Des études de l’Eawag montrent que les lacs et les grandes rivières renferment un potentiel de chaleur exploitable sans nuire à l'environnement. L'Institut de recherche sur l'eau du Domaine des EPF conseille les autorités pour que l'utilisation de l'énergie soit la plus propre et la plus durable possible.

Alfred Wüest, professeur à l'EPFL et expert en physique aquatique à l'Eawag. (Photo: Kellenberger Kaminski Photographie)

En 1938, l'hôtel de ville de Zurich était chauffé par la Limmat. Aujourd'hui, quatre sociétés de gestion des eaux lacustres des rives du lac de Zurich fournissent chaleur et froid aux bâtiments environnants. Le lac de Genève est la source thermique qui chauffe et rafraîchit le campus de l'EPFL, l'université de Lausanne et des bâtiments de l'ONU à Genève. «La technique existe, mais elle est peu utilisée bien qu'elle ait gagné en efficacité», explique Alfred Wüest, professeur à l'EPFL et expert en physique aquatique à l'Eawag.

Comme pour la géothermie, une pompe à chaleur prélève l'énergie dans l'environnement pour chauffer des bâtiments. Mais alors que le potentiel de la géothermie est limité dans les zones très peuplées, les habitants de nombreuses villes suisses disposent de réservoirs de chaleur inépuisables: les lacs et les grandes rivières. L’été, on peut faire passer l'eau des lacs ou des rivières dans des conduites pour bénéficier de températures agréables en mode free cooling, sans recourir aux climatisations. Grâce aux eaux profondes à six degrés du lac de Lugano, le Centre suisse de calcul scientifique (CSCS) est l'un des plus efficaces au monde sur le plan énergétique.

«On déplace très légèrement les conditions environnementales sans rien générer de nouveau», explique Alfred Wüest. «L'utilisation des eaux lacustres ne présente donc aucun danger.»

Dans des études, Alfred Wüest et son équipe examinent les conséquences physiques et écologiques de l'utilisation des eaux lacustres. Pour le lac de Constance, les chercheurs de l'Eawag estiment qu'un million d'habitants seront reliés aux réseaux des sociétés de gestion des eaux lacustres. «L'impact sera encore infime par rapport au réchauffement climatique», résume l'expert.

Une technique sans danger pour l'environnement

En hiver, l'extraction de chaleur pour le chauffage permet de lutter contre le changement climatique, mais en été, les eaux ne doivent pas se réchauffer du fait des rejets thermiques. Au lac de Constance, les spécialistes préconisent donc de rejeter les eaux à plus de 20 mètres de profondeur. Contrairement aux zones de surface ou de profondeur, la température de l'eau varie rapidement avec la profondeur dans ce que l'on appelle la thermocline. Les calculs montrent que même avec une utilisation thermique intensive, la thermocline du lac de Constance ne s'étend que très peu. «On déplace très légèrement les conditions environnementales sans rien générer de nouveau», explique Alfred Wüest. «L'utilisation des eaux lacustres ne présente donc aucun danger.»

Alfred Wüest, professeur à l'EPFL et expert en physique aquatique à l'Eawag. (Photo: Kellenberger Kaminski Photographie)

Suite aux études de l'Eawag, la Commission internationale de protection des eaux du lac de Constance a assoupli ses directives sur l'utilisation de l'eau lacustre. A Romanshorn, une zone d'habitation avec 165 logements est chauffée par l'eau du lac. Le fait qu’un lac gelé puisse fournir une énergie thermique a de quoi surprendre. C'est aussi le cas à St-Moritz, à 1800 mètres d'altitude. Depuis 2007, le Badrutt’s Palace Hotel et d'autres habitations sont chauffés par une pompe à chaleur qui refroidit l'eau du lac de St-Moritz, de quatre à un degré.

L’un des plus grands projets est prévu à Lucerne: avec l'eau extraite du lac des Quatre-Cantons, la société d'approvisionnement en énergie Energie Wasser Luzern (EWL) entend fournir chaque année 100 GWh de chaleur et 23 GWh de froid pour approvisionner 40 000 personnes. Le potentiel est nettement supérieur aux besoins réalistes, comme l'a calculé Alfred Wüest pour la Commission de surveillance du lac des Quatre-Cantons. Le lancement des travaux est prévu à Lucerne en 2018. Selon EWL, 95 mio CHF seront investis dans ce projet.

«Les investissements sont élevés mais l'exploitation sera bon marché», affirme Alfred Wüest. Il estime que le chauffage par la chaleur des lacs coûte actuellement le double du chauffage avec un fioul bas de gamme. Ces coûts de mise en service sont aussi la raison pour laquelle les lacs et les rivières ne sont pas plus exploités comme source de chaleur propre et durable.