Quand l’énergie verte chauffe et rafraîchit le quartier
L’immeuble Thémis à Clichy-Batignolles est un bel exemple d’exploitation de forage géothermique sur nappe aquifère, réalisé par deux entreprises certifiées Qualiforage
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Inscrit dans l'Eco quartier situé au nord du XVIIe arrondissement parisien sur la ZAC Clichy-Batignolles, le Thémis est un immeuble de bureaux en construction de 10 655 m² multi-labélisé : HQE Excellent, Breeam Excellent, Effinergie+ et Biosourcé.
Sa structure mixte bois-béton et son exploitation énergétique fondée sur la géothermie en font une véritable vitrine du développement durable.
« Les contraintes environnementales étaient fortes, explique Jean-Loup Lacroix, responsable Géothermie du Groupe CEBTP, maître d’œuvre en charge de la géothermie.
Réseaux de forage à plus de 600 m de profondeur
La Ville de Paris a en effet mis en place des réseaux de forage sur la nappe de l’Albien, à plus de 600 m de profondeur et fournissant une eau à plus de 30°C, afin d’alimenter l’ensemble des bâtiments de l’ensemble de la ZAC en chauffage et en eau chaude.
Le problème se situait donc au niveau du rafraichissement des bureaux car l’eau de la nappe était trop chaude pour envisager de servir à la climatisation ».
Les consommations énergétiques des locaux ne devant pas dépasser 50 kWh/m2/an, le maître d’ouvrage, Icade Promotion, a donc décidé de faire des forages sur la nappe du calcaire lutécien, à 40 m de profondeur et offrant une température de 15°C.
Un système de triplet mis en place
Cette température permet d’alimenter les bureaux en rafraichissement en recourant le moins possible à l’électricité, grâce à un COP capable de grimper jusqu’à 20. Ce choix a permis de s’orienter sur du géocooling assisté.
« On envoie de l’eau à 15°C dans les panneaux rayonnants froids et, afin de limiter la condensation en période de forte humidité extérieure, on baisse l’hygrométrie de l’air », détaille Eric Garroustet, de l'entreprise Cotrasol, entreprise certifiée Qualiforage et chargée du forage avec Sanfor, autre entreprise qualifiée.
50 m3/heure sont pompés dans le forage de production, puis transmis à deux forages d’injection selon un système de triplet. Ces forages sont à une profondeur située entre 40 et 60 m.
Technique du forage Rotary
« Le choix de deux forages d’injection a été dicté afin de répondre aux exigences de planning du maître d’ouvrage, tout en optimisant la sécurité et en facilitant la maintenance puisque cela permet d’utiliser un puits pendant que l’autre est en entretien », explique Eric Garroustet, par ailleurs président du SFEG(1).
C’est la technique du forage Rotary qui a été privilégiée, jugée la plus adaptée pour traverser sans problèmes toutes les strates du terrain. Elle consiste à utiliser un outil qui détruit la roche sous l'effet du poids et de la rotation.
Le poids est assuré par un ensemble de tiges lourdes et creuses, assemblées en un train qui achemine sous pression les boues de forage. Celles-ci refroidissent l'outil et assurent le déblaiement du trou.
Autour des parois du forage, des tubes sont descendus et du ciment est injecté afin de garantir la tenue des parois du puits, ainsi qu’une protection contre la corrosion, mais aussi la protection des nappes d'eau souterraines et leur isolation thermique.
Une qualification rendue obligatoire
Les projets de géothermie de minime importance(2) font l’objet d’une procédure administrative simplifiée depuis le 1er juillet 2015 (décret n°2015-15).
Ceci a donné lieu à une cartographie définissant les zones propices à la géothermie, facilitant ainsi les autorisations de forer: pour les zones vertes, l’entreprise peut télé-déclarer le projet via internet et engager les travaux sans attendre d’autorisation administrative. Les zones orange exigent l’avis d’un expert, tandis qu’en zones rouges, le projet repasse sous le joug du BRGM.
Autre phénomène induit : l’obligation d’une qualification professionnelle pour les entreprises de forage géothermique. Il existe ainsi deux qualifications RGE, Qualiforage module Nappe et Qualiforage module Sonde, qui permettent au maître d’ouvrage de s’assurer que l’entreprise possède les moyens techniques, humains et financiers pour réaliser des forages géothermiques dans les règles de l’art. A noter : en 2015, 620 opérations de géothermie ont été réalisées (hors particuliers) et aujourd’hui, 88 entreprises sont engagées dans la démarche Qualiforage.
(1) Syndicat national des entrepreneurs de puits et de forages pour l'eau et la géothermie.
(2) Sont considérées comme relevant du régime de la minime importance les activités géothermiques recourant à des échangeurs géothermiques fermés, lorsque la profondeur du forage est inférieure à 200 mètres et la puissance thermique récupérée dans l'ensemble de l'installation inférieure à 500 kW.
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