Qu’est-ce que la géothermie ?

Le terme de géothermie désigne à la fois la science qui étudie les phénomènes thermiques à l’intérieur du globe terrestre et l’énergie géothermique, issue de la chaleur naturelle et inépuisable du sous-sol terrestre et captée grâce à des fluides puisés ou injectés dans le sous-sol. Dans le cas de la géothermie profonde (50 à 150°C), ce fluide peut être par exemple une eau injectée et infiltrée dans les roches chaudes du sous-sol puis récupérée en surface après avoir monté en température, ou bien une eau naturellement présente dans les aquifères chauds, que l’on pompe, exploite et renvoie dans le sous-sol. La chaleur de l’eau peut être convertie en électricité, ou directement utilisée pour le chauffage. Elle est alors transférée vers d’autres fluides (eau déminéralisée ou vapeur), grâce à des échangeurs de chaleur abrités dans une chaufferie, et dirigée vers les appareils de chauffage dans les logements par exemple.

Le schéma ci-dessus illustre le fonctionnement d’un « réseau de chaleur urbain » tel que celui mis en place dans l’écoquartier LaVallée. Il utilise une technique appelée « doublet géothermique » : elle consiste à faire fonctionner deux puits de forage.

• Le premier puits, appelé « puits producteur », extrait l’eau chaude souterraine avec une pompe, l’eau chaude arrive à une chaufferie centrale en surface et cède alors sa chaleur aux réseaux de distribution via un échangeur de chaleur.
• Le second puits, appelé « puits de réinjection », restitue l’eau utilisée (donc moins chaude) dans la nappe phréatique ; il doit être suffisamment éloigné du premier puits pour ne pas affecter son fonctionnement à court terme en diffusant une eau refroidie.

Le réseau qui relie la chaufferie centrale aux sous-stations dans chaque bâtiment véhicule une eau déminéralisée, chauffée au contact de l’eau souterraine dans la chaufferie centrale. Les sous-stations sont des chaufferies collectives qui permettent d’alimenter en chaleur l’ensemble des systèmes de chauffage domestique et de production d’eau chaude sanitaire pour chacune des pièces raccordées au chauffage central. En parallèle, un réseau de communication en fibre optique sera déployé pour récupérer les informations issues de chaque sous-station et assurer la commande des sous-stations depuis la chaufferie centralisée. A la différence du schéma ci-dessous, la chaufferie centrale et les sous-stations sont intégrées en rez-de-chaussée ou en sous-sol des bâtiments.

La mise en place du réseau de chaleur dans l’écoquartier LaVallée

Afin de faire de LaVallée un quartier écologique (et reconnu comme tel par l’obtention du label EcoQuartier), la SEMOP Châtenay-Malabry Parc-Centrale a demandé aux constructeurs d’alimenter leurs bâtiments à hauteur de 50% en énergie renouvelable. A l’issue des études engagées en amont des opérations de construction, la géothermie a été retenue par les quatre promoteurs et par LIDL (qui construit sur le site son futur siège social) comme la solution la plus adaptée pour l’ancien site de l’Ecole centrale.

En effet, il existe, en Île-de-France, à environ 1200 mètres de profondeur environ, une formation géologique de calcaires et de grès, contenant de l’eau à 55°C (+/-5°C). Ce réservoir naturel appelé « aquifère du Lusitanien » présente un intérêt certain pour le chauffage urbain collectif en Ile-de-France, en raison de sa température élevée. Les forages géothermiques du bassin Parisien sont actuellement majoritairement ciblés sur le réservoir du Dogger (mieux connu à ce jour) situé environ 100 à 150 m en dessous du Lusitanien.

Les grands aquifères du Bassin Parisien : Albien, Lusitanien, Dogger, Grès de Lorraine ou fluviatiles (de haut en bas)

La nappe phréatique du Lusitanien permettra de répondre aux besoins en chauffage de l’ensemble des programmes de la ZAC : chauffage et eau chaude de toutes les constructions nouvelles, logements et autres dont ceux du siège social de LIDL qui s’installe dans le nouveau quartier.

Le 20 décembre 2019, un contrat de chaleur a été signé entre les 4 promoteurs de l’écoquartier et LIDL d’une part et la société FLOWERGY CHATENAY-MALABRY (filiale d’Eiffage Energie Systèmes) d’autre part. Il confie à FLOWERGY CHATENAY-MALABRY l’exploitation, l’entretien, la maintenance et le renouvellement du réseau pendant 27 ans. Au fur et à mesure des livraisons des opérations immobilières, le concessionnaire assure pour 27 ans la fourniture d’énergie servant à la production de chauffage et d’eau chaude sanitaire à 60% produite avec de l’énergie renouvelable. Au travers de son contrat, FLOWERGY CHATENAY-MALABRY porte un engagement de performance (atteinte du niveau de 60% minimum d’ENR) ainsi qu’une obligation de résultat (garantie de continuité de service).

Aujourd’hui, les travaux ont commencé : depuis juillet 2019, les canalisations du réseau de chaleur ont été posées sous les voiries du futur quartier, en parallèle des travaux de création d’espace public en cours : à ce jour, une grande partie du réseau est posée. La construction des puits commencera mi-2021, dès que les autorisations administratives auront été données. L’objectif est d’alimenter les premiers logements qui devraient être livrés à la fin du 1^er semestre 2022.

La couverture de 60% des besoins énergétiques du quartier par la géothermie permet d’atteindre certaines certifications environnementales comme les labels EcoQuartier ou E+ C-. Elle garantit également aux habitants une facture énergétique stable et une énergie locale et renouvelable.