Modélisation de l'effet cumulé de plusieurs systèmes géothermiques ouverts utilisant les aquifères peu profonds en zone urbaine

Abstract

La géothermie à faible profondeur en système ouvert consiste à créer des réserves de chaleur et de froid dans un aquifère, via des doublets de puits de pompage et de réinjection. Durant la saison chaude, l'eau est extraite des puits froids afin d'être exploitée pour la climatisation avant d'être réintroduite dans les puits chauds. Lors de la saison froide, le cycle est inversé, et les puits chauds jouent le rôle de puits d'extraction, avec injection dans les puits froids. Ce type de géothermie constitue une source d'énergie renouvelable, sans altérer la qualité ni diminuer la quantité de l'eau souterraine.

Trois bâtiments adjacents ont adopté ce système de chauffage et de refroidissement à Tour & Taxis, dans la Région de Bruxelles-Capitale. Deux d'entre eux exploitent le même aquifère, et ont fait l'objet d'un modèle hydrogéologique développé par Bulté (2020) dans le logiciel FEFLOW. Ce travail consiste donc à ajouter le second aquifère, ainsi que l'aquitard intermédiaire, à ce premier modèle. Après avoir été calibré, le modèle hydrogéologique résultant a permis de simuler l'effet cumulé des trois installations géothermiques dans les deux aquifères exploités. Les résultats des simulations ont permis de montrer que bien que les interactions entre le niveau piézométrique des deux aquifères soient très faibles, il existe des échanges de chaleur entre les deux unités, s'opérant à travers l'aquitard. Néanmoins, ces échanges de chaleur ne sont pas suffisants pour avoir un impact significatif sur les systèmes géothermiques individuels.