Comment les ressources du sous-sol de la Métropole du Grand Paris peuvent-elles contribuer à répondre à la demande énergétique liée au chauffage et au rafraîchissement des bâtiments ? Le BRGM a été chargé de réaliser cette estimation en identifiant les zones favorables à la géothermie de surface et évaluant la quantité de chaleur pouvant être extraite. Cette étude a permis d’améliorer les connaissances dans ce domaine et de produire des outils d’aide à la décision.
7 avril 2022
Énergie que peut fournir la géothermie en chauffage sur chaque commune en GWh/an.

Énergie que peut fournir la géothermie en chauffage sur chaque commune en GWh/an.

© BRGM

On sait le potentiel calorifique du sous-sol de la région parisienne considérable. Et la Métropole du Grand Paris, qui a adopté son plan Climat-Air-Énergie en 2018, entend l’exploiter pour des projets de géothermie de surface (moins de 200 mètres de profondeur) permettant de chauffer ou de rafraîchir des bâtiments. Aussi la collectivité a-t-elle fait appel au BRGM en 2020 pour évaluer précisément la possible contribution de ces ressources souterraines aux besoins énergétiques du territoire et disposer d’outils favorisant le déploiement de cette énergie renouvelable. « L’Île-de-France compte plus de 500 installations de géothermie de surface, indique Timothée Dupaigne, hydrogéologue régional. On peut encore largement développer cette énergie verte, qui présente l’avantage d’être locale et indépendante des aléas climatiques, donc disponible partout et de façon permanente. »

La Banque du sous-sol complétée

Les géologues et géothermiciens du BRGM ont procédé à la parcelle pour évaluer les apports potentiels du sous-sol via deux techniques : les échangeurs verticaux, qui font circuler un fluide dans des sondes enfouies dans le sous-sol pour en récupérer la chaleur ou la fraîcheur ; et les doublets, qui exploitent directement les calories des nappes d’eau contenues dans les roches du Lutétien, de l’Yprésien-Cuisien et dans la craie. L’équipe s’appuie pour cela sur la Banque du sous-sol (BSS), la base de données nationale sur les ouvrages souterrains gérée par le BRGM, dont elle complète le volet géothermie de surface avec les opérations réalisées ces dernières années. Le projet a également permis d’actualiser les connaissances des aquifères de proche surface.

« Sur chaque parcelle, nous avons croisé les ressources géothermiques du proche sous-sol avec le foncier disponible pour l’implantation des forages, afin d’évaluer la quantité d’énergie qui pourrait être extraite », décrit Charles Maragna, ingénieur de recherche en géothermie. Les résultats sont ensuite agrégés à différents niveaux, sur chacune des 2 861 mailles IRIS (entités définies par l’Insee) qui couvrent le territoire métropolitain, puis sur chacune des 131 communes et chacun des 12 établissements publics territoriaux (EPT) du Grand Paris et, enfin, à l’ensemble de la Métropole. « Nous avons réalisé des cartographies du potentiel de géothermie de surface à toutes ces échelles », indique Charles Maragna.

Il ne reste plus qu’à comparer ces évaluations avec les besoins énergétiques liés au chauffage, à la production d’eau chaude sanitaire, à la climatisation et au rafraîchissement des bâtiments, essentiellement tertiaires et d’habitation, implantés sur la métropole. Soit une consommation annuelle estimée à 50,94 TWh. « La géothermie de surface pourrait en couvrir 58 %, avance Timothée Dupaigne, et, afin de décarboner la production de chaleur, remplacer environ 25 % des consommations de chauffage au gaz, après avoir raccordé en priorité les bâtiments aux réseaux de chaleur existants. »

Contribution de la géothermie de surface en remplacement du gaz.

Contribution de la géothermie de surface en remplacement du gaz.

© BRGM

Métropole du Grand Paris : 7 bonnes raisons de choisir la géothermie de surface.

Métropole du Grand Paris : 7 bonnes raisons de choisir la géothermie de surface.

© ADEME / BRGM / Métropole du Grand Paris

7 bonnes raisons de choisir la géothermie

Menée avec l’appui de l’Ademe et en partenariat avec l’Atelier parisien d’urbanisme (Apur), cette mission a également conduit à la mise en place d’une interface cartographique permettant, à l’échelle souhaitée, de visualiser l’emplacement des forages et des sondes géothermiques existants. Mis à jour en temps réel, ce service est disponible gratuitement sur le site geothermies.fr géré par le BRGM, et complété par un rapport méthodologique. « Ces outils sont précieux pour les professionnels de la géothermie mais surtout pour les collectivités, souligne Timothée Dupaigne. Ils constituent une aide à la décision pour définir un mix énergétique incluant la géothermie. »
Le BRGM participe enfin à la promotion de la géothermie de surface auprès des acteurs locaux, à travers la réalisation et la diffusion du guide 7 bonnes raisons de choisir la géothermie pour la Métropole du Grand Paris. Aux sept arguments qui y sont développés s’ajoutent onze témoignages sur des projets réussis. « Cet ouvrage est une sorte de vitrine de la géothermie de surface, dans un objectif de vulgarisation et de sensibilisation des maîtres d’ouvrage. » Le projet avec la Métropole du Grand Paris a enfin servi de catalyseur à la création d’un Observatoire national de la géothermie de surface, en collaboration avec l’Ademe.