Énergie - Refuge de Sarenne

Énergie
Texte : Gwenola Doaré – Photos : Refuge de Sarenne/Espace Visuel Digital
Le chalet reconstruit en 2003 avec du bois abattu
par la tempête de 1999 dans le Jura.
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À 2 000 m d’altitude, le chalet est exposé à des conditions extrêmes,
permettant de tester des matériels de haute technologie.
Énergie
Sarenne
un refuge
autonome
L
e col de Sarenne est un site exceptionnel par sa beauté mais aussi par la dureté
de son climat. Un lieu coupé de tout, perché sur un col à 2 000 m d’altitude,
l’endroit idéal pour tester toutes les innovations traitant de l’habitat de demain,
mises à l’épreuve dans des conditions extrêmes. Mais le refuge de Sarenne est aussi un
lieu de vie, d’accueil et d’apprentissage du respect de la nature.
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Énergie
L’éolienne verticale à géométrie variable :
la voilure s’ouvre si le vent faiblit.
Un peu d’histoire…
…et beaucoup d’énergie
Le refuge date de 1968, construit à l’époque par
Marcel Aubert, ancien maire de Clavans. Détruit
par un incendie, il reste inoccupé pendant 20 ans
jusqu’à ce qu’un coup de foudre en fasse l’objet
d’un véritable chantier de reconstruction en
2003. Reconstruction, seulement, car les anciens
murs en pierre du pays ont été conservés,
complétés adroitement par du bois massif. Le
chantier a été spectaculaire, l’acheminement
des matériaux difficile. Heureusement, Fabrice
André dispose d’une solide expérience de la
construction en bois massif. Après la reprise des
fondations selon la méthode mérovingienne
(bois verticaux sur géotextiles en argile
compacté résistants aux effets du gel-dégel),
le refuge a été construit avec des grumes du
Jura issus de la tempête de 1999. Les logs
équarris sur trois faces ont simplement reçu une
finition naturelle à base d’huile de lin, d’essence
d’agrumes et de cire d’abeille. L’isolation a
été particulièrement soignée : les couches
successives atteignent 60 cm en toiture (dont
100 mm en fibre de bois et déchets de bois du
chantier) et les murs atteignent 95 cm dont
30 cm d’isolant. Depuis, d’autres bâtiments ont
été ajoutés comme le garage et l’écurie enterrée.
2 000 m… Comment vivre à une altitude pareille ?
Fabrice André est montagnard, ingénieur
agronome de formation et passionné par la
veille technologique en énergies renouvelables.
Le refuge est un véritable laboratoire pour les
technologies utilisant le bois, le soleil, l’eau, le
vent et les déchets. Il travaille en partenariat
avec des professionnels comme Schneider, Herlt,
Sonnenkraft, Wagner et depuis peu Toyota et MDI
dans le cadre d’une voiture solaire.
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Les sources de chaleur
« Le chauffage par le sol est principalement
alimenté par l’énergie solaire (70 % des besoins en
eau chaude sanitaire et chauffage). Ici, il y a du
soleil 300 jours par an ! » L’appoint est assuré par
une chaudière à gazéification. Cette chaudière
Herlt de 65 kW offre une combustion à plus de
1 000 °C et valorise aussi la chaleur contenue
dans les gaz de combustion. Elle brûle du bois
mais aussi les déchets préalablement triés. « Le
long trajet parcouru par les gaz dans la chambre
de postcombustion à haute température donne le
temps nécessaire au processus de combustion de
s’effectuer complètement. Le bois brûlé ne produit
ainsi que 0,4 % de cendres soit environ un demiseau par semaine qui peut être utilisé comme
engrais dans le jardin et qui ne dégage aucune
pollution dans l’atmosphère. » Actuellement,
c’est le quatrième prototype testé. Il est relié à un
moteur Stirling de 6 kW produisant de l’électricité
par cogénération. En outre, cette chaudière peut
aussi brûler le méthane généré par le digesteur
du refuge qui transforme le fumier des chevaux
et les matières organiques en méthane. Comme
les capteurs solaires, la chaudière stocke son
énergie dans un hydroaccumulateur en acier
isolé de 9 000 L, lui-même relié à une série
de ballons pour assurer l’eau chaude sanitaire
Énergie
et le chauffage par le sol (12 000 L de liquide
caloporteur). La chaudière fonctionne environ
une fois par semaine en hiver (500 L de bois pour
700 m2 de bâtiments) et une fois par mois en été
pour assurer l’eau chaude sanitaire.
Les sources
d’électricité
L’électricité est assurée par une microcentrale
hydroélectrique Ecowatt (6 kW), 25 m2 panneaux
photovoltaïques Photowatt (2 kWc) alimentant
des batteries, une éolienne (1,6 kW) et une
pico-centrale (400 W). « Ces sources d’énergie
sont parfaitement complémentaires les unes des
autres, car lorsque le soleil chasse les précipitations
les photons remplacent l’énergie cinétique de
l’eau. » L’éolienne est à axe vertical et géométrie
variable et omnidirectionnelle : elle tourne à
vitesse constante, mais la voilure s’ouvre si le vent
diminue. Elle alimente le parc de batteries, via un
alternateur à entre-sphères variable placé juste
en dessous. De par sa situation géographique le
refuge est régulièrement balayé par des vents
avoisinant les 100 km/h.
Les panneaux solaires thermiques alimentent le chauffage
par le sol et l’eau chaude sanitaire du refuge.
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Énergie
La chaudière de gazéification assure l’appoint du solaire
pour le chauffage. Elle produit aussi de l’électricité par
cogénération (moteur Stirling couplé).
La microcentrale hydroélectrique utilise le dénivelé de 90 m entre deux bassins alimentés
par les eaux de ruissellement.
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La microcentrale utilise une chute d’eau de
90 m située entre deux retenues d’eau, celle du
bas servant aussi de filtration des eaux usées
par phytoépuration. « C’est l’eau de ruissellement,
abondante 6 mois par an, qui est utilisée, ainsi
l’eau n’est pas puisée dans le milieu. Ces bassins
sont paysagés et font le bonheur des truites et
des baigneurs. Le groupe turbine générateur
transforme l’énergie hydraulique en énergie
électrique de manière constante, ininterrompue,
indépendamment des exigences des utilisateurs. »
En cas de surproduction d’énergie, ce qui
arrive fréquemment, l’électricité est utilisée
pour remonter l’eau dans le bassin supérieur,
pour chauffer l’eau de l’hydroaccumulateur par
l’intermédiaire d’un dissipateur à eau ou pour
chauffer une pièce par l’intermédiaire d’un
dissipateur à air. L’hydroélectricité assure 70 %
des consommations électriques du refuge.
Une pico-centrale à entre-sphères variables
apporte aussi quelques précieux watts. Le
principe est de récupérer le différentiel de
pression des canalisations à chaque usage de
l’eau (douches, vaisselle, chasse d’eau…). L’eau
est envoyée à 9 bars dans le circuit, mais 3 sont
suffisants au robinet. Au lieu de les perdre, les
6 bars récupérés alimentent la pico-turbine.
Énergie
L’eau et le jardin
Un potager bio approvisionne la table en
légumes et un jardin botanique montre la
diversité de la flore du massif des Grandes
Rousses. Le potager sert aussi de dissipation
d’énergie dans le sol lorsqu’il y a surproduction
d’énergie, selon le même principe que
le plancher chauffant. Une installation
indispensable lorsque l’on sait qu’il n’y a que
100 jours hors gel par an et des amplitudes de
température jusqu’à 40 °C dans une journée !
Bilan et gestion des
sources d’énergie
Le refuge a été conçu pour consommer le moins
d’énergie possible : isolation renforcée, doubles
et bientôt triples vitrages, LED généralisées,
lave-linge à bulles d’air, four solaire… et surtout
gestion des charges électriques pour optimiser le
confort avec une faible production. Les résultats
sont là : 12 kWh/m2/an de besoin en énergie,
pour 980 m2 de surface habitable. Environ 730 €
de coût d’achat de matière énergie par an ! C’est
20 fois moins qu’un bâtiment des années 1950
construit à une altitude identique sur la station
de l’Alpe-d’Huez.
« D’avril à juillet, le refuge est surtout alimenté en
hydraulique, de septembre à mars, c’est le solaire et
la cogénération qui sont majoritaires », explique
Fabrice André. Mais comment bien gérer un
site qui passe de 2 à 50 personnes brutalement,
alimenté par une multitude de sources d’énergie
et de réseaux d’énergie, au climat aussi variable
et extrême ? « Une véritable centrale informatique
permet de tout contrôler et de tout programmer. »
C’est de la domotique de haut vol, qui fait l’objet
d’un pôle de compétitivité en partenariat avec
Schneider. Il faut gérer simultanément des
circuits électriques de 12, 24, 48, 220 et 380 V,
réguler différemment la température en fonction
du nombre de personnes présentes (détecteurs
de présence), écrêter les surchauffes et anticiper
les coups de froid (si la pression atmosphérique
baisse, le chauffage est augmenté par
anticipation), voire mettre le refuge en légère
surpression pour retarder la perte des calories.
Cette plate-forme multicomplexée est alimentée
par le parc de batteries pour plus de sécurité.
Le refuge a coûté 1,5 million d’euros, avant
aides et subventions. Il bénéficie de l’activité
d’ingénierie et de veille technologique de
Fabrice André. « Compte tenu des difficultés liées
à l’approvisionnement du chantier, on estime
que les coûts sont multipliés par 1,5. La route,
le bassin, l’adduction d’eau… plus que le chalet
c’est tout ce qu’il y a autour qui a coûté cher. Nous
donnons beaucoup de conseils aux candidats à
Parabole solaire
en cours de test.
Le bassin de phyto-épuration
est aussi le bassin du bas
utilisé pour l’hydroélectricité.
Il est paysagé et fait le
bonheur des baigneurs l’été.
Le potager : un exploit
lorsque l’on sait qu’il n’y a que
100 jours hors gel par an !
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Énergie
Malgré le froid, le chalet offre un confort digne d’un palace !
Le chauffage est entièrement contrôlé par domotique.
La table du
refuge propose
les produits
bio cultivés
sur place dans
le potager.
Visites
Le refuge, situé sur la commune de
Clavans en Haut-Oisans, ne peut
accueillir que 18 personnes et il est
très souvent complet. Le mieux est de
s’y rendre à 16 h où chaque jour une
visite du refuge et de ses installations
est organisée. On en repart avec de la
documentation et surtout une furieuse
envie d’équiper sa propre maison ! De
juin à octobre, l’accès se fait par une
route pastorale. L’hiver en revanche, le
manteau neigeux et l’entretien de la
piste de Sarenne en limitent l’accès au
ski de randonnée et aux raquettes.
La vue imprenable sur la Meije justifie à
elle seule le déplacement !
Vous retrouverez le talent de la
décoratrice Hilde Behaeghe qui a
imaginé une nouvelle déco inspirée du
trésor caché de Bonnieux.
(Voir Carnet d’adresses p. 94.)
46
l’autoconstruction, mais nous les prévenons bien :
en montagne, il ne peut pas y avoir d’amateurisme
en la matière. »
Le coût de la chaudière à gazéification
est d’environ 32 000 €, mais le retour sur
investissement par l’économie du système
est très performant. Les 12 m2 de capteurs
ont coûté 11 000 €. Ils sont régulés par un
système à doubles pompes intégrant le
surplus de production en dissipation dans
l’hydroaccumulateur. La microcentrale a coûté
environ 12 000 €, hors travaux de génie civil. Les
20 m2 de capteurs photovoltaïques ont coûté
24 000 €. Coût total de l’autonomie : environ
79 000 €. Le même refuge chauffé au fioul avec
un groupe électrogène coûterait 36 000 €/an.
Fabrice André estime le retour sur investissement
de 34 à 36 mois.
Et toujours
des projets…
D’autres appareils sont en cours de tests dans
le cadre des activités de veille technologique
de Fabrice André. C’est le cas d’un groupe
électrogène de 6 kW qui utilise la répulsion par
dégravitation magnétique d’aimants. Le moindre
apport solaire permet de créer un mouvement
qui s’entretient grâce aux aimants. Une solution
qui rendrait les batteries inutiles ! C’est aussi le
cas d’une parabole solaire à gradians captifs,
équipée d’un moteur Stirling qui s’oriente
automatiquement dans l’axe idéal grâce à
des panneaux solaires et deux moteurs. Un
système expérimental d’électrolyse sur l’urine
est aussi en cours d’étude. Ou encore ce projet
de voiture solaire pedaling à air comprimé qui
récupère l’énergie du freinage mais aussi celle
des vibrations de la route ! Gestion du refuge,
veille technologique, séminaire d’entreprise,
des sociétés impliquées dans l’énergie, ou la
gestion des sources, viennent au refuge pour
comprendre les clés du développement durable
et apprécier cette démarche qui apporte des
solutions concrètes et utiles pour préparer
notre avenir. Le refuge est aussi le siège social
de EVD-Espace Visuel Digital, société innovante
développée par Bernard Vallet qui vous fera
découvrir les Alpes vues du ciel, comme vous ne
les avez jamais vues. Vous pouvez visiter le refuge
sur www.visuel3d.com n
2
visite privée
visite privée
À LA POURSUITE
DU REFUGE
COL DE
SARENNE
VERT
Comme le Panturle de Jean
Giono dans Regain, Fabrice
André rouvre une terre oubliée.
Aux confins de l’Oisans, en
Isère, sur un col tourmenté par
les vents, mais inondé de soleil,
le puissant et beau refuge de
Sarenne a été édifié. Un bâtiment devenu, en Rhône-Alpes,
un modèle exemplaire de développement durable. Une incroyable aventure, un combat
pour la préservation de
l’environnement. Par Éric Beallet.
ux confins de l’Oisans, entre
la vallée du Ferrand et celle
de Sarenne, à 2 000 mètres
d’altitude, le col de Sarenne est une
vaste selle couverte d’herbe grasse
et parcourue de minuscules ruisseaux. Ce col solitaire, aux couleurs
vertes et fauves, a des airs de
toundra arctique. Le mouton s’y
sent bien, le bouquetin aussi. Quant
au loup, il n’y est que de passage,
comme les grands rapaces qui
jouent dans le ciel bleu électrique.
Le refuge, construit en 1968 par
Marcel Aubert, est ravagé en 1984
par un incendie. Des années durant,
sur les murs noircis des vestiges du
bâtiment, une inscription laconique
jetée à la hâte mentionne “à
vendre”, suivie d’un numéro de téléphone. Beaucoup se prennent à
rêver de “faire quelque chose”. Mais
rien de concret ne voit vraiment le
jour jusqu’en 2003, quand Fabrice
André rachète la ruine oubliée.
A
L’élan visionnaire
d’un pionnier
Fabrice se lance dans l’aventure. En
montagne, le temps est compté,
l’hiver long et les étés trop courts,
mais tant pis ! L’homme voit grand
et décide de bâtir un ambitieux
chalet en “log”, des grumes équarries sur trois faces. La tempête dévastatrice de 1999 avait couché de
grands arbres, des géants centenaires
qui méritaient un autre destin que la
scierie et convenaient parfaitement à
l’édification d’un bâtiment exceptionnel. Chaque grume est travaillée
sur place, à l’ancienne, à la hache et
à la tronçonneuse, le tout à 2 000
mètres d’altitude, dans la neige et le
froid. Un travail de titan ! Les gigantesques troncs façonnés sont empilés
avec art, la volumineuse poutre faîtière est posée, puis d’énormes
lauzes couvrent l’ensemble.
Fabrice rêvait d’un bâtiment subtilement intégré au milieu, capable de
3
4
visite privée
s’affranchir du pétrole et d’être autonome : microcentrale hydroélectrique, éolienne, chaudière à gazéification, panneaux photovoltaïques sont donc
au programme. Des termes encore barbares, peu
familiers mais qui, parions-le, feront partie de
notre quotidien dans quelques années. Fabrice a
l’audace et les élans visionnaires des pionniers.
visite privée
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Fabrice André est une force de la nature, version typhon ou tempête. Une peau noire de soleil,
des mains en forme de battoir. Ancien berger, aventurier, alpiniste, voyageur au long cours, chef
cuisinier, charpentier, ingénieur agronome, ce diable d’homme primé au concours Lépine multiplie les casquettes. Jamais en panne d’idées, il prépare en ce moment un tour du monde… en
voiture solaire ! Une prouesse qu’il a déjà réalisée en vélo à voile. Un projet qui va de soi quand
votre maison ne marche qu’au vent et au soleil, n’est ce pas ?
Dans le refuge, des petites éoliennes tournent sans arrêt, la voiture miniature ne demande qu’à rouler.
Dehors, le four solaire cuit une tarte aux orties sauvages. Des oies tournent autour de la bâtisse, les
chevaux attendent patiemment dans l’étable. Entre le soin des bêtes, le transfert des bagages, des visiteurs, l’entretien du bâtiment, la nourriture, où Fabrice trouve-t-il le temps d’échafauder ses projets
dantesques ? Nul ne le sait. Fabrice a l’aura de ceux qui ont déjà eu plusieurs vies.
Objectif zéro déchet !
L’autonomie, c’est une chose. Mais le mieux est de
ne produire aucun déchet. Côté assainissement, le
refuge est également indépendant avec un compostage et un retraitement des matières organiques. Une ministation d’épuration est même enfouie dans la cave du bâtiment. Le traitement engendre la production de boues, qu’il faut séparer
de l’eau épurée. Des boues ensuite utilisées en
compostage, après avoir été séchées au soleil : le
meilleur des désinfectants. Ici, rien ne se perd.
Fabrice réalise ainsi l’incroyable prouesse de ne rejeter aucun déchet. L’eau qui sort du système
d’épuration est même théoriquement potable : il la
boira d’ailleurs devant vous (même si elle n’est pas
réutilisée dans le réseau d’eau potable du bâtiment).
Cette eau usée est alors revalorisée et sert à alimenter
un étang où batifolent truites et grenouilles. Grâce
au vent, au soleil, à l’eau, le refuge de Sarenne est totalement inoffensif pour l’environnement.
tive. Aux confins de l’Oisans, ce bâtiment est devenu, en Rhône-Alpes, un
modèle exemplaire de développement
durable. Il s’agit sans doute de la
maison de l’an 2050, date à laquelle
toutes les maisons en Europe devront
répondre à des normes draconiennes
en matière de rejets des déchets. “Le
refuge du col de Sarenne, explique Fabrice, se fera un plaisir de vous démontrer que l’on peut construire sans
béton, se chauffer sans fioul, s’éclairer
sans nucléaire, cuire sa nourriture sans
gaz et, prochainement, se déplacer
sans moteur thermique…” Affaire à
suivre ! •
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La maison de l’an 2050 ?
Le col n’est pas d’un accès facile. C’est un fait et
une chance ! Certes, la route pastorale y mène en
été. Mais, dès les premiers frimas, seuls les skieurs
hors-pistes de L’Alpe d’Huez ou les randonneurs
peuvent venir goûter à cette tranche de Grand
Nord. Comment faire pour accueillir ceux qui ne
skient ni ne randonnent ? Fabrice André a pensé à
tout, en acquérant deux puissants chevaux de trait
et un traîneau de Père Noël. Dans cet équipage ancestral, il part chercher ses visiteurs à L’Alpe
d’Huez. Voyage au bout du monde… La neige
craque sous le poids du traîneau, la station disparaît vite au terme du premier virage. Il ne reste
alors plus qu’un océan de neige cerné d’un horizon
de pics déchiquetés. Comme un phare, le refuge
guide les chevaux.
Au cœur de ce havre de paix, un volumineux poêle
gronde : le bois massif et vivant parfume le vaste
salon. De la cuisine émanent les odeurs simples
d’un repas sain, savoureux et biologique, agrémenté par les récits piquants et truculents de Fabrice. Qualité, confort et bien-être sont les leitmo-
FABRICE ANDRÉ : UN INVENTAIRE À LA PRÉVERT
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REPÈRES
ACCÈS
Le refuge du col de Sarenne (2 000 m) se
trouve en Oisans sur le col éponyme,
entre les communes de Clavans et de
L’Alpe d’Huez. De juin à octobre, la route
pastorale est ouverte. En hiver, vous vous
y rendez à pied, à raquettes, à skis de
rando, en calèche (tirée par 2 chevaux
depuis l’altiport de L’Alpe d’Huez). Pour le
hors-pistes, faites-vous accompagner
d’un professionnel (bureau des guides de
L’Alpe d’Huez : Tél. 04 76 80 42 55).
CONTACTS UTILES
Le refuge du col de Sarenne :
Tél. 04 76 80 30 48 ou 06 27 25 03 00.
www.refugedesarenne.com
GOURMANDISE
Pour les repas, tous les légumes ou
presque sont cultivés dans le jardin du
refuge, le pain aux 7 céréales cuit sur
place dans le four solaire…
À NE PAS MANQUER
Visite du refuge bioclimatique en bois
massif, ainsi que du four solaire, du
bassin écologique de phyto-épuration :
comment être autonome avec les
énergies renouvelables à partir de l’eau,
du soleil et du vent ?
5
numéro 23 - novembre - décembre 2008
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