Récupérer la chaleur captée par les chaussées lors des périodes ensoleillées pour subvenir aux besoins des bâtiments en eau chaude sanitaire et en chauffage lors des périodes hivernales. Tel est le pari du projet Dromotherm – porté par les universités Savoie Mont Blanc et Clermont Auvergne avec les entreprises Eiffage et Elydan – dont le démonstrateur a été installé en décembre 2022 sur le technopôle Savoie Technolac.
Un échangeur thermique a été mis en place sur une route passante, représentative du contexte urbain, où circulent à la fois des voitures et des bus. «Les revêtements goudronnés de nos routes sont de véritables capteurs solaires thermiques. Il est possible de récupérer cette énergie en intégrant un échangeur thermique dans les couches d’enrobé, détaille Benoit Stutz, coordinateur du projet à l'Université Savoie Mont Blanc. La chaleur est transférée dans un stockage thermique pour répondre aux besoins des bâtiments, via une pompe à chaleur permettant d’atteindre les niveaux de température désirés.» Autre avantage, la récupération de la chaleur captée par la route permet d’abaisser la température des chaussées en été, jusqu’à 5 degrés, et ainsi contribuer à limiter les îlots de chaleur urbains.
Dromotherm Un développement possible dès 2030
Le démonstrateur installé en décembre est composé d’un échangeur thermique routier de 30 m2, couvrant 5 mètres de chaussée, d’un stockage thermique enterré dans du sable saturé en eau de 45 m3 équipé d’échangeurs géothermiques, et d’un chalet en bois de 20 m2 reproduisant les besoins d’un logement de 120 m2. Des objets connectés sont installés afin de transmettre des informations en temps réel sur la production, la consommation et les besoins en énergie du bâtiment ou de la route.
L’expérimentation permettra de suivre l’évolution des performances du système sur plusieurs années. Elle sera mise à profit pour valider les modèles ainsi que les règles de dimensionnement. L’objectif est de pouvoir mettre en œuvre le système Dromotherm pour répondre aux besoins d’un petit collectif ou d’un bâtiment tertiaire de 1 000 mètres carrés de surface habitable au moyen d’un échangeur thermique routier d’une cinquantaine de mètres de long.
Le stockage thermique est constitué de sable saturé en eau dans lequel sont implantés des échangeurs géothermiques reliés à la pompe à chaleur et à l’échangeur thermique routier. Crédit: USMB
Les routes, un gisement d'énergie solaire important
Dromotherm, qui vise à équiper des bâtiments d’habitation, tertiaire ou industriels, est d’autant plus efficace que le bâtiment est grand. Le potentiel est énorme, tant les routes constituent un gisement d'énergie solaire thermique important : à peine de 5% de leur surface reçoit une énergie solaire équivalente au besoin total de chaleur de l'ensemble du territoire ! Les industriels Eiffage (qui a fabriqué l’échangeur thermique routier et le stockage thermique enterré), et Elydan (qui a assuré le raccordement hydraulique et équipé le stockage d’échangeurs géothermiques) apportent leur savoir-faire en vue de l’industrialisation de sa fabrication.
L'idée de la récupération de cette énergie n'est pas nouvelle. En Suisse par exemple, le projet Serso utilise le stockage saisonnier solaire pour le dégivrage d’un pont. En France, le projet Power Road d’Eurovia s'appui sur un système similaire pour distribuer l’énergie stockée sur la route aux différentes infrastructures environnantes.
L’échangeur thermique du projet Dromotherm présente la spécificité de ne pas intégrer de tubes dans la chaussée. Il fait circuler de l’eau dans une couche d’enrobé drainante, prise en sandwich entre deux couches d’enrobé étanche, ce qui permet d’obtenir de meilleurs coefficients d’échange thermique. «Ce procédé est parfaitement compatible avec les techniques de revêtement routier industrielles utilisées lors des phases de construction ou de réhabilitation des chaussées, souligne Benoit Stutz. La pérennité des échangeurs thermiques routiers Dromotherm n’est pas remise en question en cas d’intervention ponctuelle sur une chaussée équipée de ce dispositif.»
