La base scientifique du système monotrou NotusPid

Le système NotusPid a été modélisé et simulé, et les résultats ont été comparés aux mesures effectuées dans des installations existantes construites en Suisse.   Au cours de ce processus, un bon accord a été trouvé entre les calculs et les mesures effectuées dans la pratique . Notre modèle prend en compte à la fois le mouvement de l'eau et le transport de la chaleur dans le trou de forage ainsi que dans la roche poreuse environnante.  Le mouvement de l'eau et le transport de la chaleur sont tous deux basés sur une relation linéaire entre la pression et la température et le flux correspondant (loi de Darcy et loi de Fick). L'écoulement dans le trou de forage est également modélisé selon cette approche.

Le système NotusPid à trou unique utilise un écoulement vertical de l'eau souterraine qui, d'une part, provoque un transfert de chaleur par convection et, d'autre part, entraîne un gradient de température plus élevé au fond du trou de forage.  Cela entraîne également une efficacité nettement supérieure du transport de chaleur par conduction.

Le résultat de la combinaison des deux processus (convection et conduction) conduit à une augmentation significative de l'extraction de chaleur par rapport à un système fermé à un seul trou. (L'écoulement vertical des eaux souterraines n'est possible que si la roche présente une certaine perméabilité à l'eau. Cependant, il semble qu'une très faible perméabilité de 1,00E-15[m/s] (correspondant à un coefficient de perméabilité de 1,00E-7[m/s]) soit déjà plus que suffisante.

Les résultats d'un système modélisé à une profondeur d'environ 1,5 km indiquent qu'à une perméabilité de 1,00E-15 [m/s], on s'approche en principe du rendement d'exploitation d'un système fermé.  Si la perméabilité passe à 1,00E-14 [m/s], le rendement augmente déjà d'un facteur 2,5. En bref, une perméabilité relativement très faible est déjà suffisante.

Par rapport aux systèmes à deux trous (doublet), le système à un trou offre l'avantage de permettre une circulation de l'eau en permanence.  Le trou rempli du galet de granit breveté (dans le système monotrou) et le milieu poreux environnant doivent être considérés comme des résistances parallèles.  Si la perméabilité du milieu environnant devait tomber à zéro, le rendement du puits correspondrait toujours au rendement thermique d'un système fermé.

Le risque opérationnel est éliminé avec la technologie NotusPid car l'efficacité de la technologie est déterminée par l'activation des courants géothermiques et aucune quantité d'eau n'est nécessaire.

En conséquence de ce qui précède, l'extraction de l'énergie géothermique est possible à n'importe quel endroit et également à l'endroit où cette énergie et sa quantité sont requises. Le seul risque restant est celui du forage. La technologie de forage étant très avancée et largement développée, le risque de forage se concentre principalement sur les risques supplémentaires de forage tels que le forage éventuel de puits artésiens, de lentilles de gaz, de cavités.  Pour tous ces problèmes, il existe des solutions technologiques de forage qui, bien qu'entraînant des coûts supplémentaires, ne conduisent pas à l'échec du projet.

L'achèvement et l'exploitation du puits ne peuvent pas conduire à des problèmes puisque la construction et l'exploitation du puits sont soigneusement conçues, planifiées et exécutées de manière professionnelle.

Le volume de l'eau de circulation dans le forage est calculé avec précision, ce qui permet d'obtenir une capacité de production fiable.  La capacité de la pompe nécessaire à la circulation peut être déterminée au préalable par analogie.

Lors de la mise en service du puits, de petites quantités de gaz peuvent encore se développer à partir des brides de gaz qui peuvent être extraites avec les dispositifs appropriés. Lors de la mise en place d'une installation, il peut être nécessaire de traiter l'eau de circulation de manière minéralogique. Toutes ces mesures n'ont qu'un caractère temporaire puisque l'eau de circulation circule toujours dans le même espace annulaire et qu'aucun apport supplémentaire d'eau, de gaz et de minéraux ne provient de la formation.