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28. février 2024

Rétrospectiv sur le séminaire SVGW/VSA

L’énergie cachée dans les eaux

Lorsque nous évoquons les thèmes de l’énergie et de l’eau, nous pensons à l’énergie hydraulique produite dans les centrales à accumulation ou au fil de l’eau. Toutefois, l’énergie joue également un rôle important dans les domaines de la distribution et de l’assainissement de l’eau. Le séminaire SVGW/VSA dans le cadre du salon aqua pro à Bulle a permis d’éclairer les différentes questions sur l’énergie cachée dans les eaux.
Margarete Bucheli 

Les modérateurs du séminaire, Laurent Roquier de SVGW et Luca Rossi du VSA, ont accueilli plus de 100 participants le 9 février à Bulle et se sont donc réjouis du grand intérêt suscité par le séminaire. Les deux premières conférences portaient sur l’utilisation de la chaleur des eaux souterraines et de l’eau potable. Rolf Meier, responsable du secteur Eau chez SVGW, absent pour cause de maladie, a été remplacé par Laurent Roquier pour présenter le premier des deux exposés sur le thème «Géothermie et risques pour les nappes phréatiques – Quels impacts sur l’eau potable?». Martin Bärtschi a pris en charge le deuxième exposé «Echangeurs de chaleur dans le réseau d’eau potable». Les deux exposés ont été complétés par une présentation de Martin Jutzeler (ewb) d’exemples concrets mis en œuvre à Berne.

l’utilisation énergétique des eaux souterraines

Roquier a brièvement décrit les différentes possibilités d’utilisation des eaux souterraines à des fins énergétiques, a mentionné leurs avantages et a surtout évoqué les inconvénients et les risques qui y sont liés. Il a notamment souligné le manque général d’informations sur les utilisations des eaux souterraines: «Les distributeurs d’eau ne disposent pas des informations nécessaires pour pouvoir mettre en œuvre un autocontrôle basé sur les risques conformément à la législation alimentaire (art. 26 LDAl).» En effet, dans le cadre de l’utilisation énergétique des eaux souterraines, les distributeurs d’eau sont généralement confrontés aux défis suivants:

  • Manque d’informations sur les permis de construire ou les concessions cantonales
  • Manque de connaissances de l’état des puits d’eau souterraine
  • Absence de plans Ă©nergĂ©tiques
  • DifficultĂ© d’évaluer l’impact sur l’approvisionnement en eau potable, due au manque de connaissances de l’aire d’alimentation et Ă  l’absence de modèles numĂ©riques permettant de simuler la situation dans les eaux souterraines


Par conséquent, SVGW a formulé une demande auprès des cantons, explique Roquier: «Les cantons doivent améliorer le contrôle des constructions et de l’exploitation.»

Information SVGW WF15000

Jusqu’à récemment, la recommandation de SVGW était simple en ce qui concerne l’utilisation énergétique de l’eau potable: pour des raisons d’hygiène, celle-ci était rejetée en bloc. Entre-temps, la position de SVGW est devenue plus nuancée, comme l’a expliqué Martin Bärtschi: «La SVGW souhaite à l’avenir permettre l’utilisation directe de la chaleur de l’eau potable sans mettre en danger la qualité de cette dernière.» Cependant, il est évident que l’hygiène de l’eau potable reste la première priorité. Pour cette raison, l’Information  SVGW WF15000 «Utilisation de la chaleur tirée de l’eau potable» n’autorise que l’utilisation de la chaleur (l’eau potable se refroidit) à partir de l’eau potable, alors que l’utilisation du froid (l’eau potable est réchauffée) reste interdite. Bärtschi a également souligné que le bilan énergétique sur l’ensemble du système est plutôt douteux, car une grande partie de l’eau potable utilisée dans les ménages est réchauffée. Si de la chaleur est prélevée au préalable dans l’eau pour alimenter un réseau de chaleur à distance, il faut dépenser davantage d’énergie pour réchauffer l’eau dans les ménages. Toutefois, dans certains cas, un tel projet peut être justifié (par exemple, lorsque le raccordement au réseau de chaleur à distance est trop onéreux).

Système «Plug-and-Play» pour le turbinage de l’eau potable

En Suisse, certains systèmes de distribution d’eau, notamment dans les régions alpines, présentent des dénivelés considérables. Habituellement, l’excédent d’énergie hydraulique dans ces réseaux est dissipé par des soupapes de réduction de pression. Or, il serait également possible de le récupérer. La turbine DuoTurbo a été développée à cet effet à la HES SO Valais. Vlad Hasmatuchi (HES SO Valais) et Sébastien Luisier (Jacquier & Luisier SA) ont présenté la microturbine axiale à contre-rotation et aux dimensions compactes. La flexibilité de fonctionnement est obtenue grâce à la régulation individuelle de la vitesse de chaque générateur pour faire face aux variations des conditions hydrauliques. Les distributeurs d’eau ont désormais le choix entre plusieurs turbines DuoTurbo présentant les caractéristiques suivantes:

  • Turbine axiale, modulaire, «plug-and-play», 5 Ă  25 kW
  • Trois profils d’aubes diffĂ©rents pour couvrir un maximum de plages chute-dĂ©bit
  • Rendement hydroĂ©lectrique entre 50% (bas dĂ©bit) et 65% (haut dĂ©bit)
  • FiabilitĂ© dĂ©montrĂ©e sur 5 ans avec 2 sites pilotes: Savièse et MĂ©dières (Verbier) – les deux mises en service en 2019
Potentiel énergétique de l’eau

L’association InfraWatt, dont SVGW et le VSA sont les membres porteurs, s’est fixé quatre objectifs:

  • Augmenter la production d’électricitĂ© renouvelable (Ă  partir de boues d’épuration, de l’eau potable et d’installations photovoltaĂŻques sur les sites des stations)
  • Augmenter l’efficacitĂ© Ă©nergĂ©tique des systèmes d’approvisionnement en eau et des STEP
  • Promouvoir la rĂ©cupĂ©ration de la chaleur des eaux usĂ©es
  • RĂ©duire les Ă©missions de gaz Ă  effet de serre (mĂ©thane et protoxyde d’azote) des STEP

Pierre Papaux d’InfraWatt a apporté des réponses à la question: «Potentiel énergétique de l’eau: quels leviers et quelles subventions?» Il a fait référence au site web InfraWatt (https://infrawatt.ch/fr/domaines-dexpertise/eau-potable/ et https://infrawatt.ch/fr/documents/domaines-dexpertise/eaux-usees/), où toutes les mesures ainsi que les subventions associées sont disponibles, ainsi qu’à deux guides sur le sujet: Information SVGW W15007 «Energie dans les réseaux d’eau» et Guide pratique «Energie dans les STEP».

Récupération de chaleur dans les eaux usées

Phidias Marco (CSD ingénieurs SA) a d’abord décrit les trois systèmes disponibles pour la récupération de la chaleur des eaux usées: en sortie de bâtiment(s), dans le canal d’évacuation et à la sortie de la STEP. Cette dernière option est facile à mettre en œuvre et n’a pas d’impact négatif sur la STEP. Toutefois, seuls 2% du potentiel au niveau de la STEP ont été utilisés jusqu’à présent. De même, la récupération de chaleur à la sortie du bâtiment n’a que peu ou pas d’influence sur la STEP. Dans les nouvelles constructions, ce système est facile à mettre en place. Marco a recommandé: «La RCEU devrait être étudiée systématiquement dans les projets neufs et existants suivants: piscines couvertes, hôpitaux, installations sportives, hôtels avec Spa, grands complexes résidentiels.» Le potentiel de la récupération de chaleur dans les égouts est certes important, mais il existe aussi de nombreux inconvénients, notamment la difficulté de mise en œuvre.

Wladimir Manzi a expliqué comment les projets de récupération de la chaleur dans les réseaux d’assainissement sont encouragés et approuvés dans le canton de Genève. Dans ce contexte, l’une des conditions est bien entendu que l’utilisation de la chaleur des eaux usées ne doit pas faire chuter la température des eaux usées en dessous de 14 °C à l’entrée de la STEP. Outre cette contrainte, il faut également prouver le potentiel. Une étude et une simulation du réseau primaire du canton de Genève ont été réalisées afin d’identifier les endroits appropriés à fort potentiel, a-t-il ajouté.

STEP autonomes en chaleur et électricité

Enfin, l’exposé de Jonas Margot (RWB SA) était consacré à l’énergie dans les STEP, qui sont d’une part de gros consommateurs, mais qui présentent en même temps un grand potentiel de production d’énergie (production de biogaz, récupération de la chaleur des eaux usées, photovoltaïque et turbinage des eaux usées).

Margot a fait la promotion de l’autonomie énergétique des STEP et a souligné qu’il ne fallait pas confondre autonomie et autarcie: «Pour les STEP, il est nécessaire d’être connecté aux réseaux pour valoriser au mieux les ressources.» La favorisation de l’autonomie énergétique (utilisation locale des ressources via un CCF) implique la production d’excédents de chaleur, notamment en été, qui devraient être, si possible, valorisés. 

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