Systèmes Géothermiques StimulésInformation clé
L'un des enjeux important de la géothermie contemporaine est de produire de l'électricité à partir d'une ressource géothermique à grande profondeur – 4 à 6 km – dans un environnement continental stable.
Extraire la chaleur de la roche cristalline
A quelques kilomètres de profondeur règnent des températures qu’il est possible d’exploiter en surface à l’aide d’un circuit hydraulique créé artificiellement, pour produire de l’électricité et de la chaleur.
En Europe, on rencontre des roches cristallines (socle) à des températures de l’ordre de 200 °C pour des profondeurs comprises entre 4 et 6 kilomètres. La technologie SGS (systèmes géothermiques stimulés ou, en anglais, EGS Enhanced Geothermal Systems) permet d’utiliser cette énergie. Dans un premier temps, on exécute un forage pour pénétrer dans cette roche. Ensuite, on procède à une fracturation sous haute pression du massif, puis on y fait circuler de l’eau au moyen d’un second forage. A la surface, des échangeurs de chaleur transmettent l’énergie captée à des équipements de production d’électricité et de chaleur utilisable. Cette technologie devrait permettre de produire de l’électricité en ruban et de disposer de chaleur en continu.
De nombreux sites présentent une géologie adéquate
Le grand intérêt suscité par la technologie SGS a deux origines: d’une part, elle peut être mise en oeuvre sur la majeure partie des sites de roche cristalline à une profondeur maximale de 6 km et d’autre part, elle permet de produire de l’électricité sans émissions de CO2 au moyen d’une source d’énergie renouvelable, la chaleur terrestre. Plusieurs régions de Suisse présentent les conditions géologiques requises par cette technologie. Afin d’apporter la preuve de la faisabilité générale des SGS, il faudrait plusieurs systèmes en fonction en des sites avec différentes caractéristiques du sous-sol profond.
Néanmoins, pour garantir la rentabilité d’une installation de type SGS, la vente de l’excédent de chaleur est essentielle aujourd’hui encore, en sus de la production d’électricité. Il est donc indispensable de disposer d’un gros consommateur de chaleur à proximité, tel qu’un réseau de chauffage urbain.
Le procédé, connu aussi sous l’appellation « roches chaudes fracturées », prévoit, dans un premier temps, l’injection d’eau sous pression dans le forage en vue d’élargir les discontinuités ou fissures fines naturelles de la roche cristalline. Cette mise sous tension du massif entraîne un léger déplacement des parois rugueuses des fractures, maintenant les discontinuités ouvertes. Le massif devient ainsi perméable et peut faire office de « chauffe-eau ».
Principe de fonctionnement d’un système géothermique stimulé dans les roches
profondes du socle cristallin (Schéma M. Häring, Geothermal Explorers Ltd.)
Développements
Projets en cours
