La technologie des pompes à chaleur fait progresser l'utilisation de l'énergie géothermique
Une équipe d'entreprises et de chercheurs en Serbie et en Slovénie, soutenue par le réseau Eureka, a développé une technologie de pompe à chaleur (PAC) qui utilise la chaleur du sol comme combustible fossile écologique et rentable. Les forces de la nature dans le sol ne sont un secret pour personne, et les récentes éruptions volcaniques nous l'ont bien rappelé. Jusqu'à récemment, l'exploitation de cette énergie géothermique avait toujours été sous-développée. Désormais, grâce à Nafta Geoterm et l'université de Maribor (tous deux basés en Slovénie), au partenaire industriel serbe Klima et à son entreprise-mère, Mayekawa (Belgique), une méthode alternative de réchauffement de l'eau provenant du sous-sol a été développée pour que cette source de chaleur ignorée depuis longtemps puisse prouver son efficacité remarquable à des fins de chauffage domestique. Un profond puits géothermique assure l'approvisionnement en eau de la ville de Lendava, en Slovénie, pour le chauffage de plusieurs types de bâtiments. La température de l'eau passe de 70 à 50°C une fois utilisée, aussi elle n'est pas assez chaude pour être réutilisée pour le chauffage, ni suffisamment froide pour être replacée dans le puits. Aussi, pour des raisons écologiques, fallait-il tenter de mieux utiliser cette eau. Le professeur Darko Goricanec de l'université de Maribor a alors proposé une solution basée sur la PAC haute température, qui réchaufferait l'eau géothermale de 40 à 80°C afin qu'elle soit suffisamment chaude pour une utilisation ultérieure dans le chauffage domestique. Les PAC disponibles sur le marché n'ont pas répondu aux attentes; en effet, elles ne pouvaient pas réchauffer l'eau à 90°C, la température nécessaire pour les systèmes de chauffage généralement utilisés dans les anciennes habitations européennes (à savoir des radiateurs haute température fonctionnant à partir de chaudières à combustibles fossiles). Le professeur Zoran Stevanovic, responsable du département d'hydrogéologie de l'université de Belgrade en Serbie, travaillait en étroite collaboration avec le professeur Goricanec et son collègue de l'université de Maribor, le professeur Jurij Krope, dans l'objectif de développer un logiciel capable de modéliser la structure des PAC. Les simulations ont été menées de manière à évaluer la façon dont différents types de refroidissement influençaient les coûts de fonctionnement de la pompe et son efficacité. Une mesure capitale suggérée par Klima consistait à utiliser de l'ammoniac comme liquide de refroidissement pour la pompe. Il s'agit d'un choix optimal car, contrairement à l'isobutylène, l'ammoniac n'est pas un explosif, et contrairement au fréon, il ne constitue pas une menace pour la couche d'ozone. L'ammoniac offre une capacité maximale de refroidissement par kilo, ainsi les coûts à l'unité sont réduits. Par ailleurs, la pompe utilise un compresseur de faible volume. En plus de pouvoir chauffer l'eau à 85°C, le prototype peut également faire l'inverse: refroidir l'eau pour la replacer dans le sol. Les particuliers disposeront d'une option de chauffage plus économique, étant donné que la chaleur générée par la PAC est moins chère que le gaz naturel. «Le développement et la production de cette pompe centrifuge chimique (de type HTH) constituent non seulement un accomplissement important, mais les bénéfices indirects ciblent le secteur de la protection de l'environnement ainsi que l'industrie du bâtiment», explique le professeur Zoran Stevanovic.
Pays
Serbie, Slovénie