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Géostructures énergétiques : Les savoir-faire de l’EPFL en démonstration

La conférence sur « Les géostructures énergétiques, une énergie renouvelable sous nos pieds» , donnée le 8 octobre 2019 à Casablanca par Lyesse LALOUI professeur – chaire mécanique des sols et directeur de la section génie civil à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne a tenu toutes ses promesses. Nous avons demandé aux principaux intervenants leurs impressions.

EPFL Alumni 
La communauté des alumni de l’Ecole Polytechnique fédérale de Lausanne s’est constituée autour d’un noyau associatif depuis 1992. Sa dénomination officielle depuis 2017, date de son intégration dans le Réseau Mondial des Alumni, est EPFL Alumni Maroc (association de droit marocain) . 
L’association EPFL Alumni Maroc réunit l’ensemble des alumni marocains ou résidant au   Maroc.     Elle compte 145 membres au Maroc, sur les plus de 200 marocains qui ont obtenu un diplôme EPFL. De même, plus de 250 marocains étudient actuellement à l’EPFL. 
L’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne fête cette année son cinquantenaire et occupe la 18ème place dans le QS World University Ranking; sa soeur ainée de Zurich, l’EPFZ, fondée en 1854, a atteint quant à elle la 6ème place . EPFL ALUMNI Maroc est une 25 antennes de l’Alumni à l’étranger. L’association est fière de bénéficier de la reconnaissance et du support de l’Ambassade Suisse au Maroc et de la  Chambre de Commerce Suisse au Maroc. 

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Le développement des géo-structures énergétiques connait, depuis une dizaine d’années, une croissance exceptionnelle dans le monde entier. Cette nouvelle technologie représente une source d’énergie propre et renouvelable qui peut être utilisée à la fois pour chauffer et refroidir les bâtiments et les infrastructures. Le Prof Lyesse Laloui  ( symboles twitter et linkedin) nourrit depuis de nombreuses années l’innovation dans le domaine de la construction. Ses recherches sur les géo-structures énergétiques débutées il y plus de 20 ans, ou plus récemment sur la bio-cimentation des sols, ont révolutionné les secteurs de la construction et du bâtiment, et en ont fait un des pionniers mondiaux dans ces domaines. La technologie des géo-structures énergétiques consiste à coupler des échangeurs géothermiques aux fondations des bâtiments et autres infrastructures. Cette solution innovante, durable et facile d’installation permet ainsi de chauffer et de climatiser les bâtiments à moindre coût grâce à leurs fondations. Elle est adaptée à la fois aux bâtiments tertiaires comme résidentiels qu’aux grands projets. Elle se couple idéalement avec l’énergie solaire afin d’en augmenter le potentiel thermique et atteindre l’autosuffisance énergétiques des bâtiments. 

A propos des  géostructures énergétiques
Le principe est de se sertvir des fondations d’une construction pour échanger de l’énergie avec le sol grâce à des échangeurs géothermiques. Toute construction possède des fondations en contact avec le sol, alors pourquoi ne pas les utiliser comme source d’énergie ?
Les premiers mètres de terrain sont sous l’influence de la température ambiante. Mais, au-delà de 5 mètres de profondeur, la température du sol reste constante tout au long de l’année. On peut tirer profit de cette chaleur constante avec les géostructures énergétiques. On insére des tubes en plastique dans les fondations pendant la construction, avant de couler le béton. Puis on fait transiter de l’eau dans les tubes. Le fluide se réchauffe dans le sol et joue le rôle de radiateur du bâtiment. A l’inverse, en été, on peut assurer l’air conditionné pour rafraîchir l’édifice en injectant l’énergie dans le sol. Pour amplifier les valeurs de température, on peut coupler le système à une pompe à chaleur. Toutes sortes de fondations peuvent être utilisées : celles des bâtiments, mais aussi, par exemple, les piles d’un pont, les parois enterrées des parkings ou les voûtes des tunnels routiers ou ferroviaires. On ne parle que de nouvelles constructions car il n’est pas encore possible d’équiper un bâtiment existant en géo-structure énergétique, pour des raisons de coûts. Les tubes doivent être posés au moment de la construction des fondations. ( Extrait de l’interview de Lyesse Laloui parue dans  CDM 176 )

« L’épanouissement de  l’intelligence dépend de l’environnement dans lequel elle évolue ».

Quel bilan faites vous de cet évènement et de la qualité des échanges entre intervenants et assistance ?

Lyesse Laloui : La conférence a suscité des échanges très intéressants et surtout constructifs. La pertinence des réflexions a vraiment mis l’accent sur le développement et le potentiel des géostructures énergétiques au Maroc. Que ce soit les experts ou encore le public présent, des participants de haute qualité ont enrichi cet évènement. C’est avec intérêt que j’ai répondu aux différentes interventions, qui ont permis de démontrer l’énorme potentiel de développement qu’ont les géostructures énergétiques au Maroc. Les différentes facettes de l’implémentation de cette technologie aux conditions locales ont été évoquées. J’ai d’ailleurs été agréablement surpris de voir le positionnement du Maroc sur les énergies renouvelables et son intérêt pour les technologies innovantes. Enfin, j’ai été ravi de constater le désir d’innover de collègues marocains que ce soit des architectes, des ingénieurs civil ou des thermiciens Je remercie une fois de plus les organisateurs de m’avoir sollicité pour ce sujet et de leur accueil.

Ahmed Ettalali : L’évènement a été une excellente occasion de partager les expériences et d’échanger avec le professeur LALOUI, l’un des pionniers des géostructures énergétiques dans le monde, autour de cette technique qui consiste à utiliser  les éléments de fondation supportant un bâtiment comme échangeurs de chaleur avec le terrain dans lequel ils sont réalisés. En effet, à quelques mètres de profondeur la température du terrain est quasiment constante toute l’année et grâce aux géostructures énergétiques, l’énergie emmagasinée dans le terrain est utilisée pour couvrir une partie ou la totalité des besoins en chauffage, climatisation et eau chaude sanitaire du bâtiment. La technique permet donc d’améliorer l’efficacité énergétique du bâtiment et de réduire la pression sur les ressources énergétiques et toutes les conséquences qui en découlent. C’est une technique qui s’inscrit parfaitement dans la stratégie énergétique du Maroc et ses engagements en matière de développement durable.

Noureddine Komiha : Les échanges pluridisciplinaires sont toujours enrichissants car ils additionnent les connaissances et les expériences de parcours différents mais souvent complémentaires. C’est la cas de cet événement qui a réunit ingénieurs de différentes spécialités et architectes. La recherche pure appliquée à des cas concrets donne des résultats surprenants. L’exemple du complexe sud coréen a l’initiative de l’architecte qui a fait appel à l’ingénierie de l’EPFL est un exemple à dupliquer.
Le professeur Laloui est une sommité dans son domaine ,ce dont nous sommes fiers en tant que maghrébins. Ce qui confirme, si besoin est ,que l’épanouissement de  l’intelligence dépend de l’environnement dans lequel elle évolue. Les échanges nous ont permis de comprendre le système des géostructures vues sous différents angles.

Nabil El Alami : Une énergie renouvelable sous nos pieds. Un titre donnant espérance, brassée au vertige rêveur, tout en gardant toutefois les pieds sur terre !
En effet, le sujet est gourmand d’appétences, et déborde d’aimantations pollinisatrices d’interrogations.
Découvertes heureuses de supports techniques de cette geothermie encore timide , mais fort rassurante.  Le professeur Lyesse LALOUI a perfectionné son exposé, maniant la philosphie technique de ce système énergétique, à la transmisssion de la saveur de son savoir. Car le savoir, est un pouvoir optimal qui se reproduit à l’infini, même sous les pieux !!.
Le stock de connaissances, rejoint le stock d’énergies encore mal exploitées. Notre conférencier a bien balisé l’importance des impacts d’une décision sur le milieu social, énergetique, économique, environnemental,…Effets catalyseurs pour un élargissement de connaissances, et par relief l’accroissement de nos jugements :  l’energie par les pieux.
Comme l’avait disserté PLATON,  «L’expertise, c’est la question des questions». Cette énergie géothermique, est-elle renouvelable, ou inépuisable.?

Quelleque soit la réponse, elle permet de consommer en préservant le futur, tout en lissant les factures énergétiques. L’homme est tenu de maîtriser son milieu, par conséquent son environnement.

Comment voyez-vous l’avenir des géostructures énergétiques au Maroc ?
L.L : Comme je l’ai démontré dans mon intervention, il existe un réel potentiel pour le développement de cette technologie au Maroc. Que se soit pour ses aspects géologiques favorables, pour ses besoins plus en froid qu’en chaud ou encore le type de constructions des promotions immobilières à faible coût aux importantes constructions publiques ou privées, le Maroc présente des caractéristiques favorables à l’implémentation de cette technologie. Les prochaines étapes sont du ressort à la fois des acteurs locaux du secteur de la construction que ceux en charge des réglementations et de l’encouragement des innovations.

A.E : Par rapport aux autres formes d’énergies renouvelables utilisées au Maroc, les géostructures énergétiques présentent un avantage important qui réside dans le surcoût marginal que la technique engendre dans un projet. En effet, les géostructures énergétiques sont des éléments de structures enterrées d’un bâtiment, utilisées classiquement en tant qu’éléments de fondation supportant le bâtiment et équipées de tubes en polyéthylène dans lesquels circule le fluide caloporteur « généralement de l’eau glycolée » qui réalise l’échange thermique avec le terrain. Quand elle est bien conçue au départ, la technique des géo structures énergétiques est rentable, durable et ne nécessite pas d’entretien et a par conséquent un bel avenir au Maroc. Notre pays connait plusieurs chantiers de construction et connaîtra certainement d’autres dans l’avenir ceci en fera un champs fertile pour le développement des géo structures énergétiques.

N.K : L’application des géostructures au Maroc devrait avoir du succès car elle ne demande pas une technologie trop sophistiquée et peut être à la portée des entreprises locales bien équipés et bien encadrées. En plus le volet rapport prix /rendement semble être très positif.

N.E.A : Nous vivons dans un monde dynamique et non statique. Je pense que cette énergie possède une synergie résiliente, à haute probabilité pour se décréter, pour s’imposer, en dépit de sa «confidentialité».
 Une énergie qui engendre une autre énergie, ne peut que s’illuminer. Son écusson naturel, ne peut aussi que traduire sa perfection en une finalité, qui sera la conclusion des lois régies par la Nature. Je cite le proverbe de Saint-Exupéry qui résume en quelque sorte ce thème : « On n’hérite pas la terre de nos ancêtres, on l’emprunte à nos enfants » Et si, cette opportunité devient pollinisatrice du bien-être de la planète, et par transitivité celui de l’être Humain.?
Serions-nous alors, un Etre planétaire?

Paru dans CDM Chantiers du Maroc n°177 – Novembre 2019

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