LE BESOIN

Prenons Paris pour exemple.

Compte tenu de la mauvaise isolation de l'habitat existant dans une ville comme Paris voisine de 250 kWh par m2 habitable et par le fait que chaque citadin occupe une surface habitable voisine de 25 m2 le besoin annuel en énergie thermique est proche de 6000 kWh par citadin. Ce besoin est le problème de la généralisation du chauffage urbain dans les villes



SA SATISFACTION

On sait que l’existant est difficile à isoler après coup et il est hors de question de démolir Paris pour satisfaire des normes. Il est par contre intéressant d'évoquer la part d'énergie qui peut être délivrée par chacune des 3 possibilités de chauffage urbain

1 LA COMBUSTION DES ORDURES

On sait qu’une tonne d'ordure équivaut sensiblement à 150 litres de fioul. (Voir note en bas de page).

Compte tenu du pouvoir calorifique du fioul voisin de 12 kWh par kg et de la masse d'ordures produite annuellement par parisien voisine de 350 kg, on observe que la quantité d'énergie pouvant être fournie par ce dispositif est limitée à 0,35 × 150 x 12 = 630 kWh

Soit environ 10 % du besoin


2 LA GÉOTHERMIE PROFONDE

On sait qu'un puit géothermal occupant une surface de 2 km2 au sol peut délivrer un débit d'eau géothermal voisin de 250 mètres cubes par heure à une température disons que 80 degrés. Pour un rejet à 40° C la puissance thermique développée par le puits est alors de 11600 kW 

Pour une période de chauffe en région parisienne voisine de 5000 heures cela correspond à une énergie annuelle thermique fournie pendant cette période de 58 millions de kWh. Ceci alors que le nombre de parisiens logeant sur cette surface de 2 km2 est de 40 000 compte tenu de la densité démographique moyenne dans Paris de 20 000 habitants par km2. La quantité d'énergie pouvant être fournie par ce dispositif est de ce fait limitée à 58 000 000/ 40 000 = 1450 kWh

Soit environ 24 % du besoin

3 LA THERMODYNAMIQUE AVEC L'EAU

On estime que le débit d'eau disponible dans les nappes libres s'écoulant vers la mer comme la rivière est moindre. Il ne correspondrait environ qu'à 20% du débit du fleuve.

Celui de la Seine étant voisin de 300 m3/s ou sensiblement un million de m3/h pendant la période froide, les quelques 210 000 m3/h provenant de l'exhaure des PAC eau eau peuvent être refroidies disons de 15 à 5 °C soit de 10 °C. Cela correspond à une puissance thermique de 2 436 000 kW pouvant être développée pendant les 5000 heures correspondant à période de chauffe. L'énergie disponible pendant cette période est de 12 180 millions de kWh.

Pour notre capitale peuplée globalement disons de 10 millions d'habitants, la quantité d'énergie pouvant être fournie par ce dispositif est limitée à 1218 kWh.

Soit environ 20 % du besoin

ANALYSE

Ces chiffres devront être analysés soigneusement mais on constate qu'il n'y en aura peut-être pas assez pour tous les parisiens. Un calcul réconfortant peut toutefois être effectué en prenant comme base la source d'énergie thermique procurée par le fleuve plutôt que par sa nappe libre. Ceci avec une régulation appropriée tenant compte du fait que la température du fleuve change selon la saison. Dans ce cas, même si le fleuve est à 10 degrés avec un potentiel de chute de température limités à 5°C c'est une puissance de 6,2 millions de kW qui est disponible pour les 6 millions de parisiens ne pouvant pas disposer de la combustion des ordures ou de la géothermie profonde. Soit avec sensiblement 1 kW disponible par parisien et avec une période de chauffe limitée à 4000 heures une quantité d'énergie thermique renouvelable de 4 000 kWh. (Le mode combustion de la chaufferie hybride venant au secours de la thermodynamique pendant 1000h lorsque la Seine est trop froide au plus froid de l'hiver).

Soit environ 66 % du besoin.

Il y a heureusement des circuits qui combinent intelligemment l'eau géothermale et l'eau de surface ainsi que le solaire thermique qui peut venir à la rescousse. Force est toutefois de constater que même avec ces circuits il faudra probablement se résoudre à faire également appel à l'air pour prélever l'énergie thermique renouvelable dans la nature. On sait que la performance de ces systèmes aérothermiques est moindre qu'avec l'eau et qu'ils sont un peu plus bruyants et un plus encombrants mais prélever 3 kWh thermique dans l'air en ne fournissant qu'un kWh électrique avec une PAC à compresseur est tout de même bien intéressant. En tout cas plus intéressant que l'effet joule qui ne fournit qu'un kWh thermique pour un kWh électrique consommée. Ceci en nous obligeant en raison du gâchis à construire de nouvelles centrales nucléaires pour satisfaire le besoin.

Satisfaire le besoin c'est aussi prendre conscience que les puissances fluides évoquées en 1, 2 et 3 peuvent être dans la pratique régulées intelligemment pour tenir compte des variations de la température extérieure et assurer le confort.

Le lecteur aura compris qu’il s’agit ici d’une prospective de ce qui « pourrait » pardon, « devrait » être entrepris dans les zones urbaines pour généraliser le chauffage urbain en ville afin de satisfaire en bonne partie la LTECV. Dans la pratique nous en sommes loin dans la mesure où les actions en cours dans la région IDF autant à l’est de Paris qu’à l’ouest sont bien timides en regard du besoin.

Quant à l’action qui va être entreprise cette fois dans Paris intramuros avec la tour Montparnasse le clair-obscur du duo isolation-génération n’augure rien de bon.

Faudra-t-il créer un nouveau métier pour que les choses avancent ?

Il serait pourtant souhaitable que Paris à l’origine de la COP21 sur le climat montre l’exemple de ce qu’il faut faire aux autres pays du monde ne serait-ce qu’à l’occasion des JO2024.


Note*
Il faut toutefois être prudent concernant les centrales de combustion des ordures. Nul ne peut douter de leurs avantages lorsque l’on voit ce qui se passe en
région PACA mais dans la mesure où l’on considère leur capacité à fournir de l’énergie thermique, les centrales thermiques françaises nécessitent un apport de gaz non négligeable pour entretenir la combustion des ordures. Ceci est probablement dû à un tri des ordures de moindre qualité en amont. La différence est assez importante vu que l'énergie  thermique en sortie se partage à parts sensiblement égales entre le gaz et les ordures avec les centrales françaises alors qu'il est suffisant de souffler de l'air comprimé sous le foyer pour entretenir la combustion avec les centrales suisses, ceci sans apport gaz.

 

Ce qui me scandalise ce n'est pas qu'il y a des riches et des pauvres, c'est le gaspillage

Mère Teresa