Doctorant CIFRE à l’EIVP (Ecole des Ingénieurs de la Ville de Paris) et Engie Réseaux, Samuel Chiche réalise une thèse sur la question du potentiel énergétique de sources urbaines de chaleur fatale et leur intégration dans des réseaux de chaleur. Ce sujet s’inscrit dans le cadre du projet de recherche sur la récupération d’énergie fatale au sein d’Efficacity. Après 3 années de recherche, il est actuellement en phase de rédaction.
Samuel, quel est le sujet de ta thèse ?
Les réseaux de chaleur sont des outils jugés pertinents pour répondre aux ambitions de la transition énergétique des territoires à l’échelle urbaine, leur principal atout étant de pouvoir mobiliser massivement des énergies renouvelables et de récupération (EnR&R). Parmi les pistes de développement de ces systèmes, le gisement de chaleur fatale est un potentiel intéressant. La chaleur fatale est une énergie créée par un processus dont l’objet initial n’est pas la création d’énergie. De nombreuses sources existent, en zones plus ou moins urbaines (eaux usées, datacenter, usines d’incinération d’ordures ménagères, blanchisseries, chaleur industrielle), et présentent des caractéristiques physiques variables (état, température, variabilité, localisation, etc.).
L’objectif premier de la thèse a été de développer des méthodes et outils pour décrire des sources urbaines de chaleur fatale, évaluer leurs potentiels énergétiques, leurs coûts de valorisation, et leur pertinence afin de répondre à des besoins thermiques sur des territoires donnés.
L’équation technico-économique n’est pas la seule condition à la réussite de telles opérations, qui dépendent également de la bonne concertation de plusieurs acteurs. En effet, le caractère capitalistique des réseaux de chaleur (fort investissement) et les travaux longs et possiblement contraignant en milieu urbain nécessitent de penser en amont la faisabilité de tels projets via diverses études stratégiques et de planification énergétique du territoire. La collectivité, propriétaire des réseaux sur son territoire, les opérateurs de réseaux de chaleur, les bailleurs, usagers et le propriétaire de la chaleur fatale ont des objectifs différents mais doivent prendre en compte au plus tôt l’intérêt d’une source d’énergie fatale pour que la valorisation soit possible.
Dans ce cadre, des méthodes d’aide à la décision multicritère sont utilisées. Elles permettent de prendre en compte les objectifs de chacun des acteurs et de comprendre quels sont les leviers et bonnes pratiques à mettre en place pour généraliser la valorisation de sources de chaleur fatale dans les territoires.
Quels sont les liens entre ta thèse et les travaux d’Efficacity ?
Mon sujet de thèse est directement lié avec l’un des premiers projets de recherche mené par l’institut à sa création en 2014, la récupération d’énergie fatale en milieu urbain. J’ai ainsi pu bénéficier des travaux de l’institut qui a réalisé des états de l’art avancés sur plusieurs sources de chaleur fatale en milieu urbain. Les données, retours d’expériences et premières études d’intérêt m’ont permis de capitaliser cette première période de recherche. J’ai en effet participé, avec un autre doctorant Alain-Pascal Goumba, à la conception d’un outil d’estimation des potentiels énergétiques de sources urbaines de chaleur fatale, Recov’Heat. Ce dernier simule ce potentiel énergétique dans le temps (au pas horaire sur un an) au regard de besoins thermiques d’un quartier dimensionnable par l’utilisateur de l’outil. Des résultats techniques, économiques et environnementaux donnent des indications sur la faisabilité de valorisation de chaleur fatale sur un territoire.
Je participe par ailleurs à différentes études de cas menés par Efficacity sur des sujets liés au développement de réseaux de chaleur et de boucles d’eau tempéré intégrant des sources d’énergies renouvelables et de récupération. Parmi ces études, on peut citer celles effectués pour la SGP et l’alimentation énergétique des futures gares du Grand Paris ou encore les études prospectives sur les potentiels d’énergies renouvelables et de récupération de territoires partenaires d’Efficacity.
Que retiendras-tu de ton doctorat à Efficacity ?
J’ai intégré Efficacity en tant que « mis à disposition » (MAD) dès son lancement, à l’été 2014. Je retiens l’évolution impressionnante de l’institut depuis cette période. Si les débuts semblaient poussifs, Efficacity a réussi à se structurer et à grandir grâce aux compétences et à la motivation de tous ceux qui y sont passés et ceux qui continuent à œuvrer pour son développement.
Je retiendrai également l’ambiance générale, la bonne humeur et l’esprit de solidarité qui règne au sein de l’institut. Cette atmosphère va au-delà du cadre professionnel, et l’aventure à Efficacity m’a permis de créer des relations amicales fortes.
Quels sont tes projets pour la suite ?
L’histoire continuera avec Efficacity après ma thèse, dès le second semestre 2018. Comme mon collègue Romain Bonabe de Rougé qui a commencé sa thèse en même temps que moi, j’intègrerai le navire Efficacity en tant que salarié.
Mon temps sera partagé entre les projets de R&D de l’institut et les projets de valorisation. Ces derniers ont pour but de mettre en œuvre les innovations étudiées dans les projets de recherche, tester les outils développés et participer à la transition énergétique des territoires et acteurs partenaires de l’institut.
