Géothermie commerciale au Québec : quelles sont les conditions gagnantes?

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La géothermie n’est pas LA solution pour la réduction des gaz à effet de serre et des frais énergétiques reliés au bâtiment. Cependant, elle fait partie de LA solution. Après plusieurs années de dormance, le marché est maintenant plus actif.
Y a-t-il des conditions gagnantes qui feraient de la géothermie un choix rapidement rentable pour les propriétaires d’immeubles tout en étant bénéfique pour l’environnement ?

Quelle est son efficacité réelle

Sur le site de la Coalition canadienne de l’énergie géothermique les trois cas cités pour le Québec sont : les bureaux d’Hydro-Québec à Laval ( 1987), le Lady Meredith House de l’Université McGill (1991) et la Biosphère de l’Île Ste-Hélène (1992) qui démontrent des réductions de frais annuels respectifs de 26%, 40% et 21%.

À priori, ces résultats sont bien moindre que les économies de 65 à 70% clamées par l’industrie de la géothermie et que confirme le réputé chercheur Vasile Minea du Laboratoire des technologies de l’énergie (LTE) d’Hydro-Québec, à la condition de comparer la géothermie avec des systèmes de chauffage et de climatisation équivalents. Il faut savoir que dans le passé ces économies étaient généralement comparées à des systèmes conventionnels au gaz dont le coût était, à l’époque, beaucoup plus bas que celui de l’électricité.

En ce sens, les pourcentages d’économies mentionnés ne reflètent plus les économies actuelles car depuis 15 ans le coût du chauffage au gaz naturel a fortement augmenté comparativement à l’électricité. De même, plusieurs dossiers médiatisés consacrés à la géothermie ne font pas la part entre les économies réalisées grâce à la géothermie et celles qui résultent de l’ensemble des interventions sur le bâtiment, ce qui jette un doute sur la stabilité des performances à long terme.

Évaluation de la rentabilité et retour sur l’investissement

Pour intéresser les propriétaires d’immeubles commerciaux ou à bureaux le retour sur l’investissement en économies d’énergies doit se rembourser à l’intérieur d’un délai de 3 à 5 ans selon le type de commerce et leur instabilité. Actuellement, le retour sur l’investissement en géothermie est d’au moins 7 ans et pour la moyenne des projets il se situe autour de 10 à 12 ans. Ici encore la médiatisation de projets fortement subventionnés peut tromper la perception des décideurs.

Le cas du Zoo de Granby, par exemple, fut subventionné à 60%, au fédéral par le Programme d'encouragement pour les bâtiments commerciaux (60 000$) et le programme d’appui aux initiatives d’Hydro-Québec (500 000$) descendant ainsi le retour sur l’investissement à seulement 2,9 ans. Sans ces aides financières exceptionnelles on en revient à environ 7,4 ans.

L’ingénieur Jacques Lagacé de la firme Bouthillette Parizeau, insiste sur la nécessité de comparer la rentabilité des systèmes géothermiques à celle d’autres systèmes offrant des qualités équivalentes en durée, en entretien et en sécurité d’investissement. Un système géothermique à boucle fermée a une durée probable de plus de 30 ans (50 ans pour les puits) et de très faibles frais annuels d’entretien comparativement à d’autres systèmes.

L’impact de l’augmentation du prix des ressources énergétiques

L’intérêt réel des propriétaires d’immeubles pour la géothermie se manifeste plus clairement depuis 1 an. Bon nombre de bureaux d’ingénieurs n’ayant réalisé qu’un ou deux projets durant les quinze dernières années en ont actuellement de 3 à 5 en projet.

Ce changement vient de trois causes principales cumulées :
- Le changement de mentalité vers le développement durable, comme le Ministère de l’éducation, qui accepte maintenant de financer des projets en ayant un retour sur l’investissement supérieur à 7 ans. Toutes les nouvelles écoles peuvent maintenant en bénéficier. Le Ministère de la santé a aussi une nouvelle ouverture à ce sujet.
- L’augmentation du prix du gaz naturel (un concurrent historique de la géothermie), et les craintes d’autres augmentations à moyen terme.
- La volonté de se donner une image corporative « Verte » et/ou l’intention réelle des actionnaires ou des gestionnaires de réduire les émissions de gaz à effet de serre de leurs immeubles.

Les technologies eau et antigel

Au Québec, on privilégie les puits fermés fonctionnant avec un mélange d’eau et d’antigel de qualité alimentaire.

Géothermie à eau. Les puits ouverts fonctionnant à l’eau inquiètent davantage depuis l’expérience de la biosphère, dont les puits sont contaminés par la bactérie du fer depuis 1998. Lors de sa conception, des analyses du sol avaient pourtant démontré un risque extrêmement faible de contamination par une telle bactérie. Aujourd’hui, compte tenu des coûts importants reliés à la réhabilitation des puits et à l’entretien, M. Yves Bélanger, gestionnaire des installations de la Biosphère, déconseille l’usage des puits ouverts s’il y a le moindre risque de contamination à la bactérie du fer.

Géothermie et pieux d'acier. En 2007, pour le projet de l’Hôtel de ville de St-Sauveur, l’entreprise de génie-conseil Concept-R, a innové en transformant 36 pieux structuraux d’acier d’une longueur de 100 pieds en système géothermique. Le concepteur, M. Ronald Gagnon, a fait installer deux boucles fermées de tuyaux de polyéthylène de ¾ de pouces dans chaque pieu avant de couler le béton. Comme les forages étaient déjà faits la géothermie fut ici très économique. En effet, le forage représente 40% des coûts de la géothermie pour les grands projets et jusqu’à 70% dans les petits projets.

Les technologies émergentes

Géothermie à détente directe (expansion directe, DX). La technologie de géothermie à détente directe, demeure pratiquement inutilisée dans les projets commerciaux d’envergure mais elle demeure intéressante dans les petits projets grâce à ses coûts réduits de forage, sa plus haute efficacité et son absence d’entretien. Par contre, pour les grands projets elle demeure moins rentable.

Géothermie au gaz naturel. Le gaz naturel peut aussi tirer avantage de la géothermie. En 2006, dans le cadre du projet Benny Farm de rénovation de 24 logements, la firme CIMA et son ingénieur Conrad Tardif, ont réalisé le premier projet de géothermie au Québec fonctionnant au gaz naturel. Cette technologie italienne a l’avantage de pouvoir chauffer l’eau à 140oF, comparativement à seulement 120 oF pour la géothermie électrique. Les économies d’énergies sont nettement moindre (20 à 35%) mais dans les pays où l’électricité est plus coûteuse cette technologie demeure très intéressante.

Les usages gagnants

Selon Vasile Minea, les écoles sont les immeubles les plus susceptibles de bénéficier de la géothermie. La géothermie décentralisée, utilisant plusieurs dizaines de petits appareils, permet de chauffer classe par classe selon les besoins. Un système très simple implanté en 2003, dans le projet de l’École du Tournant en banlieue de Montréal, a démontré une période simple de recouvrement de l’investissement évaluée à 7,4 ans uniquement par les économies d’énergies. Il identifie aussi parmi les usages les plus intéressants tous les projets qui nécessitent de la climatisation estivale en plus des besoins en chauffage: les centres commerciaux et édifices à bureaux, les résidences de personnes âgées, les motels, les musées, etc.

L’ingénieur Louis-François Gagnon, de la firme BBA, a utilisé avec succès la géothermie pour chauffer le plancher radiant de pavillons du Zoo de Granby. Le chauffage radiant à basse température est idéal pour la santé des animaux. Dans les porcheries, par exemple, ont a noté une augmentation de croissance de 15% soutient aussi M. Minea.

De manière générale, les grands immeubles font partie des usages déconseillés pour la géothermie. Dans ces immeubles, la chaleur générée par l’éclairage artificiel, par les ordinateurs et par les usagers est souvent suffisante pour chauffer l’immeuble. Dans ce cas, l’efficacité de l’enveloppe et la récupération énergétique sont des stratégies plus rentables que la géothermie.

Le point principal à éviter

Le coût de la géothermie est fortement relié au nombre de forages. L’ingénieur Jacques Lagacé, insiste sur la nécessité de bien évaluer les besoins énergétiques et de ne pas surdimensionner les puits de forage. Il ne se fie plus aux logiciels courants pour évaluer la capacité thermique. Pour chaque projet il fait tester la capacité du sol par une firme spécialisée. L’hydrogéologue Philippe Pasquier, de la firme Golder, fait se type de forage d’essai évaluant la réponse thermique du sol sur une durée de cinq jours. Il confirme que les facteurs de sécurité des logiciels augmentent souvent inutilement la longueur des puits de 20 à 30% sans apporter de bénéfice.

Le pourcentage de géothermie

Les ingénieurs Lagacé, Tardif, L.-F. Gagnon et Minea prônent de limiter la capacité nominale de la géothermie à 70% des charges de chauffage maximales des immeubles. Cette pratique vise d’abord à optimiser les coûts initiaux des systèmes géothermiques notamment en réduisant la longueur totale des forages verticaux.

Cette position strictement économique n’est pas partagée par Ronald Gagnon, qui y voit une réduction des impacts positifs de la géothermie sur la réduction des gaz à effet de serre et une vision à courte vue de l’augmentation du prix de l’énergie. Les propriétaires du magasin Botanix de Sorel, Sophie Paquin, et sa sœur Éloïse, abondent dans le même sens. En 2005, un an après avoir installé un système géothermique dans leur magasin, un technicien s’est apreçu que la valve du gaz naturel d’appoint était demeurée fermée et que le système géothermique avait fourni 100% de leurs besoins énergétiques.
Aujourd’hui elles se félicitent de leur décision, pour les économies et pour l’environnement.

Pour plus d'informations sur le chauffage par géothermie voir Groupe Master ou Geothermie commerciale

On peut rejoindre M. Marc Bélanger du Groupe Master au 514.787.1529

Yves Perrier
2010/08/31