Existe-t-il un moyen écologique et durable de chauffer et de refroidir les bâtiments ? La réponse est peut-être juste sous nos pieds. Les aquifères, formations de roches poreuses ou de matériaux tels que le sable et le gravier, peuvent être exploités comme de gigantesques « batteries » naturelles grâce à une technologie appelée Stockage d'énergie thermique dans les aquifères (ATES).
Un trésor énergétique souterrain
Les aquifères ont la capacité de stocker de l'énergie thermique grâce aux propriétés isolantes de la Terre. En exploitant ces caractéristiques, il est possible de transférer de l'énergie thermique vers des bâtiments hors sol sans utiliser de gaz naturel ou d'électricité à partir de combustibles fossiles. Cette forme d'énergie géothermique implique deux puits séparés, un chaud et un froid, qui relient la surface aux eaux souterraines sous-jacentes.
Pendant l'hiver, l'eau est pompée du puits chaud, qui a une température d'environ 15 degrés Celsius, et passe à travers un échangeur de chaleur. Associé à une pompe à chaleur, ce procédé extrait la chaleur de la nappe phréatique pour chauffer les espaces intérieurs. L'eau désormais plus froide est ensuite introduite dans le deuxième puits, créant une réserve d'eau froide à utiliser pendant l'été pour refroidir les bâtiments.
Étant donné que les pompes et autres équipements fonctionnent à l'énergie renouvelable, comme l'énergie solaire ou éolienne, ce système hydrothermique contribue à réduire la demande de combustibles fossiles et à limiter les émissions de carbone. Un nouvel article publié dans Applied Energy (je mets le lien ici) il dit que ATES pourrait réduire jusqu'à 40 % l'utilisation du gaz naturel et de l'électricité pour le chauffage et la climatisation.
Aquifères, la technologie n'est pas pour tout le monde...
Malgré ses nombreux avantages, la technologie ATES n'est pas encore largement adoptée à l'échelle mondiale. Environ 85 % des systèmes ATES sont situés aux Pays-Bas, où la géologie est favorable et où il existe des normes nationales strictes en matière d'efficacité énergétique. Cependant, des études récentes ont montré que de vastes régions d'Allemagne et près d'un tiers de la population espagnole vivent dans des zones favorables à l'ATES. Et l'Italie se porte bien aussi, comme vous pouvez le voir de cette carte. Les « chefs de file » qui pourraient exploiter cette technologie plus que les autres sont le Piémont, l'Émilie-Romagne, la Toscane.
La technologie ATES n'est bien sûr pas adaptée à tous les domaines, car elle dépend d'un certain nombre de facteurs géologiques complexes. Ce sont des réservoirs géothermiques à très basse enthalpie. Par exemple, une ville construite sur de la roche solide n'aurait pas un accès facile à un aquifère, et même une ville ayant accès à un aquifère aurait besoin d'une "conductivité hydraulique" suffisante, c'est-à-dire une facilité d'écoulement de l'eau à travers des matériaux souterrains tels que le sable et le gravier. . ATES présente également des obstacles, tels que les coûts élevés associés à l'analyse géologique des aquifères et à l'installation d'équipements de forage et de pompage.
... mais là où c'est possible, ça marche
Une fois les puits et les pompes en place, le système fonctionne grâce à une énergie solaire ou éolienne abondante et gratuite. ATES occupe peu de surface, laissant place aux jardins urbains et autres espaces verts ouverts dont les villes ont de plus en plus besoin. Et ce ne sont pas les seuls avantages que la technologie offre : tout d'abord, une réduction de la dépendance aux ressources énergétiques non renouvelables et un moindre impact sur l'environnement. ATES est particulièrement adapté aux grands bâtiments, tels que les hôpitaux ou les groupes de bâtiments tels que les universités, qui peuvent partager une usine dédiée aux puits et autres équipements.
Si vous êtes prêt à investir dès le départ pour améliorer la résilience climatique et devenir plus durable, la technologie basée sur les aquifères est une option idéale. Avec une prise de conscience croissante du changement climatique et de la nécessité de réduire les émissions de gaz à effet de serre, les ATES pourraient devenir une solution de plus en plus populaire pour un avenir énergétique durable.
