Comprendre la géothermie à puits à colonne permanente

Comment ça marche?

Pour nous expliquer le fonctionnement du système géothermique à puits à colonne permanente, nous avons demandé à Gabrielle Beaudry, associée de recherche au département des génies civil, géologique et des mines (CGM) à Polytechnique Montréal et spécialiste en géothermie de nous en parler.

Gabrielle Beaudry débute en introduisant le principe d’un puits à colonne permanente : un forage profond de 100 à 500 mètres et ouvert au roc, dans lequel on fait recirculer de l’eau souterraine afin de récupérer l’énergie du sol. Grâce à une thermopompe, cette énergie peut ensuite être utilisée pour chauffer ou climatiser le bâtiment auquel elle est rattachée. Ce système fonctionne toute l’année, car il utilise une thermopompe à basse température et de l’eau souterraine qui garde, au Québec, une température annuelle constante dans les environs de 10 °C. Comme nous l’explique Gabrielle, cette technologie présente des avantages comparée à des systèmes géothermiques traditionnels.

Avec l'aide de Mme Beaudry, nous avons dressé pour vous une liste des avantages et inconvénients de cette technologie.

Quels sont les avantages?

Selon Gabrielle Beaudry, les avantages sont nombreux. 

• Si votre terrain n’offre pas beaucoup d’espace, choisir un système à puits à colonne permanente peut s’avérer avantageux puisque le nombre de puits requis est généralement moins élevé que pour les systèmes de géothermie conventionnelle. En fait, on peut généralement réduire d’environ 3 à 5 fois le nombre de puits nécessaire, surtout lorsque le sol contient une plus grande quantité d’eau.
• Toujours dans la même optique, le fait de diminuer le nombre de puits devrait logiquement réduire les coûts de forage. Toutefois, puisque la technologie est encore nouvelle au Québec, ce n’est pas toujours le cas pour le moment.
• Les systèmes géothermiques à puits à colonne permanente peuvent être intégrés à des bâtiments existants.
• Ce type de système peut être installé à la fois en milieu urbain et en milieu rural. De plus, il est particulièrement recommandé pour fournir de gros bâtiments.
• Ces systèmes devraient nécessiter moins d’entretien que ceux en boucle ouverte, puisqu’ils sont moins sujets aux enjeux de colmatage.

Quels sont les inconvénients?

Bien que le système géothermique à puits à colonne permanente soit très intéressant, Gabrielle Beaudry nous rappelle qu'il peut tout de même présenter  certains inconvénients. 

• Ce type de système ne peut être installé sur tous les types de terrains : votre sol devrait présenter une surface de roc et un niveau d’eau peu profonds. Il est aussi recommandé de réaliser un essai de réponse thermique sur un puits test afin de préciser le nombre et la profondeur des puits requis. Il est donc important qu’un professionnel vérifie dès le début que le projet est réalisable.
• En vertu du Règlement sur le prélèvement des eaux et leur protection, l’exploitation d’un puits à colonne permanente peut nécessiter l’obtention d’un certificat d’autorisation de la part du ministère de l’Environnement en fonction du débit d’eau nécessaire (selon la puissance du système). Il faut donc réaliser une étude hydrogéologique incluant un essai de pompage et une analyse de l’eau souterraine préalablement à la mise en marche du système.
• L’utilisation de l’eau souterraine peut dans certains cas favoriser le colmatage des puits et des équipements, et donc entraîner une perte d’efficacité. La qualité de l’eau souterraine doit donc être évaluée et des mesures appropriées doivent être mises en place pour assurer le bon fonctionnement du système.
• Puisqu’il s’agit d’une technologie plutôt nouvelle au Québec, la fréquence des interventions requises et les besoins exacts reliés à l’entretien du système à long terme sont encore incertains.

L’avis d’Écohabitation

La géothermie, qui utilise une énergie de source renouvelable, est très intéressante au Québec par le fait que la quantité d’énergie que l’on peut retirer est pratiquement constante à l’année longue : en profondeur, la température de l’air ambiant n’a plus d’impact!

La géothermie à puits à colonne permanente requiert peu d’espace, ce qui rend de cette technique utilisable en milieu urbain. Une option des plus intéressantes à long terme pour le Québec, tant sur le plan environnemental qu’économique ! De plus, elle est moins propice aux enjeux de colmatage que les circuits ouverts, ce qui permet d’éviter les coûts et le temps reliés à son entretien. De plus, les programmes d’Hydro-Québec, Logis Vert et OSE, financent une partie des coûts.

Pour terminer, la géothermie est une ressource renouvelable très intéressante, surtout pour les projets d’envergure comme les réseaux thermiques.