La serre du futur Stocker les calories de l’été pour chauffer l’hiver

Engranger les calories excédentaires de l’été pour les ressortir l’hiver ne relève plus de la science-fiction. C’est une technologie qui s’est déjà répandue durant les années 2000 dans les pays nordiques pour le chauffage urbain et qui est maintenant appliquée au chauffage des serres aux Pays-Bas, pays pionnier dans ce domaine depuis 2003. En France, le CTIFL la testera dans une serre de tomates à partir de février, s’appuyant sur le savoir-faire du BRGM.L’économie d’énergie est estimée à 30%.

La « serre capteur d’énergie » expérimentale du CTIFL à Balandran, dans le Gard, dont la plantation a été réalisée le 1^er décembre 2009, est reliée à un aquifère, qui est une sorte d’éponge souterraine, composée d’eau, de roches meubles (sable, argile) ou compactes (calcaire, granit). Les aquifères alimentant les serres en chaleur sont situés entre 40 et 100 mètres de profondeur aux Pays-Bas, où une trentaine de serres ainsi conçues fonctionnent. « Ici à Balandran nous irons puiser l’eau dans un forage de 25 mètres », indique Ariane Grisey, ingénieur, chargée du programme énergie et équipements des serres au CTIFL.

Le principe du stockage intersaisonnier des calories est le suivant : durant l’été, la serre capte les calories et les envoie dans l’aquifère ; en hiver, l’aquifère restitue les calories à la serre.

Le fonctionnement est le suivant : pendant l’été, l’eau est pompée dans un « puits froid », à 14 degrés. Après le captage des calories de la serre, l’eau est injectée dans les profondeurs à environ 25 degrés, dans un « puits chaud ». En hiver, l’eau tiède est puisée dans le « puits chaud » de l’aquifère.

L’inertie du sous-sol est importante. « Il faut plusieurs années pour chauffer le milieu. Les Néerlandais parlent de 2-3 ans pour réchauffer l’eau souterraine », précise Ariane Grisey. Cette eau ne réchauffe pas directement la serre pour éviter tout risque de contamination de l’installation et de l’aquifère par les bactéries. L’eau de l’aquifère ne doit pas pénétrer dans la serre. La chaleur ne peut être cédée que par des échangeurs eau-eau. Seule l’eau chaude secondaire est amenée dans la serre.

Après ce double circuit, l’eau secondaire cède ses calories à l’air ambiant de la serre, via des échangeurs eau-air (les calories vont de l’eau à l’air). Les climatisateurs refroidissent l’eau aux environs de 10 degrés, et, de nouveau via des échangeurs thermiques, l’eau est envoyée dans le « puits froid » de l’aquifère. Une pompe à chaleur eau/eau complète le système pour ajuster les températures de l’aquifère aux besoins thermiques de la serre.

Une fois dans ce puits froid, l’eau à basse température attend l’été pour climatiser la serre avec le même système d’échanges. Le cycle est ainsi bouclé.

Bien que la technique du stockage de la chaleur soit maîtrisée, elle nécessite des expérimentations, indique-t-on au BRGM et au CTIFL, car la géologie peut réserver des surprises : ce qui a été réalisé aux Pays-Bas, où la structure du sous-sol est simple, l’est moins facilement en France. Aux Pays-Bas, le faible relief évite un écoulement trop rapide des eaux souterraines, qui ferait perdre les calories stockées. D’où le programme d’expérimentation de Balandran. Un programme prévu sur trois ans, avec un budget total de 1,2 million d’euros. Le CTIFL, porteur du programme, a obtenu un financement interministériel par le Pôle européen d’innovation fruits et légumes (PEIFL) basé à Avignon qui a labellisé son projet. Une dizaine de partenaires font partie du tour de table, dont l’Inra, l’Ademe, la Coopérative des serres de Haute Crau et l’Earl Loïk de Feraudy.