Réveiller le géant endormi de l’énergie géothermique
L’énergie géothermique est une source d’énergie naturelle renouvelable et inexploitée qui émane de la subsurface de la Terre. Malgré les avantages pluriels qu’elle présente, son exploitation n’a pas atteint son potentiel maximal. Les principales raisons sont liées aux risques et aux coûts initiaux associés à l’exploration et au forage pour atteindre les réservoirs.
Exploitation de systèmes géothermiques améliorés pour une production d’électricité et de chaleur illimitée
Afin de relever ce défi, le projet MEET, financé par l’UE, a proposé d’adopter une approche plus rentable qui vise à exploiter les réservoirs profonds et les systèmes géothermiques améliorés (EGS). Les EGS sont des réservoirs géothermiques auxquels il est plus facile d’accéder grâce à une stimulation hydraulique, chimique et/ou thermique des puits. Ce processus réactive les fractures naturelles à l’origine peu perméables pour les transformer en réservoirs viables. L’eau produite est ensuite utilisée en surface à des fins de production d’électricité et/ou de chaleur. «La mission de MEET était de démontrer la faisabilité et la viabilité financière d’une production d’énergie électrique et thermique à partir des EGS et des réservoirs profonds dans différents contextes géologiques», explique Albert Genter, coordinateur du projet et directeur général adjoint chez ÉS-Géothermie. Les chercheurs ont étudié le potentiel des environnements sédimentaires (champs pétrolifères), volcaniques, granitiques et métamorphiques en exploitant différents sites en Europe et dans d’autres régions du monde.
Mise en place d’EGS dans différents contextes géologiques
Le consortium voulait déterminer le potentiel des puits de pétrole matures ou abandonnés en tant que réservoirs géothermiques. L’utilisation des puits de pétrole existants dont la production a atteint son pic a été associée à une réduction significative des coûts des nouveaux forages pour l’exploitation de l’énergie géothermique. Les chercheurs ont également envisagé la possibilité d’utiliser des technologies qui reposent sur des composés organiques comme fluide de travail, un procédé aussi appelé cycle organique de Rankine. La mise en œuvre de ce processus sur deux sites en Islande a démontré que ce dernier permet de convertir de la chaleur à faible débit et/ou à basse température en énergie dans les environnements volcaniques. Des travaux de terrain menés dans les Ardennes belges et dans les montagnes du Harz en Allemagne ont permis de caractériser la perméabilité du socle métamorphique et ont démontré sa capacité à servir de site pour les EGS. Dans les centrales EGS implantées dans un environnement granitique, l’équipe a démontré que la réinjection d’eau à basse température est susceptible de valoriser jusqu’à 45 % de chaleur supplémentaire. En outre, un traitement chimique innovant des réservoirs granitiques de Cornouailles, au Royaume-Uni, est en cours de développement afin d’améliorer la production.
Des outils à l’appui des projets d’énergie géothermique profonde
Comme le précise Albert Genter: «Il existe encore une grande marge de manœuvre pour exploiter l’énergie géothermique profonde, en optimisant l’utilisation des installations existantes et en recherchant des ressources dans des structures géologiques actuellement sous-exploitées». MEET a développé une application d’affichage de cartes comme solution unique pour les futurs projets d’exploration géothermique profonde. En outre, l’outil Decision Making Support Tool for Optimal Usage of Geothermal Energy (DMS-TOUGE) a été développé sous la forme d’une application autonome en accès ouvert et permet d’estimer différents indices économiques importants pour un scénario géothermique déterminé et de proposer une analyse décisionnelle multicritère. Pour l’heure, l’objectif principal du projet est de promouvoir et diffuser les résultats sur la valeur des différentes structures géologiques en termes de production d’énergie géothermique. Les activités comprennent la publication d’articles dans un numéro spécial de la revue «Geosciences» ainsi que différents événements organisés par la communauté géothermique. Le consortium a également dressé des plans d’exploitation, qui prévoient une analyse de marché, et identifié les acteurs clés qui aideront à mettre en œuvre les résultats de MEET et à faire progresser l’exploitation de l’énergie géothermique.
Mots‑clés
MEET, énergie géothermique, EGS, puits de pétrole, volcanique, granitique, métamorphique, systèmes géothermiques améliorés, cycle organique de Rankine
