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«Le thème de la récupération de la chaleur des sols avait été abordé dans le numéro 5/14 (page 12) du magazine energeia. Le professeur Lyesse Laloui présentait alors son programme de recherche. Cet article de l’EPFL présente l’évolution de cette technologie depuis celui paru dans energeia.»

Des chercheurs de l’EPFL sont parvenus à quantifier avec précision les échanges de chaleur dans un tunnel. En appliquant leurs calculs à la future ligne de métro M3 de Lausanne, ils ont estimé l’économie d’énergie que ferait la ville en équipant le tunnel d’un système géothermique. Il s’agirait d’une première mondiale.

Dans un tunnel abritant un train ou un métro, les échanges de chaleur sont nombreux. Lorsque le métro freine et accélère, par exemple, le tunnel connaît un pic de chaleur. Cet air chaud se mélange à l’air naturellement présent dans le tunnel et à la chaleur émanant du sol.

Le calcul de la chaleur provenant de l’air était jusqu’ici effectué de manière imprécise par les ingénieurs. Les chercheurs du Laboratoire de mécaniques des sols (LMS) de l’EPFL viennent de corriger ceci dans une étude parue dans la revue Applied Thermal Engineering. Les ingénieurs sont en effet parvenus à donner une estimation précise de ce coefficient-clé, appelé le coefficient de convection thermique.

Cette découverte ouvre la voie à l’exploitation d’un tunnel géothermique au bénéfice des bâtiments situés en surface. Les chercheurs ont d’ailleurs testé leurs calculs sur le cas du tunnel du futur métro lausannois, le M3, amené à relier la gare centrale au nord de la ville (quartier de la Blécherette).

Alimentation de 1500 appartements
«Nos recherches montrent qu’en utilisant 50 à 60% du tracé planifié, 60’000 m2 du tunnel pourraient être activés avec ce système géothermique et alimenter en chaleur 1500 appartements standards d’une taille moyenne de 80m2 et 4000 appartements Minergie», explique Margaux Peltier, assistante scientifique au LMS dont le projet de Master est à l’origine de la publication. Ce système a l’avantage de pouvoir stocker de la chaleur et la diffuser en temps voulu dans les logements. «La ville éviterait l’émission de 2 millions de tonnes de CO2 par an, comparé à un système de chauffage au gaz», ajoute la chercheuse dont le calcul n’a pas tenu compte des gares du métro ni du dépôt des rames, prévu au nord de la ville, qui pourraient aussi bénéficier de cette énergie.

Dans les infrastructures souterraines, la température de l’air tend à retrouver sa stabilité et à rejetter en surface la chaleur et la fraîcheur excédentaires. Ce rejet se traduit par des mouvements d’air chaud que l’on ressent parfois en passant près d’une bouche de métro. C’est ce phénomène physique que comptent exploiter les ingénieurs, en complément de la chaleur naturellement présente dans le terrain.

Concrètement, les chercheurs proposent d’introduire des tubes de plastique dans la structure en béton du tunnel du métro à intervalles réguliers et de les relier à une pompe à chaleur. Un fluide calorifique ou, tout simplement, de l’eau, serait ensuite introduit dans les tubes, à l’image d’un frigo. En introduisant de l’eau froide dans les tubes du tunnel durant l’hiver, c’est de l’eau chaude que le système rejettera en surface, et inversément durant l’été. L’équipement géothermique du tunnel présenterait un investissement et une énergie grise négligeables, précisent les chercheurs, pour une durée de vie allant de 50 à 100 ans. Seules les pompes à chaleur devraient être remplacées toutes les 25 ans.

Chauffage et climatisation
Une fois équipé, le tunnel aurait l’avantage de chauffer les appartements alentours en hiver, en assurant jusqu’à 80% des besoins énergétiques. Les besoins restants seraient complétés, idéalement, par une autre énergie renouvelable. En été, et c’est là la singularité de ces géostructures, les appartements pourraient aussi être refroidis par le système géothermique: «Le tunnel offrirait un système de chauffage et de climatisation très fiable toute l’année», indique Margaux Peltier, qui souligne que le cas lausannois offre un grand potentiel de climatisation. Le système pourrait notamment servir à refroidir la patinoire prévue dans le futur écoquartier «Métamorphose».

«Cette publication montre que la technologie des tunnels énergétiques est mature et que nous pourrions l’exploiter au niveau d’un quartier», précise Lyesse Laloui, directeur du LMS. «Reste à savoir si l’industrie suisse est prête à jouer le rôle de pionnière en la matière car seuls des tronçons-tests ont été exploités à ce jour dans le monde.» A noter que les chercheurs ont présenté les résultats de leur étude aux Services industriels de Lausanne, aux Transports Lausannois (TL), au Canton de Vaud, le maître d’œuvre du futur métro, et à la Ville de Lausanne.

Sandrine Perroud, Mediacom EPFL
L’article a été publié dans les actualités de l’EPFL en juin 2019

Image: EPFL

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La Confédération a octroyé une contribution à l’exploration (art. 33, loi sur l’énergie) d’un montant de 12 millions de francs au projet de géothermie hydrothermale vaudois AGEPP. Weiterlesen

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L’OFEN a accordé une contribution à la mise en valeur d’un montant de 14.4 millions de francs au projet d’EnergeÔ SA à Vinzel. Ce projet vaudois est le premier projet de géothermie à recevoir une subvention dans le cadre des mesures de soutien à l’utilisation directe de la géothermie pour la production de chaleur disponible depuis le 1er janvier 2018 (art. 34, al. 2, de la loi sur le CO2). Weiterlesen

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A l’heure où les préoccupations environnementales et les réflexions autour de la transition énergétique sont omniprésentes, le thème du 7ème Forum Bioénergie „Chauffage au biogaz et à biocombustible“ a suscité un vif intérêt. La manifestation organisée par Biomasse Suisse avec le soutien de SuisseEnergie, s’est tenu mercredi 3 avril 2019 à Berne en présence de nombreux représentants des milieux politique, économique, de la recherche ou encore de l’administration.

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L’Institut de Génie Thermique de la HEIG-VD annonce l’ouverture de deux nouvelles formations continues post-graduées dans le domaine du Chauffage à distance et du Bois-énergie. Ces deux formations sont des certificats d’études avancées (CAS) proposées aux professionnels intéressés à compléter leurs connaissances et leur savoir-faire. Les premières éditions auront lieu dès 2019.

CAS-CAD

Début : 10 mai 2019

Que ce soit pour desservir des quartiers résidentiels, des communes ou des regroupements industriels, le Chauffage à Distance (CAD) offre un grand potentiel de rationalisation des ressources. Aujourd’hui, seuls 3% des habitations profitent de cette distribution de chaleur. Un fort potentiel d’expansion est ainsi à prévoir. La formation Chauffage à Distance (CAS CAD) permet aux participants d’acquérir les connaissances de base nécessaires à la réalisation d’un réseau de chauffage à distance, de connaître les différentes contraintes inhérentes à l’élaboration d’un projet, et d’assurer une exploitation fiable tout en respectant les contraintes énergétiques, environnementales et financières. Renseignements et inscriptions sur : www.cas-cad.ch

CAS-BE

Début : 23 août 2019

Le bois est une ressource locale et durable à même de contribuer significativement à l’approvisionnement énergétique d’un pays. Il peut directement être valorisé pour le chauffage de bâtiments ou couvrir les besoins énergétiques de l’industrie, que ce soit sous forme de chaleur, d’électricité, ou de force mécanique. La formation Bois-Énergie permet aux participants d’acquérir le savoir-faire métier lié à la conversion du bois en énergie, de tenir compte des spécificités de la filière bois, d’être capable de concevoir, dimensionner, exploiter, et maintenir les installations les plus courantes, et tenant compte des lois, réglementations, et normes, et des aspects économiques et environnementaux. Renseignements et inscriptions sur : www.cas-bois-energie.ch

Séance d’information :

o    11 mars – 18h00 : HEIG-VD, Site St-Roch, Salle R102

o    26 mars – 18h00 : Lausanne, Palais de Rumine, Auditoire du musée de zoologie, niv. 5

o    27 mars – 18h00 : HEIG-VD, Site St-Roch, Salle R102

Le calendrier des cours, les modalités d’inscriptions et les brochures se trouvent sur les sites internet respectifs.

Nicolas Weber, Directeur de l’Institut de Génie Thermique et professeur à la HEIG-VD
Roger Röthlisberger, Professeur à la HEIG-VD

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L’antenne romande de Géothermie-Suisse a organisé la 9ième édition de la Journée romande de la Géothermie (JRG) le 29 janvier dernier au SwissTech Convention Center sur le campus de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Ce sont près de 180 professionnels de la géothermie qui se sont retrouvés pour partager et échanger sur les projets de géothermie en Romandie. Weiterlesen

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En Suisse, près de 90% des 1,5 million habitations qui servent de résidence principale à une personne au moins dépendent d’un système de chauffage central servant à plusieurs bâtiments. Moins de 5% de ces habitations sont raccordées à un réseau de chauffage à distance. En dépit de la baisse constante de l’utilisation du mazout, près de deux tiers de tous les bâtiments sont encore chauffés avec des combustibles fossiles (mazout 39,4% et gaz 20,7%). Weiterlesen

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