La chaleur émise par les moteurs de voiture réchauffe les parkings souterrains de telle manière que la chaleur traverse le sol et se diffuse dans les eaux souterraines.
Une équipe de l’Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU), de l’Institut de technologie de Karlsruhe et de l’Université de Bâle a découvert que rien qu’à Berlin, assez d’énergie est transférée aux eaux souterraines pour fournir de la chaleur à 14 660 ménages. Cette découverte pourrait avoir des effets à long terme sur la qualité des eaux souterraines.
Une source d’énergie insoupçonnée
Les chercheurs ont examiné les températures dans 31 parkings souterrains dans diverses villes d’Allemagne, d’Autriche et de Suisse. Dans six d’entre eux, ils ont également pu mesurer la température des eaux souterraines à proximité immédiate. Cela a permis de créer un profil thermique pour tous les sites.
Leurs investigations ont montré que les parkings souterrains réchauffent les eaux souterraines tout au long de l’année. Le volume de trafic dans les parkings souterrains, leur proximité avec les eaux souterraines et les températures ambiantes des eaux souterraines étaient les facteurs d’influence les plus importants.
L’impact des parkings publics
« Les parkings souterrains publics réchauffent plus les eaux souterraines que les installations privées car ils sont souvent plus profonds et les voitures y stationnent pendant de plus courtes périodes », explique Maximilian Noethen, géoscientifique de la MLU.
Selon l’équipe, l’énergie géothermique et les pompes à chaleur pourraient aider à utiliser l’excès de chaleur dans le sol. « Cela aurait l’avantage d’extraire de l’énergie des eaux souterraines et donc de les refroidir », ajoute t-il.
Une solution pour Berlin
Sur la base de modélisations pour 5 040 parkings souterrains à Berlin, l’équipe a calculé le réchauffement des eaux souterraines par les parkings souterrains pour la ville. Comme de nombreux parkings souterrains dans les quartiers centraux de la capitale sont situés dans ou près des eaux souterraines, une quantité particulièrement importante de chaleur est transférée aux eaux souterraines.
Selon leurs calculs, environ 0,65 péta-joules d’énergie sont émis chaque année à Berlin. Cela pourrait théoriquement fournir de la chaleur à environ 14 660 ménages.
En synthèse
La chaleur des eaux souterraines seule ne suffit pas à couvrir les besoins en chauffage d’une ville comme Berlin ou même d’un pays comme l’Allemagne. Les niveaux de température des eaux souterraines près de la surface ne sont pas assez élevés pour fournir de la chaleur sans une pompe à chaleur.
« Nous savons d’études précédentes que le potentiel de l’énergie géothermique va bien au-delà de cela et qu’elle pourrait contribuer de manière significative à fournir de la chaleur durable », déclare le professeur Peter Bayer de l’Institut de géosciences et de géographie de la MLU.
« Les températures des eaux souterraines augmentent depuis des décennies en raison du réchauffement climatique. Dans les villes, cela est exacerbé par le développement urbain dense, le scellement des sols, le manque de végétation et la chaleur rayonnante directement des tunnels et des parkings souterrains. Comme les organismes dans les eaux souterraines sont adaptés à des températures constantes, la composition des espèces pourrait également changer. »
« Cela pourrait affecter la qualité des eaux souterraines dont nous tirons une grande partie de notre eau potable. Cette évolution doit être contrôlée par une variété de mesures » , conclut Peter Bayer.
Pour une meilleure compréhension
1. Comment les parkings souterrains réchauffent-ils les eaux souterraines ?
La chaleur émise par les moteurs de voiture réchauffe les parkings souterrains, et cette chaleur traverse le sol pour se diffuser dans les eaux souterraines. Le volume de trafic dans les parkings souterrains, leur proximité avec les eaux souterraines et les températures ambiantes des eaux souterraines sont les facteurs d’influence les plus importants.
2. Quelle est l’ampleur de ce phénomène ?
À Berlin seulement, assez d’énergie est transférée aux eaux souterraines pour fournir de la chaleur à 14 660 ménages. Cela est dû au fait que de nombreux parkings souterrains dans les quartiers centraux de la capitale sont situés dans ou près des eaux souterraines.
3. Quels sont les impacts potentiels sur la qualité des eaux souterraines ?
Les températures des eaux souterraines augmentent depuis des décennies en raison du réchauffement climatique. Dans les villes, cela est exacerbé par le développement urbain dense, le scellement des sols, le manque de végétation et la chaleur rayonnante directement des tunnels et des parkings souterrains. Cela pourrait affecter la qualité des eaux souterraines dont nous tirons une grande partie de notre eau potable.
4. Comment peut-on utiliser cette chaleur excédentaire ?
L’énergie géothermique et les pompes à chaleur pourraient aider à utiliser l’excès de chaleur dans le sol. Cela aurait l’avantage d’extraire de l’énergie des eaux souterraines et donc de les refroidir.
5. Quelle est la solution proposée par les chercheurs ?
Les chercheurs proposent d’utiliser l’énergie géothermique et les pompes à chaleur pour extraire la chaleur du sol et l’utiliser. Ils suggèrent également que cette évolution doit être contrôlée par une variété de mesures pour préserver la qualité de nos eaux souterraines.
Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU), Institut de technologie de Karlsruhe, Université de Bâle, Science of The Total Environment
Article : « Thermal impact of underground car parks on urban groundwater » – DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.166572
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