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L’énergie de l'eau et de la terre

Si les possibilités des microcentrales hydrauliques semblent limitées en Haute-Normandie, les ressources en chaleur du sous-sol ne demandent qu’à être mieux exploitées.

La France s’enorgueillit à juste titre de sa production hydroélectrique, énergie renouvelable typique. Toutefois, la « houille blanche » ne couvre plus aujourd’hui que 15 % de la consommation électrique nationale. Il est, de plus, à craindre que ce repli ne s’accentue avec le réchauffement du climat et la diminution de la couverture neigeuse alimentant les grands barrages.
En Haute-Normandie, l’énergie hydraulique des cours d’eau a été autrefois largement exploitée pour faire tourner moulins et usines. Aujourd’hui, elle est le fait de microcentrales et minicentrales construites sur de petits barrages placés en travers des rivières, et représentant une production totale modeste, inférieure à 90 000 MWh (1998). Leurs propriétaires vendent le courant produit (ou le surplus) à EDF.
Le gisement hydroélectrique – portions de cours d’eau aménageables – reste limité. Pour produire autant de courant qu’une seule tranche nucléaire, ou 260 éoliennes de dernière génération, il faudrait équiper plus de 5 000 barrages, non sans risques environnementaux…

Marées, vagues et courants

Sur le littoral, là où le niveau varie de plusieurs mètres avec la marée, ont été construits depuis longtemps des « moulins à marée ». Une retenue se remplit d’eau à marée montante, puis elle se vide en actionnant une roue à aube lorsque la mer redescend. L’usine marémotrice de la Rance, inaugurée en 1966, fonctionne sur le même principe. Cette usine (240 MW), dont la production électrique est de 544 millions de kWh (l’équivalent de la production de l’agglomération de Rennes), a perdu de son intérêt. Le barrage nuit à la libre circulation des poissons migrateurs et a provoqué une importante sédimentation, ce qui diminue la hauteur de chute et donc la production électrique.
Depuis longtemps, les inventeurs cherchent à récupérer l’énergie du mouvement des vagues, généré par le vent. Une entreprise écossaise développe depuis peu le projet Pelamis. La Grande-Bretagne espère à terme produire 25 % de son électricité de cette manière. Des ingénieurs ont imaginé exploiter l’énergie des courants marins en faisant tourner des turbines (hydroliennes). Mais il y a encore loin de la théorie à la pratique…

Eaux chaudes

La Terre était, il y a quatre milliards d’année, une boule de feu. Aujourd’hui encore, sous l’écorce terrestre, couve un foyer qui n’est pas près de s’éteindre. Plus on descend profond, plus la température augmente. En Islande, terre de volcans, la géothermie représente un gisement fabuleux. Les Romains, déjà, appréciaient les thermes et avaient domestiqué l’eau des sources chaudes au moyen de véritables réseaux de chaleur. A Chaudes-Aigues (Cantal), un réseau du même type a été installé au Moyen Age. En Haute-Normandie aussi, la chaleur du sous-sol, même moins intense, est à portée de main.
Les gisements à haute énergie – 150 °C environ – qui produisent de la vapeur utilisable dans l’industrie sont rares. Dans le Bassin parisien existe un gisement géothermique important, à plusieurs centaines de mètres sous la couverture sédimentaire. Il est localement exploité dans des réseaux de chaleur. A Maisons-Alfort (Val-de-Marne), on pompe de l’eau à 72 °C.
Sur ses marges, dans la moitié est du département de l’Eure, le gisement est encore exploitable, mais… inexploité. Récupérer de l’eau à 30 °C suffirait pour le chauffage collectif de nouveaux quartiers, quartiers réhabilités, bâtiments publics, parcs d’entreprises…

Pompe à chaleur

Apparue dans les années 1970, la pompe à chaleur, concurrencée par des énergies fossiles bon marché, n’a pas eu le développement escompté. Un regain d’intérêt semble se manifester. Les systèmes air-air sont les moins performants car la capacité calorifique de l’air est faible, sa température est très fluctuante et son abaissement hivernal peut être cause de dysfonctionnements. Les pompes à chaleur eau-eau permettent de récupérer des calories dans un point d’eau non susceptible de geler et dont le débit soit suffisant, par exemple un cours d’eau ou une source. Les prélèvements sont réglementés.

De nouveaux procédés associent pompes à chaleur et géothermie « très basse énergie ». Ils reposent sur la capacité de récupérer dans le sol l’énergie solaire accumulée au moyen d’un réseau de serpentins enterrés entre 0,60 et 1,20 m de profondeur.




Serpentins et sondes

Ce système, attractif pour l’habitat individuel ou le petit collectif, a un rendement identique à celui d’une pompe à chaleur classique : 4 kWh produits pour 1 kWh utilisé. Il faut enterrer des serpentins sur une surface double de la surface habitable à chauffer. Attention aux racines d’arbres et aux canalisations d’eau, qui risquent de… geler ! Le réseau doit rester accessible et donc ne pas être recouvert d’une dalle.
En habitat collectif, il est possible de récupérer de la chaleur à partir de sondes verticales. Une habitation de 120 m2 peut être chauffée par deux sondes de 50 m de profondeur. Les sondes verticales sont plus coûteuses mais plus performantes que les horizontales. Une solution déjà bien développée en Allemagne et en Autriche consiste à profiter des éléments de fondation des immeubles (pieux en béton) pour y associer des éléments de récupération d’énergie.