L’EPFL veut favoriser le développement des géostructures énergétiques

Très performantes sur les constructions neuves, les géostructures énergétiques offrent une énergie renouvelable continue. Le professeur Lyesse Laloui, directeur du Laboratoire de mécanique de sols de l’EPFL, co-signe un ouvrage qui dresse le bilan d’un domaine dont Lausanne revendique le leadership mondial. 

L’EPFL étudie depuis 25 ans les géostructures énergétiques, soit la possibilité d’utiliser la chaleur de la terre pour chauffer et refroidir les bâtiments. Elles sont encore peu utilisées, puisqu’on dénombre environ 1000 bâtiments de ce type dans le monde, dont 40 en Suisse. Cette énergie renouvelable offre pourtant de nombreux avantages. Le professeur Lyesse Laloui, directeur du Laboratoire de mécanique de sols à l’EPFL, co-signe un livre avec Alessandro Rotta Loria, un ancien doctorant de l’EPFL, devenu professeur assistant à la Northwestern University aux Etats-Unis, qui vise à mieux la faire connaître. Interview.

Qu’entend-on par «géostructures énergétiques»?
Cette technologie se base sur un échange de chaleur avec la température constante du sous-sol fournie par le cœur de la Terre. Elle s’implémente lors de la construction d’un bâtiment ou de toute autre infrastructure et permet de fournir de l’énergie à un bâtiment ou aux bâtiments avoisinants. Concrètement, on injecte du chaud dans le sous-sol lorsque l’on veut climatiser un espace en surface et du froid, lorsque l’on souhaite le chauffer. Son installation implique simplement d’ajouter des tubes de plastique dans les fondations du bâtiment, sans forage supplémentaire, et une pompe à chaleur qui sera remplacée tous les 15-20 ans. Une fois celle-ci installée, 60 à 80% des besoins énergétiques du bâtiment sont assurés par cette énergie renouvelable, continue et impérissable. Contrairement aux panneaux solaires, elle fonctionne en permanence, jour et nuit, et quelles que soient les conditions climatiques.

Dans l’introduction de l’ouvrage, vous soulignez la pertinence de cette technologie à l’heure actuelle… 
L’idée elle-même date de l’époque romaine. Mais les lacunes scientifiques étaient encore immenses lorsque notre laboratoire a commencé à travailler sur ces structures dans les années 1990. Leur portée n’était alors pas évidente, car les pratiques privilégiaient les énergies les plus économiques. Pour nous, cette recherche se présentait donc avant tout comme un défi scientifique. Avec la contribution de générations de jeunes chercheurs qui se sont formés dans mon laboratoire, nous avons compris comment relier cette chaleur souterraine gratuite à un bâtiment et comment l’utiliser le plus efficacement possible.

Entre temps, le monde a changé… 
A partir de 2020, les nouvelles directives européennes et américaines indiquent en effet que tout nouveau bâtiment doit être équipé de sa propre production d’énergie et que celle-ci doit être produite sur place. Google vient d’équiper son nouveau centre de recherche en Californie de cette technologie. Ceci donne de nouvelles perspectives à notre domaine, surtout que l’EPFL a pris une avance considérable dans la compréhension de cette technologie en s’y attelant depuis 25 ans. Nous venons par exemple de breveter des panneaux géothermiques, l’équivalent de panneaux solaires, à installer sur les bâtiments existants.

Quel public cherche à atteindre votre livre?
Le livre, que je co-signe avec Alessandro Rotta Loria, représente l’aboutissement de nombreux articles scientifiques, travaux de doctorats et de postdoctorats issus de mon laboratoire. Des travaux soutenus par l’Office fédéral de l’énergie, le Fonds national suisse de la recherche scientifique et, de nombreux projets européens. Son contenu reprend également un cours de master donné en génie civil à l’EPFL depuis trois ans ainsi qu’un cours que je donne à la formation continue de l’UNIL-EPFL sur ce même sujet. Actuellement, nous sommes la seule université à délivrer une telle spécialisation. Le livre donne les outils scientifiques pour comprendre cette technologie et montre comment l’implémenter. L’idée était d’offrir un transfert de connaissances vers d’autres universités, la pratique et les autorités, pour favoriser son développement, en espérant que cette technologie deviendra aussi répandue que l’utilisation actuelle de l’énergie solaire. Par ailleurs, avec son expérience unique, l’EPFL a l’ambition de devenir une référence mondiale dans ce domaine. La publication du livre permet de marquer ce leadership.

Sandrine Perroud, mediacom