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Un grand potentiel pour les systèmes de stockage d'énergie thermique des aquifères

Les systèmes de stockage d’énergie thermique des aquifères peuvent largement contribuer au chauffage et au refroidissement respectueux du climat des bâtiments : l’eau chauffée est stockée dans le sous-sol et pompée, si nécessaire. Des chercheurs de l’Institut de technologie de Karlsruhe (Package) ont découvert que le stockage d’énergie thermique dans les aquifères à basse température présente un grand potentiel en Allemagne. Ce potentiel devrait croître à l’avenir en raison du changement climatique. L’étude comprend la carte la additionally détaillée à ce jour des systèmes de stockage aquifères potentiels en Allemagne. Les résultats sont rapportés dans Géothermie.

In addition de 30 % de la consommation d’énergie domestique actuellement consommée en Allemagne est utilisée pour le chauffage et le refroidissement des bâtiments. La décarbonation de ce secteur pourrait donc entraîner d’importantes réductions des émissions de gaz à effet de serre et contribuer largement à la security du climat. Les systèmes de stockage d’énergie thermique des aquifères, c’est-à-dire les couches aquifères dans le sous-sol, conviennent bien au stockage saisonnier et à l’utilisation versatile de la chaleur et du froid. L’eau a une grande capacité de stockage d’énergie thermique. Les roches environnantes ont un effet isolant. Les systèmes de stockage d’énergie thermique des aquifères souterrains sont accessibles par des forages et utilisés pour stocker la chaleur des centrales solaires thermiques ou la chaleur perdue des installations industrielles. Si nécessaire, la chaleur peut être pompée à nouveau. De tels systèmes de stockage peuvent être parfaitement combinés avec des réseaux de chaleur et des pompes à chaleur. Les systèmes de stockage d’énergie thermique des aquifères à basse température près de la surface (LT-ATES) se sont révélés particulièrement efficaces. Comme la température de l’eau n’est pas beaucoup furthermore élevée que la température de l’environnement, peu de chaleur est perdue pendant le stockage.

Plus de la moitié du territoire allemand est bien ou très bien adapté

Des chercheurs de l’Institut des géosciences appliquées (AGW) du Package et du groupe de recherche junior sur la géoénergie sturdy ont maintenant identifié les régions adaptées au stockage d’énergie thermique dans les aquifères à basse température en Allemagne. “Les critères d’une opération LT-ATES efficace incluent des problems hydrogéologiques favorables, telles que la productivité des ressources en eaux souterraines et la vitesse d’écoulement des eaux souterraines”, explique Ruben Stemmle. Le membre du groupe de géologie procedure d’AGW et premier auteur de l’étude ajoute : « De moreover, la consommation d’énergie pour le chauffage et le refroidissement doit être équilibrée. Elle peut être approchée par le rapport des degrés-jours de chauffage et de refroidissement.

Les chercheurs ont combiné des critères hydrogéologiques et climatiques dans une analyse spatiale. Ils ont constaté que 54 % du territoire allemand conviendra très bien ou bien au LT-ATES dans les décennies à venir. Ces potentiels se concentrent en grande partie sur le bassin de l’Allemagne du Nord, le Graben du Rhin supérieur et le bassin de la Molasse de l’Allemagne du Sud. La carte correspondante a été générée par les chercheurs à l’aide d’un système de géoinformation (SIG) et d’une analyse décisionnelle multicritère.

Le changement climatique augmentera le potentiel de stockage des aquifères

Selon l’étude, les zones bien ou très bien adaptées au LT-ATES augmenteront vraisemblablement de 13 % pour la période de 2071 à 2100. La forte augmentation des régions très bien adaptées est attribuée à une demande de refroidissement croissante à l’avenir, c’est-à-dire qu’elle sera due au changement climatique. Cependant, l’utilisation des systèmes de stockage en aquifère est largement limitée dans les zones de defense des eaux, ce qui réduira les zones très bien ou bien adaptées d’environ onze pour cent. “Néanmoins, notre étude révèle que l’Allemagne a un potentiel élevé de stockage saisonnier de chaleur et de froid dans les aquifères”, déclare Stemmle. (ou)