Une recherche visera à accélérer le déploiement de la géothermie pour électrifier efficacement les bâtiments commerciaux et institutionnels au Québec, à commencer par les écoles.
Dans la foulée de ce projet en démarrage, désigné sous l’appellation Alliance, neuf partenaires s’allient au ministère de l’Éducation du Québec en vue de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et d’améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments au moyen du recours à des puits à colonne permanente (PCP) en géothermie. Ce sont :
- Polytechnique Montréal;
- Hydro-Québec;
- le Centre de services scolaire de Montréal;
- le Centre de services scolaire des Samarres;
- le Centre de services scolaire de la Seigneurie-des-Mille-Îles;
- le centre de recherche CanmetÉNERGIE de Ressources naturelles Canada;
- l’Université de Montréal;
- Versaprofiles;
- et Marmott Énergies.
Professeur titulaire au Département des génies civil, géologique et des mines à Polytechnique Montréal et titulaire de la Chaire de recherche en géothermie sur l’intégration des PCP dans les bâtiments institutionnels, Philippe Pasquier dirigera les travaux de dix chercheuses et chercheurs. Ceux-ci réaliseront successivement trois projets de recherche dans autant d’écoles québécoises.
Cette équipe procède présentement à des essais de terrain devant mener à l’implantation des premiers PCP à l’école primaire de la Clé-des-Champs, à Mirabel. Au total, 24 activités de recherche complémentaires sont prévues dans le cadre des travaux de ce programme qui s’étalera sur cinq ans.
« Les PCP sont déjà utilisés depuis une trentaine d’années dans le nord-est des États-Unis, indique Philippe Pasquier. Leur force réside dans la grande puissance thermique qu’ils peuvent développer, ce qui en fait une approche plus économique que celle utilisée en géothermie jusqu’à présent.
« L’absence de projets de démonstration et de personnel expérimenté au Canada constituait jusqu’ici un frein à son déploiement, poursuit-il. Nous avons bon espoir que ce projet permettra de changer la donne et de confirmer du même coup l’innocuité des PCP pour la qualité de l’eau souterraine. »
Ce projet Alliance bénéficiera d’une enveloppe globale de 2,7 millions de dollars provenant d’Hydro-Québec (1 M$) et du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (1,7 M$). Le ministère de l’Éducation du Québec verra pour sa part à défrayer les coûts associés à la construction des systèmes géothermiques, tandis que les autres partenaires fourniront une contribution équivalente à 1,1 million de dollars en temps de leur personnel.
Lever les barrières
Le secteur des bâtiments, rappelle-t-on, vient au troisième rang des plus grandes sources d’émissions de GES au Canada en raison principalement de l’utilisation des énergies fossiles. En 2016, il avait contribué à la production de 81 mégatonnes de GES, dépassant à lui seul les 78,5 mégatonnes de produites au Québec cette année-là.
Plusieurs solutions ont été proposées au fil des années pour améliorer ce bilan, notamment l’utilisation de systèmes géothermiques conventionnels, une technologie qui permet de chauffer et climatiser un bâtiment par l’utilisation d’une thermopompe couplée à des puits en boucle fermée. L’approche s’avère toutefois difficile à adopter en raison d’un coût de construction élevé et de la densité des bâtiments en milieu urbain.
En s’enfonçant dans le sol jusqu’à 500 mètres de profondeur et en utilisant directement l’eau souterraine, les PCP permettent d’éviter cette contrainte d’espace. Ces puits s’avèrent d’ailleurs une solution prometteuse, souligne-t-on, pour atténuer l’appel de puissance au réseau électrique auquel doit faire face Hydro-Québec lors des périodes de pointe.
L’adoption de cette technologie est toutefois lente au Canada en raison de sa complexité, mais aussi de l’absence de projets de démonstration, du manque de personnel qualifié dans l’industrie et de la crainte que la qualité des eaux souterraines ne soit affectée par l’opération de PCP. Le projet mené par le professeur Pasquier visera à lever chacune de ces barrières à l’utilisation des PCP.
Les systèmes géothermiques utilisant des puits à colonne permanente peuvent réduire jusqu’à 60 % la consommation énergétique des bâtiments commerciaux et industriels.
Source : Polytechnique Montréal
