Le centre de Congrès de l'EPFL se dote de fondations énergétiques

Une nouvelle grue a fait son apparition sur le chantier. Elle doit permettre de glisser des structures métalliques d’une longueur de 20 mètres, d’un seul tenant, dans des puits creusés à l’arrière du futur centre. Ces pieux, noyés dans le béton, sont non seulement des éléments de structure de fondation et de soutien mais ils vont aussi servir d’échangeurs de chaleur.

« La moitié du CO2 produit en Suisse provient des bâtiments. Le sous-sol a de très bonnes propriétés de stockage de chaleur. Il représente un potentiel d’énergie renouvelable, écologique et directement utilisable.»Le professeur Lyesse Laloui directeur du laboratoire de mécanique des sols (LMS) est un précurseur. Il a installé, il y a 11 ans, le premier pieu énergétique à l’EPFL. Ce pieu–test, unique au monde, bardé de capteurs, permet de mesurer, en son sein, les contraintes, déplacements et variations de température. Le LMS a mis au point des outils de dimensionnement, d’analyse et de prédiction qui sont aujourd’hui utilisés dans le développement international de cette technologie. L’EPFL reste le leader mondial dans ce domaine. L’installation des cinq structures géothermiques sous le Centre de Congrès permettra à l’équipe du professeur Laloui d’étudier le fonctionnement réel d’un groupe de pieux énergétiques et de leur impact dans le terrain, ce qui n’a encore jamais été fait.

Francis-Luc Perret, vice-président pour la planification et la logistique de l'Ecole en est convaincu:"cette technologie est intelligente et potentiellement peu coûteuse si elle est pensée bien en amont du projet. En ce qui concerne le Centre de Congrès nous nous y sommes penchés un peu tard, en revanche si la démonstration est probante, j'espère que les futurs bâtiments de l'EPFL seront construits de cette manière." Avec, dans un avenir proche, l'espoir d'en doter le futur hôpital du Chablais.

Comment ça marche ?

La géothermie très basse énergie est un domaine qui utilise les ressources situées à faibles profondeurs entre 1 et 100 mètres de la surface du sol. Cette couche a une température quasi stable située entre 10 et 12 degrés toute l’année, ce qui en fait une source de chaleur fiable. Son exploitation par des pompes à chaleur est bien connue. Les pieux sont couplés à des échangeurs thermiques coulés dans des tubes en béton, dans lesquels transite un fluide caloporteur. Le circuit hydraulique est relié à un système de pompe à chaleur réversible. Ainsi la fondation joue le rôle de source chaude en période froide et de source froide en période chaude.

Cette technologie permet aussi le stockage saisonnier en sous-sol de l’énergie produite par des panneaux solaires. «Nous bénéficierons, dans le centre de Congrès, d’un laboratoire d’analyse qui comprendra tous les éléments de chauffage et de mesure. Les cinq structures instrumentées avec des fibres optiques et des cellules de pression nous permettront de comprendre et d’expliquer le fonctionnement réel d’un groupe de pieux énergétiques et nous donneront des informations essentielles sur leur tenue et leur impact dans le volume mobilisé sous les fondations, qui est d’environ 200m3.» Le professeur Laloui collabore également avec le MIT, l’université de Cambridge et l’Université de Pékin sur une vision bien plus ambitieuse, celle d’un quartier grand comme l’EPFL, construit entièrement sur des fondations énergétiques. « Là, nous devrons nous poser la question des conséquences hydrogéologiques de telles constructions et sur la stabilité globale de la région. D’autant que dans cette recherche, nous irions puiser l’énergie en profondeur, où l’eau est à près de 100 degrés avant de la stocker dans les fondations des bâtiments.»

Cette expérimentation des fondations du centre des congrès sera le point central d’un workshop international qu’organisera le professeur Laloui au mois de janvier 2012, et qui a obtenu le soutien du Fonds national scientifique Américain.