Installation BTES haute température

Les accumulateurs à sondes géothermiques haute température (HT-BTES) utilisent le sous-sol comme un échangeur thermique pour à la fois stocker et récupérer la chaleur en fonction de la saison, en exploitant la terre comme une batterie thermique. Ce système permet de stocker dans les couches souterraines l’énergie excédentaire captée pendant les mois d’été, et de la rendre disponible en vue de son extraction pendant les mois d’hiver, ce qui réduit la dépendance à l’égard des sources d’énergie non renouvelables à des fins de chauffage.
Les installations HT-BTES se caractérisent par des systèmes en circuit fermé, si bien qu’il ne se produit pas d’échange direct d’eau avec le sous-sol. Le dispositif repose sur un champ de sondes qui sont chacune équipées d’un circuit indépendant de tuyaux utilisés pour faire circuler l’eau et échanger la chaleur avec le sol environnant. Sur le nouveau campus de recherche de l’Empa, une installation HT-BTES a été récemment construite. Elle est exploitée par l’équipe Energy Hub. Cette installation se compose de 144 sondes d’une profondeur de 100 m, qui sont disposées en cercle et implantées dans les environs du nouveau bâtiment de parking. Elle a la capacité d’injecter jusqu’à 65 ºC dans l’aquifère sous-jacente, portant la température de l’aquifère à environ 50 ºC selon les estimations.
Étant donné la haute densité des installations géothermiques en Suisse, dont la plupart sont utilisées exclusivement pour soutirer de l’énergie pendant les mois d’hiver, la création des installations HT-BTES est une grande source d’espoir en raison du potentiel élevé qu’elles renferment pour le développement d’énergies plus propres et plus durables. L’utilisation de sources d’énergie renouvelables, à l’instar du solaire ou de l’éolien, dépend directement de la réunion de conditions naturelles optimales, ce qui se traduit par des périodes où l’énergie produite est abondante et d’autres où elle est insuffisante par rapport à la demande. Les installations HT-BTES peuvent contribuer à dépasser cette contrainte, en étant intégrées aux sources d’énergie renouvelables pour stocker le surplus d’énergie généré au moyen de cette technologie et le rendre à nouveau disponible dans les périodes où la demande d’énergie ne peut être satisfaite. C’est ce qui se passe par exemple sur le campus de l’Empa, où le système stocke l’énergie perdue provenant des équipements de climatisation et/ou de l’excédent de chaleur générée par les panneaux solaires durant l’été, en vue de sa future utilisation pendant les mois d’hiver. Ce faisant, les installations HT-BTES peuvent participer à réduire notre dépendance à l’égard des sources d’énergie non renouvelables.
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Le démonstrateur d'énergie de l'Empa, ehub, combine un grand nombre de technologies pour la production, la conversion, le transport et le stockage de l'énergie. Son objectif est d'optimiser la gestion de l'énergie au niveau des composants jusqu’à des quartiers. L'opération des accumulateurs à sondes géothermiques haute température est suivie et évaluée en permanence par le ehub.