De nombreuses villes se sont engagées dans une stratégie de décarbonation complète à l’horizon 2050. À ce titre, la sortie des énergies fossiles pour la production de chaleur, qui représente la moitié des besoins en énergie finale, est un passage obligé. Pour contribuer à ce mouvement, Eurovia – filiale de VINCI Construction – a inventé fin 2017 Power Road®, une route productrice de chaleur renouvelable.
La chaleur renouvelable peut provenir de différentes sources dont l’énergie solaire thermique et la géothermie de surface. L’utilisation de l’énergie solaire thermique comme source de chaleur renouvelable présente un très fort potentiel de développement. Parmi les capteurs solaires thermiques, il en existe un disponible sur l’ensemble du territoire, présentant des surfaces colossales de captation et pourtant jusqu’ici totalement inexploité : la couche de roulement des chaussées.
Quel est le principe de fonctionnement ?
Sous l’action du rayonnement solaire, les couches de surface des chaussées peuvent atteindre en été jusqu’à 70 °C en surface et 40 °C sur leurs dix premiers centimètres. Power Road® permet de capter la chaleur de ce rayonnement solaire, de la stocker puis de la valoriser interpour contribuer au chauffage de bâtiments et d’infrastructures environnants.
Cette chaleur renouvelable est captée en intégrant dans les couches de surface de la chaussée un échangeur thermique – un réseau de tubes dans lequel circule un fluide caloporteur (eau additionnée de glycol antigel non nocif pour l’environnement) – capable de jouer le rôle de capteur d’énergie solaire thermique.
Cette énergie thermique peut être utilisée à la demande suivant deux temporalités :
- immédiate : la chaleur est alors redistribuée aussitôt pour chauffer un bâtiment ou une infrastructure. Elle peut en particulier permettre pendant la période estivale de fournir l’eau chaude sanitaire (ECS) ou de réchauffer l’eau des bassins d’une piscine ;
- différée : lorsque les besoins d’utilisation de la chaleur générée sont décalés dans le temps par rapport à la période de production. Power Road® est alors associé à un stockage inter-saisonnier de chaleur basse température dans le sol. Ce couplage offre une production d’énergie sur toute l’année, le sous-sol étant un moyen de stockage approprié. Cet usage différé de la chaleur s’applique au chauffage de tous types de bâtiments.
La route à énergie positive permet de réduire de 80 % les émissions de CO2 générées par rapport à des systèmes fonctionnant aux énergies fossiles.
Le soutien de l’ADEME a permis d’accélérer le développement du procédé et de lever l’ensemble des verrous technologiques : industrialisation, performances énergétiques et mécaniques, etc. Des tierces parties institutionnelles et expertes ont validé les performances de la solution, y compris pour des chaussées recevant du trafic poids lourds.
La route à énergie positive apparaît comme une infrastructure énergétique performante et mature, financièrement rentable, capable de s’intégrer à une pluralité de projets : logements, bureaux, piscines, écoles, mairies, salles de sport, ateliers. Elle s’adresse aussi bien aux villes denses qu’aux communes de petite taille.
Pouvant valoriser tout type de chaussée – routes, rues, parkings, trottoirs –, la route à énergie positive s’adresse aussi bien à l’existant qu’au neuf, adossée ou non à un stockage de chaleur sur champ de sondes géothermiques. Ce type de projet bénéficie de subventions provenant principalement du fonds chaleur administré par l’ADEME.
© Eurovia / VINCI Construction
Si les parkings chauffaient les immeubles ?
En janvier 2018, à l’occasion du chantier de rénovation thermique d’une résidence de 61 logements à Fleury-sur- Orne, dans le Calvados, Inolya, premier bailleur social du département, a choisi le procédé Power Road® pour couvrir 75 % des besoins d’énergie nécessaires au chauffage et à l’eau chaude sanitaire de quatre des cinq bâtiments que compte la résidence. Pour y parvenir, les équipes de l’agence Eurovia de Caen ont équipé du système Power Road® la moitié (1 420 m² sur 3 000 m² au total) du parking résident lors de la réfection et créé un stockage intersaisonnier constitué de douze sondes géothermiques verticales de 140 m de profondeur au sein de la résidence.
Mise en service début octobre 2019, cette installation contribue à l’obtention du label BBC Rénovation et HSS (Habitat Senior Services®) de la résidence, en gagnant une classe sur les étiquettes consommation énergétique et émission de gaz à effet de serre. Elle diminue la facture énergétique (gaz et électricité) annuelle des logements desservis de 30 % à court terme et d’un facteur 2 à moyen terme, par rapport à une solution 100 % gaz. Globalement, les travaux de rénovation du bâti ont généré un gain de 50 tonnes CO2eq/an et la chaufferie bas carbone un gain supplémentaire de 80 tonnes CO2eq/an.
Et les piscines ?
Haut-Léon Communauté a choisi en 2021 la technologie d’énergie renouvelable Power Road® dans le cadre de la rénovation énergétique de la piscine communautaire à Saint-Pol-de-Léon (Finistère). Dans le cadre de la charte Transition énergétique du territoire, la collectivité a lancé un programme ambitieux de rénovation énergétique de cet équipement essentiel pour les habitants, mais également premier consommateur d’énergie du parc immobilier communautaire.
La collectivité a engagé des travaux de rénovation de la piscine (récupération d’énergie thermique sur les eaux grises de la piscine, changement des menuiseries, remplacement de la chaudière gaz, etc.). Par ailleurs, des ombrières photovoltaïques seront installées sur le parking de la piscine. Une surface de 860 m2 de Power Road® apportera 43 % d’énergie renouvelable, énergie récupérée sur le parking de la Maison de services immédiatement revalorisée en chauffant l’eau du grand bassin.
Ce bouquet de travaux permet à la communauté d’anticiper l’impact de l’envolée des prix de l’énergie sur cette infrastructure. En bonus, chaque année, ce sont 37 tonnes de gaz à effet de serre en moins dans l’atmosphère grâce à Power Road®. Haut-Léon Communauté est lauréat des Victoires de l’investissement local, trophée décerné par la Fédération nationale des travaux publics (FNTP) mettant en valeur les projets créant de la valeur économique, sociale et environnementale générée par des réalisations impliquant des travaux publics.
