Cette nouvelle solution de construction extraira la chaleur directement de la Terre

CE CONTENU VOUS EST PROPOSÉ PAR L'Université norvégienne des sciences et technologies NTNU - en savoir plus

Un nouveau joint de pieux, désormais breveté par NTNU Technology Transfer AS, relie les éléments préfabriqués en béton pour atteindre la longueur souhaitée de manière rapide et sûre.

Les pieux sont ancrés dans le substrat rocheux et équipés pour utiliser la chaleur géothermique directement pour chauffer ou refroidir les bâtiments.

La nouvelle solution signifie que les propriétaires de bâtiments qui souhaitent utiliser la chaleur géothermique n'ont plus besoin de forer des puits séparés pour l'obtenir, un processus à la fois coûteux et difficile.

Jusqu'à présent, personne n'a été en mesure d'extraire la chaleur géothermique directement à travers les fondations d'un bâtiment de manière abordable et efficace.

La clé du projet DEP Joint (Driven Energy Piles) est un joint de pieux carrés en acier, qui a été développé par le doctorant Habibollah Sadeghi du Département de génie civil et environnemental de NTNU.

La pièce de jonction est équipée de deux chevilles mâles et de deux chevilles femelles qui peuvent être reliées entre elles rapidement et facilement. Deux boulons en acier sont utilisés pour verrouiller les joints ensemble.

"Cela rappelle la façon dont vous construisez des LEGO", explique Sadeghi. Il a conçu de nouvelles ouvertures sur les côtés des joints de pieux.

Les ouvertures permettent de connecter les tubes encastrés de manière sûre et efficace sans affecter la capacité portante des pieux.

Après l’énergie solaire, la chaleur géothermique est la plus grande source d’énergie renouvelable disponible.

Jusqu'à 99 pour cent de la Terre a une température supérieure à 1 000 degrés Celsius.

En combinaison avec des pompes à chaleur, les structures souterraines peuvent utiliser la chaleur stable disponible presque juste sous nos pieds, même dans des endroits froids comme la Norvège.

Les opportunités sont vastes et de nombreuses personnes s’efforcent de développer la technologie afin qu’elle soit suffisamment efficace et sûre.

Habibollah Sadeghi est la première personne en Norvège à obtenir un doctorat en piles énergétiques. Au début de ses études, il consomme toute la littérature qu’il a pu rencontrer sur le terrain.

Il dit avoir vite compris les limites et les défis associés aux pieux préfabriqués. Seuls des éléments simples et de longueur relativement courte étaient disponibles sur le marché. Il n’existait également aucune solution disponible pour assembler les éléments de pieux en béton.

Sadeghi a eu l'idée d'une solution à partir d'un cours en Suisse et d'un exemple en Autriche.

Plus de 100 kilomètres de tubes de récupération traversent les murs, les traversées et les dalles en béton coulé de la ligne souterraine de Jenbach.

Chaque année, le projet récolte respectivement 175 et 437 MWh pour le chauffage et le refroidissement aux abords des tunnels et des stations souterraines.

«Le système m'a donné l'idée de relier les éléments de pieux entre eux de manière tout aussi efficace et sûre», explique le chercheur.

La pièce de joint et l'élément en béton sont fixés par soudage de renforts en acier à la pièce de joint.

Les pieux sont coulés en usine et des tuyaux ou boucles d'énergie ultra-résistants sont intégrés.

Ceux-ci sont reliés simultanément aux pieux lors de leur enfoncement dans le sol. Le liquide, chauffé par la chaleur géothermique, circule dans ces boucles.

Un avantage important de DEP Joint est que le système est basé sur des pieux en béton préfabriqués. Ils sont produits en grande quantité et sont donc soumis à des exigences strictes de qualité et de sécurité.

Un autre avantage est qu'il sera beaucoup plus facile de vérifier la qualité de ce qui sort de l'usine que d'inspecter les pieux coulés dans les forages du chantier de construction.

Sadeghi et son superviseur académique, le professeur Rao Martand Singh, ont travaillé en étroite collaboration avec NTNU Technology Transfer AS pour développer davantage le concept.

« Aucune solution similaire n'est disponible sur le marché aujourd'hui », déclare Lodve Berre, développeur commercial chez NTNU TTO.

Les puits forés aujourd’hui pour extraire la chaleur géothermique des nouvelles constructions ont souvent une profondeur de 150 à 300 mètres. Les forages génèrent de grandes quantités de terre en excès qui doivent être enlevées.