La énergie géothermique, extraite du sous-sol terrestre, est l'une des sources d'énergie renouvelables les plus efficaces, les plus durables et les plus utilisées au monde. Ce type d'énergie utilise la chaleur interne de la Terre pour produire du chauffage, du refroidissement et, dans certains cas, de l'électricité. L’un de ses principaux avantages est qu’il est disponible pratiquement partout, quelles que soient les conditions météorologiques extérieures. L'énergie géothermique est particulièrement utile pour refroidir les bâtiments grâce à l'utilisation de pompes à chaleur géothermiques, qui assurent le chauffage en hiver et le refroidissement en été.
Exploitation d'une installation géothermique
Le principe de fonctionnement d’une installation géothermique est assez simple. La température du sous-sol terrestre reste constante tout au long de l'année, généralement autour de 18 degrés à environ 100 à 150 mètres de profondeur. En hiver, la chaleur est extraite du sous-sol et transférée au bâtiment via un pompe à chaleur géothermique. En été, le processus est inversé : l’air chaud du bâtiment est transféré vers le sous-sol, contribuant ainsi à rafraîchir l’intérieur du bâtiment.
Ce système est très efficace puisqu’il profite de la stabilité thermique du sous-sol pour réduire la consommation d’énergie. Par rapport aux systèmes CVC conventionnels, les installations géothermiques peuvent économiser jusqu'à 70 % sur les coûts de chauffage et 50 % sur les coûts de refroidissement.
L’exemple de Madrid : un bâtiment à haute efficacité énergétique
Un exemple clair de l'application de ce type d'énergie est celui d'un bâtiment situé dans le quartier de Chamartín, à Madrid. Ce bâtiment, construit dans l'ancienne Direction Municipale de l'Urbanisme, se distingue par son puissance géothermique de 540 kW. Grâce à cette installation, il a réussi à surpasser un autre bâtiment de la ville qui utilisait l'énergie géothermique avec une puissance de 430 kW.
Pour atteindre cette efficacité, 70 perforations dans le sous-sol, atteignant des profondeurs allant jusqu'à 130 mètres. À ces profondeurs, la température reste stable, garantissant un fonctionnement efficace du système tout au long de l'année. L'architecte Alberto Rubini souligne que l'eau circule en circuit fermé, maintenant des échanges thermiques constants.
Installation géothermique : Détails techniques
Les pompes à chaleur géothermiques Ils constituent l’élément clé d’une telle installation. Ces pompes sont chargées de transférer la chaleur du sol vers le bâtiment et vice versa. Le procédé repose sur l'utilisation d'un fluide qui circule dans un système de canalisations enterrées à grande profondeur, appelé circuit fermé. Ce circuit est conçu pour garantir que le fluide atteigne la température appropriée (environ 18 degrés), en profitant de la stabilité thermique du sous-sol.
Dans le cas du bâtiment Chamartín, la pompe à chaleur est située dans la partie inférieure du bâtiment et sert à la fois à chauffer en hiver et à rafraîchir en été. De cette façon, le bâtiment devient l'un des plus durables grâce à son zéro impact sur les émissions de CO2, ce qui est jusqu'à 19 fois inférieur à celui d'une propriété conventionnelle.
Avantages des installations géothermiques
- Réduction des émissions de CO2 : Ce type d'énergie est entièrement renouvelable et n'émet pas de gaz à effet de serre lors de son fonctionnement.
- Économies économiques : La consommation énergétique d’une installation géothermique est nettement inférieure à celle d’une installation traditionnelle. Dans le cas du bâtiment Chamartín, la consommation d'énergie n'est que de 15 kWh/m2 contre 248 kWh/m2 pour les bâtiments conventionnels.
- Longue vie utile: Les composants d'une installation géothermique, notamment les systèmes de collecte, ont une durée de vie utile allant jusqu'à 50 ans ou plus.
- Durabilité globale : Le bâtiment est conçu avec d'autres mesures qui contribuent à sa durabilité, telles que des façades ventilées et des matériaux à haute capacité isolante.
Plus d'exemples d'installations géothermiques à Madrid
Outre le bâtiment Chamartín, Madrid compte de nombreux autres exemples emblématiques qui ont opté pour l'énergie géothermique pour obtenir une plus grande efficacité énergétique. Parmi ceux-ci se distinguent les Siège social de BBVA à Las Tablas, qui dispose d'une installation géothermique capable de générer 122 kW d'énergie thermique. Cette installation a été essentielle pour que le bâtiment obtienne la certification LEED, une norme internationale pour les bâtiments durables.
Un autre cas notable est celui de Collège du maire de Moncloa, où a été installé un système de climatisation géothermique qui, en plus de fournir du chauffage et de la climatisation, a considérablement réduit les émissions de CO2. Grâce à ce système, l'efficacité énergétique a été atteinte bien supérieure à celle des autres bâtiments universitaires.
Impact de l'énergie géothermique sur la réduction des émissions
L'utilisation de l'énergie géothermique représente non seulement des économies économiques, mais contribue également de manière significative à la réduction des Émissions de CO2. Dans le cas de Madrid, l'énergie géothermique a permis de réduire considérablement les émissions du secteur résidentiel. Selon les données du Bureau gouvernemental du changement climatique, le secteur résidentiel en Espagne est responsable de 9 % des émissions de gaz à effet de serre.
L'Espagne s'est engagée à réduire ses émissions de 30 % d'ici 2030 par rapport aux niveaux de 2005, conformément à l'Accord de Paris. L’utilisation de l’énergie géothermique dans les bâtiments résidentiels constitue l’un des moyens les plus efficaces pour atteindre cet objectif.
Bref, la géothermie se présente comme une solution efficace, durable et économiquement viable pour la climatisation des bâtiments. Que ce soit dans les petites maisons ou les grands bâtiments, comme les cas décrits à Madrid, cette technologie a un énorme potentiel pour contribuer à la décarbonation du secteur résidentiel et améliorer la qualité de vie des occupants des bâtiments.