, une évaluation de la ressource géothermique est réalisée avec l’étude du contexte géologique et hydrogéologique. Vient ensuite l’étude des débits envisageables et les profondeurs de forages nécessaires à la viabilité de la solution géothermique. Si la conclusion de ces études est défavorable, nous déconseillons la mise en place de cette solution. Si elle est favorable, nous pouvons poursuivre les recherches avec des études de coûts d’investissement ainsi que les études de faisabilité complémentaires.

 

Parmi ces études de solution géothermique réalisées pour nos clients, nous pouvons mettre en avant différents sites du Crédit Agricole des Savoie à Cluses et du Sud Rhône Alpes à Moirans, ainsi que pour la Caisse d’Épargne à l’Hôtel de ville à Lyon mais encore les dizaines d’études réalisées pour LIDL au plan national.

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