Et si l'énergie thermique des routes, générée par la chaleur du soleil, pouvait être récupérée de manière optimale, stockée puis réutilisée en hiver pour le chauffage des bâtiments ?
C'est la voie qu'ont choisi d'explorer le Cerema (Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement) dont le siège est à Lyon, le LOCIE (Laboratoire optimisation de la conception et ingénierie de l'environnement, unité de l'Université Savoie Mont-Blanc), l'Institut Pascal (Université Clermont-Ferrand/CNRS) ainsi que les entreprises Eiffage et Elydan.
L'idée de la récupération de cette énergie n'est pas nouvelle. Déjà dans les années 40, des chercheurs s'intéressaient à ce sujet pour le déneigement des voies. Depuis, des expérimentations ont été menées en Suisse, au Japon et ailleurs. Eurovia a même lancé récemment sa « Power Road ». Mais le groupement constitué autour du projet Dromotherm, piloté par le Cerema, veut aller plus loin. En optimisant au maximum la collecte et le stockage de cette énergie.
Un démonstrateur installé sur le parc d'activités Savoie Technolac
Un premier démonstrateur de quelques mètres carrés avait été installé par le groupement Dromotherm à Egletons, en Corrèze, en 2015. Il avait permis de valider la pertinence technique et scientifique sur lequel est appuyé le projet.
La seconde étape est en cours de concrétisation avec la mise en place d'un revêtement spécial de 50m² environ sur le parc d'activité de Savoie Technolac, accompagné d'un chalet de 20m2 simulant la consommation énergétique d'un logement de 120m².
Les outils d'instrumentation et de mesure seront mis en place dans les prochaines semaines pour un démarrage de l'expérimentation cet été. Le potentiel est gigantesque, le gisement d'énergie solaire thermique est en effet immense. Selon le Cerema, moins de 5% de la surface des routes françaises reçoivent une énergie solaire équivalente au besoin total de chaleur du territoire.
Une technologie différenciante
"En plein été, la température d'une route peut monter jusqu'à 60 degrés. Cette température permet de chauffer un fluide, de stocker l'énergie pour la réutiliser plus tard. Jusqu'ici les technologies utilisées passaient par des tuyaux installés sous la surface de la route", explique Frédéric Bernardin, chef du groupe Recherche Systèmes de transport intelligents au Cerema.
"De notre côté, nous travaillons sur des fluides circulant directement dans une couche poreuse d'enrobé drainant. Cela permet de créer une surface d'échange avec la route beaucoup plus important et donc une collecte d'énergie démultipliée. De plus, les interventions de maintenance sont facilitées par rapport aux systèmes s'appuyant sur des tubes insérés dans la chaussée ».
La pertinence de cette collecte a déjà été validée lors du premier démonstrateur d'Egletons. Désormais, avec celui de Savoie Technolac, l'ambition est d'évaluer la performance du stockage.
« Nous expérimentons un stockage à 5/6 mètres de profondeur (contre 500 mètres parfois pour les sondes géothermiques) constitué de sable avec de l'eau circulant dans des canalisations. Nous allons évaluer jusqu'à quelle période de l'hiver, nous pouvons conserver l'énergie que nous allons emmagasiner cet été et cet automne ».
L'énergie thermique s'infiltre dans des massifs remplis de sable et de gravier, saturés en eau et connectés, via un échangeur géothermique, à une pompe à chaleur.
L'étape suivante consistera dans l'évaluation économique du modèle et dans les définitions des dimensionnements de revêtement nécessaire pour chauffer les logements. Frédéric Bernardin pointe un autre avantage à la récupération de cette énergie : elle permettra d'abaisser la température de surface de ces voies goudronnées, de 5 degrés environs, et de lutter ainsi contre les ilots de chaleur urbains. « Évidemment, il ne s'agit pas de créer des routes pour abaisser la température. Mais lorsqu'elles sont nécessaires, ces voies spécifiques représentent une alternative intéressante ».
Près d'un million d'euros a d'ores et déjà été investis dans ce programme, retenu dans le cadre de l'appel à projets Ambition Recherche de la Région.
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