Identification des processus de colmatage des puits à colonne permanente dans le contexte hydrogéologique montréalais

«RÉSUMÉ: Les puits à colonne permanente représentent des systèmes géothermiques prometteurs pour décarboner les bâtiments. Ce type d’échangeur souterrain utilise directement l’eau souterraine comme fluide caloporteur dans un puits profond non cuvelé, ce qui leur permet d’obtenir un transfert de chaleur supérieur aux puits en boucle fermée. Cet avantage est particulièrement intéressant en milieu urbain où la demande est concentrée et l’espace exiguë. L’injection et le pompage s’effectuent au sein du même puits, ce qui leur permet d’être moins sensibles à la productivité hydraulique du milieu géologique que les puits en boucle ouverte traditionnels. Occasionnellement pour augmenter leur transfert advectif, ces puits peuvent dévier une fraction du débit de pompage dans un puits secondaire d’injection, leur octroyant des gains énergétiques. Cependant, comme les puits en boucle ouverte, l’utilisation de l’eau souterraine comme fluide caloporteur les expose à des problèmes de colmatage. Si le colmatage est marginal comparativement au nombre d’installations géothermiques, le risque qu’il engendre, à savoir des pertes de productivité hydraulique, des restrictions d’injection ou des pertes de transfert de chaleur, a pour conséquence de générer une méfiance freinant le développement des puits à colonne permanente. Actuellement, trois types de colmatage sont recensés dans la littérature : les problèmes physique, chimique et microbiologique. L’émergence du type de colmatage est fonction du substratum, de la qualité des eaux souterraines, de l’installation et des opérations. Ainsi, initialement développés dans le nord-est des États-Unis, les puits à colonne permanente ne montrent pas de problèmes de colmatage. Cependant, deux cas de colmatage de ce type d’échangeur souterrain sont rapportés dans d’autres contextes hydrogéologiques. Si les puits à colonne permanente sont installés au Québec (Canada), ils seront confrontés à des roches sédimentaires carbonatés de sorte qu’un type spécifique de colmatage peut émerger dans ce nouvel environnement hydrogéologique. La résilience des puits à colonne permanente dans le contexte hydrogéologique montréalais est étudiée afin de garantir leur déploiement.»