DENVER — Comme dans de nombreuses villes américaines, la plus grande source de pollution climatique à Denver réside dans ses bâtiments. L’alimentation électrique, le chauffage et le refroidissement des gratte-ciel de la ville nécessitent beaucoup de combustibles fossiles.
Aujourd’hui, la ville essaie une solution plus verte. Il prévoit de chauffer et de refroidir un groupe de grands bâtiments du centre-ville en utilisant une combinaison d’eau, de chaleur de la Terre et d’eaux usées.
La Cherokee Boiler House, près du centre-ville de Denver, se trouve au centre de ce plan. Malgré le bel extérieur en brique de l’usine, mise en veilleuse, l’intérieur est rempli de tuyaux qui claquent, de panneaux de danger et de carcasses de cafards.
« Cela ressemble à un bon endroit pour une rave ou potentiellement un film d’horreur », a déclaré le maire de Denver, Mike Johnston.
Mais la ville voit du potentiel dans cette relique. Les responsables de la ville pensent que cela pourrait jouer un rôle de premier plan dans l’objectif de Denver de réduire les émissions de gaz à effet de serre à zéro d’ici 2040 – et d’économiser ainsi l’argent des contribuables.
« Nous pensons que nous sommes dans ce qui peut être l’avenir de l’énergie à Denver, qui sera à la fois sans pollution et abordable », a déclaré Johnston.
Denver pilotera ce qu’on appelle un réseau d’énergie thermique. Des réseaux similaires existent déjà sur les campus et dans certaines villes du monde. Si cela fonctionne ici, cela pourrait servir d’exemple sur la manière de décarboner un centre-ville dense aux États-Unis.
Du système vapeur à une « boucle ambiante »
Plus d’une centaine de bâtiments du centre-ville de Denver sont actuellement chauffés par le plus ancien système commercial à vapeur fonctionnant en continu au monde, qui nécessite la combustion de gaz naturel, un combustible fossile.
Lorsque le réseau à vapeur a été construit à la fin des années 1800, les journaux l’ont présenté comme une merveille. Mais aujourd’hui, ce système fuit et est inefficace.
Les factures de vapeur des clients ont plus que doublé au cours de la dernière décennie, selon le bureau climatique de la ville, en raison de l’augmentation des coûts de maintenance, des prix des combustibles fossiles et d’un nombre constant de clients quittant le système.
Une ordonnance municipale de 2021 exige que les grands bâtiments de Denver réduisent leurs émissions de gaz à effet de serre sous peine de sanctions dans quelques années. Mais selon la ville, atteindre ces objectifs pourrait s’avérer impossible pour les clients bloqués par le système à vapeur vieillissant.
Ainsi, au cours de la prochaine décennie, la ville prévoit de réutiliser une partie de ses anciens systèmes pour créer un nouveau réseau de chauffage et de refroidissement pour 11 bâtiments appartenant à la ville, qu’elle appelle une « boucle ambiante ».
Le réseau chauffera et refroidira les bâtiments grâce à des conduites souterraines remplies d’eau. Cette eau circule entre les bâtiments comme une rivière artificielle, les reliant entre eux en boucle (elle est « ambiante » en raison de la température de l’eau relativement tiède).
Chaque bâtiment est ensuite équipé de pompes à chaleur à eau. Ce sont des appareils super efficaces qui peuvent transférer l’énergie de l’eau en circulation pour chauffer ou refroidir le bâtiment.
« Fondamentalement, les pompes à chaleur peuvent déplacer la chaleur là où vous en avez besoin », explique Elizabeth Babcock, directrice du Bureau d’action climatique, de durabilité et de résilience de Denver.
Lorsqu’un bâtiment est trop chaud, les pompes à chaleur aspirent la chaleur de l’air intérieur et la rejettent dans l’eau en circulation. Lorsqu’un bâtiment est trop froid, les pompes peuvent aspirer la chaleur de l’eau pour augmenter la température à l’intérieur.
Et surtout, parce que les bâtiments sont reliés entre eux en boucle, ils peuvent partager de l’énergie. Si le musée d’art est surchauffé, par exemple, la pompe à chaleur rejettera son excès de chaleur dans l’eau. Cette eau s’écoule ensuite vers un bâtiment municipal voisin, où une autre pompe à chaleur peut puiser dans cette chaleur supplémentaire pour se réchauffer.
À terme, la chaufferie Cherokee deviendra une plaque tournante centrale pour gérer la boucle – le « cerveau et les muscles » du système, selon Drew Halpern, du bureau climatique de la ville.
La ville estime qu’il en coûtera entre 280 et 320 millions de dollars pour construire le réseau au cours de la prochaine décennie, même si elle estime que ces coûts pourraient diminuer. Le projet pilote est financé par une combinaison de dollars de la ville et d’une subvention de l’État. À terme, la ville devra peut-être émettre des obligations ou rechercher des investissements privés pour obtenir davantage de financement.
Même avec un coût initial élevé, la boucle est jusqu’à 75 % moins chère que les autres moyens de décarboner ces bâtiments, selon aa. Rapport de faisabilité 2025et sera moins cher et plus écologique que de rester sur Steam.
Exploiter la chaleur sous les pieds de Denver
La ville prévoit de commencer avec seulement une poignée de bâtiments. À mesure que de plus en plus de bâtiments se rejoignent, la boucle aura besoin de plus d’énergie pour maintenir l’eau à la bonne température. La ville pense donc pouvoir exploiter une source presque illimitée d’énergie propre : la chaleur de la Terre.
Pour en savoir plus sur les communautés pionnières de l’énergie géothermique, consultez le Points chauds série de CPR Nouvelles.
Sous les parkings du centre-ville, la ville prévoit de forer des centaines de forages géothermiques, qui exploiteront l’énergie à plus de 1 000 pieds sous terre.
Ceux-ci agiront comme une sorte de batterie pour le réseau. Des tuyaux remplis d’eau plongeront dans les trous, où ils échangeront de l’énergie avec la Terre. Ensuite, ces canalisations continueront vers les bâtiments situés sur la boucle.
La chaleur géothermique est pratiquement gratuite une fois le système construit, même si le creusement des forages peut représenter une dépense considérable.
Mais la ville espère également exploiter une autre source inattendue d’énergie « propre » : les eaux usées.
La sauce secrète de Denver : les eaux usées
La plupart des gens ne considèrent pas les eaux usées comme une source d’énergie, explique Dan Freedman, directeur de la technologie et de l’innovation chez Metro Water Recovery, le service des eaux usées de la ville.
Mais prendre une douche, faire la lessive et, oui, aller aux toilettes génèrent des eaux usées chaudes et pleines de thermique énergie – qui devient chaleur.
Freedman admet que ce n’est pas l’argument de vente le plus intéressant du système.
« Si nous sommes honnêtes, la géothermie semble tout simplement plus sexy que la thermique des eaux usées », a déclaré Freedman lors d’une visite de l’installation de traitement de Metro à Denver.
Actuellement, les eaux usées de Denver sont traitées et déversées dans la rivière South Platte alors qu’il fait encore chaud. Ce n’est pas bon pour la santé de la rivière et, dans quelques années, pour se conformer aux réglementations environnementales de l’État, Metro devra la refroidir.
Il fait beaucoup de chaleur. Dans certaines conditions météorologiques, les eaux usées peuvent contenir environ quatre fois la chaleur utilisée par les bâtiments équipés du système de vapeur actuel en plein hiver, selon Freedman.
La ville espère siphonner une partie de cette chaleur pour la boucle, en utilisant une technologie appelée échangeur de chaleur placé directement à l’intérieur d’une importante canalisation d’égouts.
Cela éviterait au service public de payer plus pour refroidir ses eaux usées et de brûler plus d’énergie dans le processus. Cela pourrait également ouvrir une nouvelle source de revenus.
Le plus grand système américain de « récupération de chaleur des égouts » se trouve juste à côté, dans un immense complexe à Denver. La mise en œuvre de la technologie à l’échelle de la ville pourrait toutefois conduire à une adoption beaucoup plus large.
« En cas de succès, je suis incroyablement confiant que cela va décoller », a déclaré Freedman.
Un modèle pour les autres centres-villes ?
Denver commence modestement : dans environ deux ans, seuls deux bâtiments et un système de fonte des neiges sur les trottoirs piloteront une version micro de la boucle. D’ici 2030, la ville prévoit de relier neuf bâtiments.
Le maire Johnston est convaincu que si le projet pilote fonctionne, il pourra être adapté à des milliers de clients de gaz naturel à proximité du centre-ville, accélérant ainsi les efforts de la ville pour éliminer ses émissions.
« Si vous pouvez vous rendre dans l’un des centres-villes les plus animés et les plus animés au monde et découvrir que l’un de ces bâtiments est chauffé et refroidi par l’eau », dit-il, « c’est une avancée majeure pour la ville et, je pense, une avancée décisive pour le pays ».
Edité par Rachel Waldholz
