La réduction des émissions de gaz à effet de serre et la promotion des énergies propres sont au cœur des préoccupations de l’Union européenne, qui s’intéresse de près aux pompes à chaleur dans les bâtiments.
L’Europe encourage les ménages à se débarrasser de leurs chaudières
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Published on 3 septembre 2023 9h00
40%Les bâtiments, en Europe, sont responsables de 40 % de la demande d’énergie
C’est au pied des montagnes de l’ouest de l’Italie, entre les villes de Turin et de Cuneo, que l’Europe a récemment fait un pas en avant dans une campagne visant à approvisionner les foyers en énergie propre au titre de la lutte contre le réchauffement climatique.
L’année dernière, juste avant l’arrivée de l’hiver, dans la municipalité de Verzuolo, un projet appelé HAPPENING a bénéficié d’un financement de l’Union européenne destiné à l’installation de pompes à chaleur dans un immeuble de 10 appartements. Ces pompes assurent le chauffage des appartements grâce à l’énergie solaire captée par des panneaux installés sur les toits.
Les pompes à la rescousse
« La majeure partie de l’énergie utilisée pour le chauffage provient de l’énergie photovoltaïque et les retours des utilisateurs sont très favorables », a commenté Lorenzo Civalleri, ingénieur chez Tecnozenith, une entreprise italienne spécialisée dans l’énergie thermique, qui a contribué à la mise en place du système.
En raison de leur consommation d’énergie pour le chauffage et la climatisation, les bâtiments contribuent fortement au réchauffement de la planète. En Europe, ils sont responsables de 40 % de la demande d’énergie et de 36 % des émissions de CO2, le principal gaz à effet de serre.
Selon Eurostat, près de la moitié de l’énergie consommée dans l’UE est destinée au chauffage et à la climatisation, et plus de 70 % de celle-ci provient encore de combustibles fossiles, principalement du gaz naturel. Le secteur résidentiel consomme environ quatre cinquièmes de l’énergie pour chauffer les logements et l’eau.
Les bâtiments figurent donc au cœur de la nouvelle législation européenne qui prévoit de réduire les émissions de gaz à effet de serre d’au moins 55 % en 2030, par rapport aux niveaux de 1990, et de parvenir à la neutralité climatique d’ici à 2050.
C’est là que la recherche et le développement européens prennent tout leur sens.
« La décarbonisation des bâtiments existants contribuera grandement à la réalisation des objectifs de protection du climat que nous nous sommes fixés en Europe », a déclaré Irantzu Urkola, coordinatrice de HAPPENING.
Parmi les priorités européennes, figure le renforcement de l’installation de pompes à chaleur, considérées comme une alternative aux chaudières.
Avec près de 17 millions de pompes à chaleur installées en Europe à la fin de l’année 2021, elles sont non seulement plus efficaces que les chaudières, mais permettent également de recourir davantage aux énergies renouvelables, notamment l’énergie solaire.
10 millions d’unités supplémentaires
Depuis l’invasion de l’Ukraine par la Russie en février 2022, l’UE a accéléré ses programmes de développement des énergies renouvelables et d’amélioration de l’efficacité énergétique pour se détourner plus rapidement des combustibles fossiles russes.
Cette stratégie, nommée « RePowerEU », se fixe pour objectif de doubler le taux de déploiement des pompes à chaleur dans les bâtiments pour en installer 10 millions de plus d’ici à 2027.
Cette initiative pourrait contribuer à la réalisation de l’un des nouveaux grands objectifs de l’UE en matière de lutte contre le réchauffement climatique : doubler la part des énergies renouvelables dans la consommation globale d’énergie pour atteindre au moins 42,5 % en 2030.
Depuis octobre 2020 et jusqu’en septembre 2024, le programme HAPPENING se consacre à l’installation de pompes à chaleur dans les domiciles et travaille avec leurs occupants pour expliquer les avantages qu’elles procurent, notamment en termes de commodité et de fiabilité.
M. Civalleri, de l’entreprise Tecnozenith, qualifie de succès l’expérience vécue à Verzuolo, qui portait sur un total de 10 appartements de deux pièces.
« La saison de chauffage est terminée et aucune plainte n’a été reçue, ce qui nous réjouit », a-t-elle expliqué. « Nous avons régulièrement contrôlé l’installation et corrigé quelques petits défauts, mais nous sommes relativement satisfaits du fonctionnement du système au cours de la première saison .»
Prochaines étapes : l’Autriche et l’Espagne
C’est dans la ville de Liezen, dans le centre de l’Autriche, et dans la municipalité de Pasaia, dans le nord de l’Espagne, que le projet HAPPENING s’apprête à organiser des démonstrations de pompes à chaleur.
Les pompes à chaleur recourent à l’électricité pour chauffer un espace ou produire de l’eau chaude. Ces appareils extraient la chaleur de l’air, du sol ou de l’eau environnants et la « pompent » à l’intérieur.
Si le système est équipé de panneaux solaires, l’électricité consommée par les pompes à chaleur est renouvelable puisqu’elle provient du soleil. Le transfert de la chaleur évite de devoir la produire, à l’instar des technologies conventionnelles comme les chaudières. Ainsi, le système est plus efficace.
À Verzuolo, le système commence par chauffer l’eau à 20-30 °C et la stocke dans un réservoir central avant de la distribuer dans tout le bâtiment. Associé à l’énergie solaire des toits, il permet de chauffer l’eau lorsque le soleil est au rendez-vous, puis de la stocker dans le réservoir central jusqu’à son utilisation, maximisant ainsi l’utilisation des énergies renouvelables dans le système.
« En distribuant de l’eau à une température aussi basse, et non plus chaude, on réduit considérablement les pertes de chaleur », a déclaré Mme Urkola, qui opère au sein du centre de recherche et de développement technologique Tecnalia, basé en Espagne.
Chaque appartement dispose de son propre système de pompe à chaleur, grâce auquel le ménage peut contrôler sa température.
L’équipe de HAPPENING exploitera les données des sites de Verzuolo, Liezen et Pasaia pour élaborer des recommandations à l’attention des installateurs et des consommateurs. Dans l’ensemble, les participants au projet estiment nécessaire de promouvoir l’utilisation des pompes à chaleur en sensibilisant davantage le public à leurs avantages.
Selon M. Civalleri, « les collectivités locales ont tout intérêt à promouvoir ce type de solutions dans le cadre de la rénovation énergétique des bâtiments, en recourant à une technologie éprouvée, qui est facile à installer et à mettre en œuvre. »
Sensibilisation et formation
Le projet TRI-HP, financé par l’UE, qui s’est achevé en février 2023 au terme d’une période de quatre ans, poursuivait l’objectif de sensibiliser le public à la technologie des pompes à chaleur.
Cette initiative a notamment conduit l’équipe à se pencher sur les obstacles qui freinent la généralisation de l’utilisation des pompes à chaleur.
C’est au travers d’ateliers réunissant des ingénieurs, des plombiers, des architectes et d’autres professionnels chargés de l’installation des systèmes de chauffage qu’a été mis en évidence le besoin de mieux faire connaître les pompes à chaleur et leur potentiel, et de dispenser une meilleure formation sur leur installation.
Les participants à l’atelier ont cité dans certains cas les coûts initiaux plus élevés comme étant un frein.
Selon Daniel Carbonell, coordinateur du projet, TRI-HP a cherché à développer un système de pompe à chaleur qui offrirait le meilleur des technologies actuellement disponibles à moindre coût.
En réunissant des instituts de recherche et des partenaires industriels de sept pays européens, TRI-HP a travaillé sur deux types de projets.
Le premier concerne un système à double source, alimenté par la chaleur provenant d’un trou de forage et de l’air. L’alternance entre les deux sources à différents moments de la journée permet de réduire la profondeur du trou de forage, réduisant de fait les coûts d’investissement.
« Cette technologie associe habituellement les deux : air et sol », a déclaré M. Carbonell, chef d’équipe pour les systèmes thermiques et la modélisation à l’institut suisse SPF pour la technologie solaire. « Les coûts sont ainsi réduits de manière significative. »
Dans le second système, c’est la chaleur du soleil qui est exploitée par des capteurs solaires thermiques et injectée dans l’eau qui sert à alimenter la pompe.
Bien que des progrès technologiques tels que ceux réalisés dans le cadre de HAPPENING et TRI-HP aient été réalisés, le rythme d’installation des pompes à chaleur dans toute l’Europe est conditionné à une plus grande sensibilisation du public aux économies réalisables et à une formation plus complète des chauffagistes.
Les installateurs sont souvent habitués à installer des chaudières à gaz et à mazout qui génèrent facilement des revenus. Reste à les convaincre de la nécessité de se former à de nouvelles techniques.
« Il faut davantage de formation », a affirmé M. Carbonell. « Et il est tout aussi important de faire tomber les barrières mentales. »
Les recherches réalisées dans le cadre de cet article ont été financées par l’UE.
Plus d’infos
Cet article a été publié initialement dans Horizon, le magazine de l’UE dédié à la recherche et à l’innovation.