Au Québec, plus de la moitié de la consommation électrique résidentielle est consacrée au chauffage et à la climatisation. Si l’utilisation de la géothermie permet de réduire significativement cette consommation d’énergie, l’investissement de départ (entre 20 000 et 40 000$) dissuade de nombreux promoteurs immobiliers.
Aujourd’hui les puits en «boucle fermée» représente près de 90% des installations géothermiques au Canada, une technologie qui a fait ses preuves depuis maintenant plus de 40 ans et qui très populaire dans les pays scandinaves. À l’heure actuelle, il y aurait environ 46 000 installations géothermiques résidentielles au pays dont à peine 5000 à 6000 au Québec – contre plus d’un million aux États-Unis. Afin de contrer ce coût dispendieux, l’alternative serait de construire des systèmes à «circuit ouvert» avec des puits à colonne permanente qui, par la même occasion, prendraient moins de place.
Via cette unité de recherche unique, Polytechnique souhaite démocratiser la géothermie
C’est pour démystifier les installations géothermiques avec des puits à colonne permanente que Philippe Pasquier et Benoît Courcelles, professeurs au département de génies civil à Polytechnique Montréal, ont combiné leurs expertises notamment en géothermie et en traitement des eaux souterraines. Ils ont également pour objectif d’apporter une solution aux difficultés posées par la géothermie au Québec, particulièrement concernant la composition du sol et le climat hivernal, ainsi que de gérer la prolifération de bactéries qui peut altérer le fonctionnement du système. « La géothermie a mauvaise presse actuellement à cause de son coût, des questions qui l’entoure ainsi que de la concurrence des autres types d’énergie et nous souhaitons, grâce à nos recherches, apporter des solutions et inverser la tendance », racontent les deux responsables du projet.
Pour rappel, les systèmes géothermiques tirent profit de la constance de la température à quelques mètres sous la surface du sol, soit 10 °C en moyenne au Québec, hiver comme été. Un système géothermique se compose principalement d’une thermopompe et d’un circuit souterrain où circule un liquide qui se réchauffe ou se refroidit, selon la saison.
Philippe Pasquier et Benoît Courcelles, professeurs à Polytechnique Montréal et responsables de ce projet d’unité de recherche
L’unité de recherche que Polytechnique vient d’ouvrir à Varennes sera capable de simuler l’empreinte énergétique d’un bâtiment de douze étages chauffé et refroidi grâce à un système à circuit ouvert muni de deux puits, l’un à colonne permanente (300 m de profondeur) et l’autre d’injection (150 m). « Les différents essais permettront de réduire les coûts de conception, de construction et d’opération des systèmes géothermiques notamment au niveau des coût de forage qui pourront être divisé par 2 à 5 », explique Philippe Pasquier.
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Cette unité de recherche, qui constitue un véritable laboratoire mobile, sera actif pour une période de 15 ans. Deux à trois ans seront consacrés à des expérimentations sur la géothermie avec des puits à colonne permanente puis d’autres projets liés à l’énergie thermique seront mis en place dans les prochaines années. L’unité sera sujette à déplacement dans d’autres régions du Québec et du Canada et même aux États-Unis afin de tester sa résistance aux variations climatiques.
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