{"id":160,"date":"2025-12-11T13:19:30","date_gmt":"2025-12-11T12:19:30","guid":{"rendered":"https:\/\/geops.geol.u-psud.fr\/br\/?p=160"},"modified":"2026-03-03T16:41:08","modified_gmt":"2026-03-03T15:41:08","slug":"thermoparis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/geops.geol.u-psud.fr\/br\/2025\/12\/11\/thermoparis\/","title":{"rendered":"THERMOPARIS"},"content":{"rendered":"

Evaluation du potentiel et suivi de la performance des syste\u0300mes ge\u0301othermiques de minime importance (0-200m) sous le Grand Paris (THERMOPARIS)<\/strong><\/h3>\n

La t\u00e2che \u00ab\u00a0Evaluation du potentiel et suivi de la performance des syste\u0300mes ge\u0301othermiques de minime importance (0-200m) sous le Grand Paris (THERMOPARIS)\u00bb, est une des quatorze t\u00e2ches du projet cibl\u00e9 n\u00b010 (PC10) S-PASS \u00ab Bassin Parisien \u2013 Ressources et usages du Sous-Sol urbain\u00a0\u00bb https:\/\/www.soussol-bien-commun.fr\/fr\/s-pass-bassin-parisien-ressources-usages-du-sous-sol-urbain<\/a>, du Programme d\u2019\u00c9quipement Pluriannuel de Recherche (PEPR) \u00ab Sous-sol \u00bb, financ\u00e9 par le France 2030. Coordonn\u00e9e par l\u2019Universit\u00e9 Paris-Saclay, cette t\u00e2che rassemble \u00e9galement des chercheurs du BRGM et de l\u2019Universit\u00e9 de Strasbourg.<\/p>\n

Les ressources g\u00e9othermiques disponibles \u00e0 faible profondeur sous les villes (<200 m), dite g\u00e9othermie de minime importance selon la loi fran\u00e7aise, suscitent un int\u00e9r\u00eat croissant. En effet, le potentiel sous le Grand Paris a r\u00e9cemment \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9 comme \u00e9tant \u00e9norme par le BRGM (Maragna et al., 2022). L\u2019Ile-de-France est d\u00e9j\u00e0 la r\u00e9gion du monde qui concentre le plus d\u2019unit\u00e9s de production de chaleur extraite par la g\u00e9othermie profonde (essentiellement Dogger), mais cette ressource est adapt\u00e9e \u00e0 de gros r\u00e9seaux de distribution pour des habitats collectifs, non adapt\u00e9e pour des quartiers ou zones beaucoup moins denses, plus r\u00e9centes, ce qui concerne beaucoup de b\u00e2timents. Le d\u00e9veloppement de la g\u00e9othermie de surface, qui en plus d\u2019extraire de la chaleur, permet de fournir \u00e9galement du froid (geocooling), est donc un enjeu crucial r\u00e9cemment soulign\u00e9 par le Haut-Commissariat au Plan (Bayrou, 2022). Ce d\u00e9veloppement semble indispensable pour que les zones urbaines atteignent une neutralit\u00e9 carbone en termes de chauffage et de refroidissement des b\u00e2timents.<\/p>\n

Les syst\u00e8mes pour extraire la chaleur sont de deux grands types (1) syst\u00e8mes en boucle ouverte exploitant des eaux souterraines (en g\u00e9n\u00e9ral doublet) et (2) syst\u00e8mes en boucle ferm\u00e9e, principalement des sondes g\u00e9othermiques verticales (en milieu aquif\u00e8re ou non aquif\u00e8re). La probl\u00e9matique du type d\u2019installation se pose dans beaucoup de m\u00e9tropoles, et des travaux ont \u00e9t\u00e9 men\u00e9s pour quantifier le potentiel de la g\u00e9othermie de surface. Ces travaux reposent sur le d\u00e9veloppement et la calibration de mod\u00e8les num\u00e9riques hydrog\u00e9ologiques et thermiques (souvent dans le logiciel Feflow), par exemple \u00e0 Saragosse (Garc\u00eda-Gil et al., 2015), Lyon (Attard, Rossier and Eisenlohr, 2016, 2017; Attard, Rossier, et al., 2016; Attard, Winiarski, et al., 2016), B\u00e2le (Mueller, Huggenberger and Epting, 2018), ou Turin avec une attention particuli\u00e8re aux structures souterraines anthropiques (tunnels de m\u00e9tro\u2026) (Barla, Di Donna and Perino, 2016; Barla and Insana, 2023). Des tentatives d\u2019extrapolation de ces r\u00e9sultats num\u00e9riques de l\u2019\u00e9chelle du quartier \u00e0 l\u2019\u00e9chelle de la m\u00e9tropole ont \u00e9t\u00e9 men\u00e9es (Epting et al., 2017, 2018, 2020). Cependant il n\u2019existe pas vraiment de proc\u00e9dure pour \u00e9valuer la soutenabilit\u00e9 de l\u2019extraction d\u2019une zone ou d\u2019un quartier ou \u00eelot d\u2019habitation donn\u00e9. La question scientifique du projet est : jusqu\u2019\u00e0 quel taux d\u2019exploitation (nombre de syst\u00e8mes g\u00e9othermiques) pouvons-nous mettre en place sur un p\u00e9rim\u00e8tre donn\u00e9 sous le Grand Paris ?<\/p>\n

L\u2019exp\u00e9rience acquise sur l\u2019extraction de chaleur en g\u00e9othermie profonde peut \u00eatre reproduite avec les syst\u00e8mes en boucle ouverte en couplant s\u00e9dimentologie, p\u00e9trophysique, alt\u00e9ration diag\u00e9n\u00e9tique et mod\u00e9lisation thermo-hydro-dynamique, o\u00f9 les effets d\u2019interaction entre doublets peuvent \u00eatre pris en compte. En effet, de nombreux codes ayant fait leur preuve (TOUGH3, ECLISPE, MARTHE, COMPASS, FEFLOW\u2026) existent (1) pour pr\u00e9dire l\u2019extraction de chaleur sous forte contrainte (avec de nombreux doublets) et (2) pour pr\u00e9dire leur durabilit\u00e9 dans ce type de syst\u00e8me ouvert (par doublet). En revanche, beaucoup moins de travaux ont \u00e9t\u00e9 men\u00e9s sur la M\u00e9tropole du Grand Paris sur la g\u00e9othermie de surface, ce qui complique la pr\u00e9diction de l\u2019\u00e9volution thermique du milieu et de l\u2019\u00e9nergie disponible pour les habitations sur plusieurs d\u00e9cennies (voir plus), en prenant en compte (1) l\u2019interaction entre diff\u00e9rents syst\u00e8mes d\u2019exploitation (ouvert et ferm\u00e9), (2) ou diff\u00e9rents ouvrages dans diff\u00e9rents niveaux, (3) l’utilisation de normes de performance technique ou encore (4) la comp\u00e9tition entre les syst\u00e8mes et (5) \u00e9valuer un usage conflictuel de la g\u00e9othermie sur d\u2019autres usages du sous-sol.<\/p>\n

Afin de r\u00e9pondre \u00e0 ces besoins, les deux objectifs majeurs de la t\u00e2che seront de fournir:<\/p>\n

    \n
  1. Un m\u00e9thodologie de mod\u00e9lisation du potentiel g\u00e9othermique (et utilisable de mani\u00e8re soutenable) de minime importance \u00e0 l\u2019\u00e9chelle d\u2019un quartier dans la zone du Grand Paris, allant jusqu\u2019\u00e0 200 m de profondeur, et\/ou comprenant la craie, et en \u00e9valuant son \u00e9volution temporelle.<\/li>\n
  2. Des nouveaux capteurs g\u00e9ophysiques peu invasifs, permanents et adapt\u00e9s aux milieux souterrains du Grand Paris permettant d\u2019observer sur le long terme (10-20 ans) l\u2019\u00e9volution du r\u00e9gime thermique du sous-sol au voisinage des ouvrages g\u00e9othermiques<\/li>\n<\/ol>\n

    \"\"<\/p>\n

    Exemple d\u2019utilisation de chaleur ou froid en milieu urbain. En g\u00e9othermie profonde, la chaleur est exploit\u00e9e par un doublet, alimentant un r\u00e9seau de chaleur urbain collectif. En g\u00e9othermie de surface, une pompe \u00e0 chaleur (PAC) exploite l\u2019\u00e9nergie du sous-sol avec des sondes ou des doublets sur nappe pour chauffer les b\u00e2timents en hiver. Cette PAC peut \u00eatre r\u00e9versible, utilis\u00e9e en mode climatisation l\u2019\u00e9t\u00e9, ou encore en pause. En l\u2019absence de PAC, les sondes peuvent rafra\u00eechir les b\u00e2timents par g\u00e9ocooling. Benjamin Brigaud, Fourni par l’auteur<\/em><\/p>\n

     <\/p>\n

    R\u00e9f\u00e9rences<\/strong><\/p>\n

    Attard, G., Rossier, Y., et al., 2016. Deterministic modeling of the impact of underground structures on urban groundwater temperature\u2019, Science of the Total Environment, 572, pp. 986\u2013994. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.scitotenv.2016.07.229<\/a><\/p>\n

    Attard, G., Winiarski, T., et al., 2016. Revue: Impact des structures du sous-sol sur les \u00e9coulements des eaux souterraines en milieu urbain\u2019, Hydrogeology Journal, 24(1), pp. 5\u201319. https:\/\/doi.org\/10.1007\/s10040-015-1317-3<\/a><\/p>\n

    Attard, G., Rossier, Y. and Eisenlohr, L., 2016. Urban groundwater age modeling under unconfined condition – Impact of underground structures on groundwater age: Evidence of a piston effect\u2019, Journal of Hydrology, 535, pp. 652\u2013661. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jhydrol.2016.02.034<\/a><\/p>\n

    Attard, G., Rossier, Y. and Eisenlohr, L., 2017. Underground structures increasing the intrinsic vulnerability of urban groundwater: Sensitivity analysis and development of an empirical law based on a groundwater age modelling approach\u2019, Journal of Hydrology, 552, pp. 460\u2013473. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jhydrol.2017.07.013<\/a><\/p>\n

    Barla, M., Di Donna, A. and Perino, A., 2016. Application of energy tunnels to an urban environment\u2019, Geothermics, 61, pp. 104\u2013113. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.geothermics.2016.01.014<\/a><\/p>\n

    Barla, M. and Insana, A., 2023. Energy tunnels as an opportunity for sustainable development of urban areas\u2019, Tunnelling and Underground Space Technology, 132, p. 104902.: https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.tust.2022.104902<\/a>.<\/p>\n

    Bayrou, F., 2022. la g\u00e9othermie de surface\u202f: une arme puissante (No. Ouverture N\u00b0 12). Haut\u2010Commissariat au Plan.<\/p>\n

    Epting, J. et al., 2017. Development of concepts for the management of thermal resources in urban areas \u2013 Assessment of transferability from the Basel (Switzerland) and Zaragoza (Spain) case studies\u2019, Journal of Hydrology, 548, pp. 697\u2013715. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jhydrol.2017.03.057<\/a><\/p>\n

    Brigaud, B., 2023. La g\u00e9othermie, enjeu majeur pour la neutralit\u00e9 carbone des zones urbaines, The Conversation https:\/\/theconversation.com\/la-geothermie-enjeu-majeur-pour-la-neutralite-carbone-des-zones-urbaines-207994<\/a><\/p>\n

    Epting, J. et al., 2018. Relating groundwater heat-potential to city-scale heat-demand: A theoretical consideration for urban groundwater resource management\u2019, Applied Energy, 228(June), pp. 1499\u20131505. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.apenergy.2018.06.154<\/a><\/p>\n

    Epting, J. et al., 2020. City-scale solutions for the energy use of shallow urban subsurface resources \u2013 Bridging the gap between theoretical and technical potentials\u2019, Renewable Energy, 147, 751-763 https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.renene.2019.09.021<\/a><\/p>\n

    Garc\u00eda-Gil, A. et al., 2015. Recovery of energetically overexploited urban aquifers using surface water\u2019, Journal of Hydrology, 531, pp. 602\u2013611. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jhydrol.2015.10.067<\/a>.<\/p>\n

    Maragna, C., Les Landes Antoine, A., Durst, P., Dupaigne, T., 2022. Cartographie du potentiel de la g\u00e9othermie de surface sur le territoire de la M\u00e9tropole du Grand Paris (Rapport final V2 No. BRGM\/RP-71139-FR). https:\/\/infoterre.brgm.fr\/rapports\/\/RP-71139-FR.pdf<\/a><\/p>\n

    Mueller, M.H., Huggenberger, P. and Epting, J., 2018. Combining monitoring and modelling tools as a basis for city-scale concepts for a sustainable thermal management of urban groundwater resources\u2019, Science of the Total Environment, 627, pp. 1121\u20131136. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.scitotenv.2018.01.250<\/a><\/p>\n

     <\/p>\n

    Porteur<\/strong>\u00a0:\u00a0Benjamin Brigaud et Fr\u00e9d\u00e9ric Dubois (BRGM)<\/p>\n

    Source de financement<\/strong>\u00a0: Projet cibl\u00e9 n\u00b010 (PC10) S-PASS \u00ab Bassin Parisien \u2013 Ressources et usages du Sous-Sol urbain\u00a0\u00bb https:\/\/www.soussol-bien-commun.fr\/fr\/s-pass-bassin-parisien-ressources-usages-du-sous-sol-urbain<\/a>, du Programme d\u2019\u00c9quipement Pluriannuel de Recherche (PEPR) \u00ab Sous-sol \u00bb, financ\u00e9 par le France 2030<\/p>\n

    Personnels impliqu\u00e9s \u00e0 GEOPS<\/strong><\/p>\n

    Benjamin Brigaud, Pascal Sailhac, Marc Pessel, C\u00e9dric Bailly, Emmanuel L\u00e9ger, Hermann Zeyen<\/p>\n

    Collaboration avec<\/strong>\u00a0: BRGM, Cergy Paris Universit\u00e9 et Universit\u00e9 de Strasbourg (ITES\/EOST)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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