Évaluation de l'impact de l'opération des systèmes de puits à colonne permanente sur la qualité géochimique et microbiologique des eaux souterraines

« RÉSUMÉ:Dans le contexte mondial de la réduction des gaz à effet de serre et de la recherche de solutions énergétiques durables, la géothermie, notamment par l’utilisation de puits à colonne permanente, apparaît comme une approche prometteuse pour la décarbonisation des bâtiments. Ces échangeurs de chaleur souterrains sont constitués de forages profonds ouverts dans le roc fracturé, utilisant l’eau souterraine comme fluide caloporteur. Cette eau est pompée, réinjectée dans le même puits sous le niveau dynamique, et sert au chauffage et à la climatisation des bâtiments. En période de pointe, une technique appelée "saignée" peut être mise en oeuvre pour dévier une partie de l’eau pompée vers un puits d’injection, stimulant ainsi l’écoulement et optimisant l’efficacité énergétique ainsi que l’utilisation des ressources en eau et température. Cependant, l’usage de l’eau souterraine comme fluide caloporteur, tout comme dans les systèmes en boucle ouverte, soulève des préoccupations importantes. L’exploitation de cette ressource peut altérer sa qualité géochimique et microbiologique. Les variations de température, de pression et d’oxygénation lors du fonctionnement des puits à colonne permanente peuvent modifier la composition chimique de l’eau et des communautés microbiennes, ce qui peut entraîner des défis opérationnels et environnementaux, tels que le colmatage des puits, la corrosion ou l’apparition de pathogènes. L’objectif principal de ce mémoire est d’évaluer l’impact des échangeurs de chaleur à puits à colonne permanente sur la qualité géochimique et microbiologique de l’eau souterraine. Pour atteindre cet objectif, un système composé de cinq puits à colonne permanente, utilisé pour le chauffage et la climatisation d’une école primaire à Mirabel, Québec, a été étudié sur une période de deux ans. L’échantillonnage a consisté à prélever l’eau souterraine directement dans les puits à colonne permanente afin de refléter la qualité de l’eau en entrée du système, ainsi que dans un réseau de puits d’observation aménagé en aval (comprenant sept puits, dont trois ont été échantillonnés).»