C'est une jeune société belge, Terra Energy, spécialisée dans la géothermie, qui réalise le Master Plan énergétique de la première ville durable chinoise: Liaocheng. Considéré comme un procédé encore trop onéreux sans soutiens publics, le chauffage urbain alimenté par la géothermie profonde s'y révèle la solution la plus efficace. Une expertise qui pourra être appliquée à l'avenir chez nous.

Peu de temps après la création de Terra Energy, ses fondateurs ont décidé d'ouvrir une succursale en Chine. Bert Lemmens, Technical Development Manager, explique les raisons de ce choix : « Notre réseau nous a permis d'entrer rapidement en contact avec les bonnes personnes actives dans le domaine de l'énergie verte et de la construction dans ce pays. Nous avons découvert que la Chine regorge d'opportunités pour une entreprise telle que Terra Energy car les investissements dans des projets de construction sont non seulement considérables mais, en outre, l'intérêt porté à l'énergie durable y est très important. Par ailleurs, les possibilités en matière de géothermie profonde sont incontestables. Dans certaines régions de Chine, la chaleur du sol est relativement élevée par rapport à la profondeur. Etant donné que nous entendons jouer un rôle pionnier dans le domaine de l'application de cette technique, il nous semblait dès lors évident d'acquérir toute l'expertise nécessaire dans ce pays. »

Une ville verte

A la fin de l'année dernière, Terra Energy a signé un important contrat. En effet, la société a été chargée d'effectuer l'étude de faisabilité relative aux techniques durables possibles pour le chauffage, la climatisation et l'électricité dans le cadre d'un projet de développement urbain. Bert Lemmens : « Il s'agit de Liaocheng, une ville entière située dans la province de Shandong bâtie en une seule phase. L'objectif du projet est de concevoir des habitations pour environ trente mille personnes, mais également des bureaux, des écoles, des hôpitaux, des centres sanitaires, des espaces commerciaux... Ce projet n'est en soi pas extraordinaire car il en existe de nombreux autres en Chine. Néanmoins, la particularité de celui-ci réside dans le fait que la ville se veut résolument « verte ». En d'autres termes : un maximum de matériaux de construction respectueux de l'environnement seront non seulement utilisés mais les systèmes de chauffage, de climatisation et d'électricité doivent, eux aussi, être le plus écologique possible. »

Une mission difficile

L'étude de faisabilité, entamée au début de cette année et dont les résultats seront prochainement présentés au client, s'est penchée sur les possibilités techniques, économiques et écologiques de la géothermie profonde et peu profonde, de la biomasse, des panneaux photovoltaïques et des éoliennes. Bert Lemmens : « La majeure partie de notre tâche a consisté à rassembler des informations. Et ce ne fut pas une sinécure. Nous devions en effet chercher le prix d'achat du gaz et de l'électricité, les méthodes traditionnelles de production énergétique, la manière dont se développe une ville en règle générale, les lois et les normes en vigueur dans cette région pour les projets de construction durables et dans le domaine de l'énergie... Nous avons en outre dû analyser la géologie, le rayonnement solaire, le vent et le climat, vérifier si des déchets sont produits dans les alentours... L'analyse de la géologie a été la tâche la plus compliquée car nous disposions de très peu d'informations à propos du sol. Nous avons dès lors décidé de faire appel aux experts en géologie du VITO. De plus, nous avons procédé à un forage de reconnaissance sur le site à l'aide de la méthode du test de réponse thermique (TRT). »

Les éoliennes et les panneaux photovoltaïques sont peu rentables

Une fois toutes les données connues, Terra Energy a été en mesure d'établir à l'aide de modèles de simulation les besoins en matière de chauffage et de climatisation ainsi que de consommation électrique de Liaocheng. Les meilleures solutions durables ont ainsi été calculées sur la base de ces informations. Et Bert Lemmens de poursuivre : « L'énergie éolienne offre peu de possibilités car les vents qui soufflent dans cette région sont très calmes. La situation est comparable à l'intérieur de la Belgique. Le niveau de chaleur solaire est également semblable à celui de notre pays. La Chine n'octroie aucun subside pour les deux techniques, c'est la raison pour laquelle le délai d'amortissement est beaucoup trop élevé pour être rentable : cette période peut aisément atteindre trente ans ou plus. Néanmoins, le client devrait tout de même faire appel à l'énergie éolienne et solaire pour produire l'électricité, mais pour des raisons de marketing pures : ces techniques servent en effet à prouver clairement que Liaocheng est une ville durable. Les éoliennes et panneaux photovoltaïques ne fourniront qu'une partie des besoins en électricité. Nous prévoyons que la charge de base d'une cogénération au biogaz fournira une capacité de huit MW. Pour sa part, un système de cogénération traditionnel au gaz sera utilisé pour répondre aux besoins plus importants. »

La géothermie profonde, le système de chauffage idéal

En ce qui concerne le chauffage, une technique durable intéressante sur le plan économique convient à Liaocheng : la géothermie profonde. Bert Lemmens : « Il n'est pas possible de satisfaire l'ensemble des besoins thermiques avec ce système, tout d'abord pour des raisons techniques car la géothermie profonde occupe une place considérable. Pour éviter toute interaction, les puits doivent être suffisamment éloignés les uns des autres. Ensuite, l'investissement serait trop conséquent. Cependant, d'après nos calculs, il serait possible, à l'aide d'un doublet, d'une extraction et d'un point d'injection, de construire une installation qui produirait un débit de 160 à 200 m³ par heure. Le projet est également intéressant sur le plan économique car le sol de Liaocheng est parfaitement adapté à la géothermie profonde (à une profondeur de 1,5 km la température des nappes phréatiques atteint 75 degrés) : le financement total des forages, des travaux de raccordement et des canalisations s'élèverait seulement à un million d'euros par doublet. En partant du principe que l'installation permet d'économiser en moyenne 145 000 euros par an en coûts énergétiques, le délai d'amortissement est fixé à environ sept ans. Permettez-moi, pour terminer, de souligner l'avantage écologique : ce système permettrait de réduire les émissions de CO2 de onze mille tonnes par an, soit l'équivalent de 176 000 m² de panneaux solaires. » En ce qui concerne la climatisation de certains bâtiments tels que les bureaux, les centres commerciaux, les hôpitaux et les établissements de soins, Terra Energy envisage principalement le recours à la géothermie peu profonde. Bert Lemmens : « Cette technique permet en effet de stocker l'énergie des saisons : le froid de l'hiver est stocké dans le sous-sol afin de climatiser les bâtiments durant l'été. A l'inverse, la chaleur de l'été servirait pour sa part à réchauffer les bâtiments durant l'hiver. Pour ceux dans lesquels la chaleur et le froid sont nécessaires, la géothermie peu profonde s'avère la solution la plus indiquée au vu du délai d'amortissement d'une durée d'environ sept ans. »

Une technique promise à un bel avenir chez nous?

L'étude de faisabilité pour Liaocheng permet d'ores et déjà à Terra Energy d'atteindre l'un de ses principaux objectifs : acquérir de l'expérience dans le domaine de la géothermie profonde. Cependant, la société n'ambitionne pas de proposer dans l'immédiat cette technique en Belgique. Bert Lemmens justifie cette décision : « L'application de ce système dans notre pays n'est assurément pas exclue mais celui-ci serait davantage destiné à des projets 'collectifs', dans le domaine, par exemple, de l'horticulture ou sur des sites abritant divers complexes de bureaux. Cette technique reste trop onéreuse pour de simples habitations et ce, parce qu'en Belgique, il faut dans la plupart des cas creuser à une profondeur comprise entre trois et quatre kilomètres afin de puiser la chaleur nécessaire. Mais je reste persuadé que la géothermie profonde sera utilisée dans notre pays dans quelques années. En effet, dès qu'il aura évolué, davantage d'entreprises se spécialiseront dans ce domaine. Ce phénomène créera une certaine concurrence, elle-même à l'origine d'une diminution des coûts de forage et d'installation. Cette technique est promise à un bel avenir si les pouvoirs publics se rendent compte de son utilité et octroient des subsides! ».

Lire aussi notre article: Terra Energy: actifs dans tous les domaines de la géothermie