Energie

Biomasse et géothermie : mariage prometteur à Strasbourg

Mots clés : Bâtiment d’habitation individuel - Energie renouvelable - Equipements techniques et finitions - Services urbains

Grâce au mariage de la biomasse et la géothermie, EBM Thermique optimisera les performances du réseau de chauffage urbain de deux futurs quartiers limitrophes qui totaliseront près de 3000 logements au sud-ouest de Strasbourg.

Le plus délicat d’abord : en novembre dernier, le confinement thermique de locaux de stockage de produits pharmaceutiques sanguins a marqué la première étape du déploiement du réseau de chauffage urbain en cours d’installation dans les quartiers des Tanneries, à Lingolsheim, et des Rives du Bohrie, à Ostwald, deux communes du sud-ouest de Strasbourg. « En compensation des énormes besoins de froid demandés par Octapharma, la chaleur évacuée contribue à la performance du réseau alimenté par pompe à chaleur », commente Hervé Lamorlette, directeur d’EBM Thermique. Choisie par l’association syndicale libre des copropriétaires des deux quartiers, la filiale française du Suisse EBM alimente son premier client industriel de Lingolsheim avec l’eau pompée dans la nappe à une température de 10 à 12 °C. Octapharma lui restitue 80 m3/h à 20°C, sur les 200 m3/h d’eau poompée.

 

Une source chaude qui vient du froid

 

« Cette source chaude démultiplie le coefficient de performance du réseau basse température qui alimentera les planchers chauffants du quartier », se réjouit l’opérateur. Grâce aux tubes d’acier surisolés fabriqués à Creutzwald (Moselle) par Inpal, l’eau perdra moins de 10°C sur 40°, au terme de sa boucle d’1,4 km : une température idéale pour garantir la longévité des trois pompes à chaleur (Pac) de 700 KW chacune. Deux d’entre elles restent à installer au fur et à mesure des besoins des futurs habitants. « Leur raccordement à un ballon de 10 m de haut évitera le stop and go qui tue les Pac », précise Hervé Lamorlette. La stratification thermique du ballon améliorera l’effet d’écrêtement des pointes de consommation.

La seconde étape du déploiement du réseau commencera à l’automne prochain, avec la mise en service de la première des deux chaudières biomasse, destinées à produire l’eau chaude sanitaire des Tanneries et à couvrir l’ensemble des besoins des Rives du Bohrie avec deux combustibles : plaquettes de bois et rafles de maïs. A 4,4 km de l’autoroute par où transitera cette matière et au bord d’une voie ferrée, l’équipement industriel renverra l’essentiel de ses fumées vers une zone humide inconstructible. Pour éviter l’effet de verrue dans un quartier d’habitation, les architectes Braesch et Botazzi ont habillé le bâtiment avec des murs en gabion, du béton matricié et un bardage bois. L’entreprise de gros œuvre Seltz a commencé les travaux par la pose, dans la nappe phréatique, d’une fosse préfabriquée au fond de laquelle elle a coulé un bouchon en béton avant le coulage des murs définitifs. Dans une parcelle calculée pour que les manœuvres des camions n’empiètent pas sur l’espace public, cette excavation de 40 m3 garantira les déchargements sans bruits ni poussière. Quatre silos totalisent 5000 m3 pour une autonomie minimale de cinq jours, afin de répondre à une consommation annuelle de 1500 t de rafles et 4000 t de bois. Deux silos dits actifs, équipés de racleurs, amèneront le combustible en fond de chaudière.

 

La rafle de maïs, un combustible délicat

 

Les propriétés abrasives des rafles de maïs, qui contiennent 70 % de silice, justifient une gestion fine de la vitesse des fumées et des températures : au-delà de 1100°C, les cendres fusionnent et se vitrifient. Pour éviter ce phénomène, le chaudiériste suisse Schmid a construit une chaudière dont la grille et le foyer sont refroidies à l’eau. La prévention de l’abrasion repose ensuite sur le ralentissement des vitesses de fumée, sans toutefois passer sous un seuil en-deçà duquel le chlore présent dans les rafles condenseraient et entraîneraient un risque de corrosion. Ce traitement délicat de la rafle de maïs explique que deux chaudières dédiées d’une part à ce combustible à hauteur d’1 MW, d’autre part aux plaquettes pour 2,5 MW, équiperont la chaufferie. L’énergie contenue dans la vapeur d’eau issue de la combustion du bois sera récupérée par un condenseur sur les fumées, d’une puissance de 900 kW. Cet équipement se raccordera au réseau très basse température du quartier, ce qui permettra la récupération d’énergie y compris par des températures extérieures inférieures à moins 15 °C, alors que les grands froids induisent des températures de retour supérieures à 55°C, incompatibles avec le réseau haute température. Si l’Alsace remettait en cause l’hégémonie du maïs dans son agriculture, de nouveaux paramétrages permettraient d’affecter au bois la totalité des puissances installées.

Comme les trois Pac, les deux chaudières biomasse – la seconde entrera en service en 2016 – alimenteront deux réseaux de deux tubes. Décidé en même temps que l’intégration des Rives du Bohrie au projet, un appoint gaz suppléerait à d’éventuelles insuffisances des sources géothermiques. Une sous-station et, le cas échéant, un système de secours mobile garantiront la permanence de l’approvisionnement du quartier d’Ostwald. Cerise sur le gâteau, EBM Thermique propose aux promoteurs du quartier des tanneries de rafraîchir les logements par freecooling, au prix de cinq euros par MWh, et avec un coefficient de performance chiffré à 17. « Grâce à cette option, nous équilibrerons l’impact thermique sur la nappe que nous réchaufferons en été et que nous refroidirons en hiver », souligne Hervé Lamorlette.

 

Une approche reproductible en quartiers neufs

 

Autre source de satisfaction : « Grâce au stock énergétique de 135 m3  qui compense des équipements de production d’énergie renouvelable dimensionnés à moins de 50 % de la puissance de pointe, le taux de couverture du réseau en énergie renouvelable dépassera les 80 % », se réjouit le directeur d’EBM Thermique. La reproductibilité de ce type d’installation se limite selon lui aux quartiers neufs, compte tenu de l’emprise des quatre canalisations de 200 mm, imposant des tranchées de deux m de large. L’opérateur a encaissé le choc d’une subvention limitée à trois millions d’euros sur un investissement de 14 millions d’euros HT, alors que le calcul initial de cette aide reposait sur 1400 logements, soit la moitié de la taille finale du projet. De la modélisation de ce dernier selon la procédure du titre V de la RT 2012, ressort une émission de CO2 limitée à 69,9 g/kWh. « Ce bon bilan ne doit pas inciter les promoteurs à baisser les bras sur les performances thermiques de leurs immeubles », prévient toutefois Hervé Lamorlette.

 

 

 

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