Comment la nappe phréatique réagit au stockage thermique

Via 144 sondes géothermiques de l’accumulateur à sondes geothermiques haute température, la chaleur résiduelle produite en été, notamment par le refroidissement des bâtiments, est injectée dans le sous-sol pour y être stockée. En hiver, cette énergie est récupérée pour chauffer en surface. L’accumulateur de chaleur est conçu de telle sorte que la température peut atteindre localement 50 degrés dans le sol. Quel est l’effet de ce réchauffement sur la nappe phréatique? C’est à cette question que souhaite répondre l’Eawag dans le projet ARTS (Aquifer Reaction to Thermal Storage), qu’elle mène avec l’Empa avec le soutien financier de la Confédération et de plusieurs cantons.

Trois puits d’observation ont été percés dans le périmètre entourant l’accumulateur afin de puiser de l’eau à différentes profondeurs dans la nappe phréatique pour l’analyser (cf. graphique). «Nous voulons déterminer les organismes et les caractéristiques chimiques de la nappe phréatique et savoir comment ces deux aspects réagissent avec le temps à l’utilisation de l’accumulateur de chaleur», explique Andrès Velásquez-Parra, chargé de la coordination du projet ARTS. Les scientifiques souhaitent en tirer des recommandations pour le stockage thermique dans le sous-sol en vue d’une utilisation plus durable du système et, éventuellement, d’une plus grande flexibilité. La règle est en effet aujourd’hui que la température naturelle de l’eau souterraine ne doit pas se modifier de plus de trois degrés à 100 mètres en aval d’une installation (cf. article «Milieu urbain: des îlots de chaleur même en sous-sol»).

Les mesures dans le cadre du projet ARTS ont commencé en juillet 2024. À cette époque, l’accumulateur à sondes geothermiques haute température n'était pas encore en service. Les scientifiques ont ainsi pu enregistrer avec précision l'état initial pendant plusieurs mois avant que la chaleur résiduelle issue du refroidissement ne soit stockée dans le sous-sol depuis mai 2025. Le projet est actuellement prévu pour une durée de trois ans, mais les scientifiques ont tout installé de manière à permettre une poursuite de l'exploitation.