Synthèse conjointe «géothermie»

Résultat de la recherche: bonnes conditions pour l’utilisation de la géothermie de moyenne profondeur en Suisse

11.03.2020

Les Programmes nationaux de recherche «Virage énergétique» (PNR 70) et «Gérer la consommation d’énergie» (PNR 71) sont terminés. Conclusion: Le sous-sol suisse offre une multitude de possibilités susceptibles de favoriser la mise en œuvre de la Stratégie énergétique 2050.

Le projet conjoint «Énergie hydroélectrique et géothermique» était avant tout consacré à la question de savoir où en Suisse trouver des couches de sol appropriées, répondant de manière optimale aux exigences des différentes utilisations. Un autre axe de recherche concernait les mesures visant à réduire la sismicité induite par les forages profonds et les dommages aux structures qui en résultent. Par ailleurs, des modèles et des simulations ont été élaborés dans le but de mieux comprendre les processus souterrains qui interviennent dans la mise en œuvre et l’exploitation des ressources géothermiques.

Le potentiel de la géothermie à moyenne profondeur est énorme
En résumé, les résultats de recherche de la synthèse conjointe géothermie montrent que la Suisse jouit de bonnes conditions pour l’utilisation de la géothermie de moyenne profondeur (1-3 km), tant pour le parc de bâtiments que pour les processus industriels. Les chercheurs se sont concentrés uniquement sur l’une des couches potentiellement intéressantes: par exemple, dans le projet «Réservoirs de chaleur à grande profondeur», l’adéquation de l’aquifère dolomitique à Trigonodus dans le Muschelkalk supérieur a été examinée de manière approfondie pour la production de chaleur et d’électricité. Cependant, des couches perméables intéressantes pour l’exploitation géothermique se trouvent également dans les formations des ères du Jurassique et du Crétacé.

Adéquation de l’aquifère dolomitique à Trigonodus dans le Muschelkalk supérieur pour la production de chaleur et d’électricité.

Adéquation de l’aquifère dolomitique à Trigonodus dans le Muschelkalk supérieur pour la production de chaleur et d’électricité. (Source: Prof. Larryn Diamond, Université de Berne)

Le sous-sol offre encore plus
Les chercheurs estiment le potentiel étant grand en ce qui concerne le stockage saisonnier de chaleur et de gaz. Le potentiel de stockage définitif de CO2 dans des quantités pertinentes s’avère en revanche plutôt limité. Concernant la production d’électricité à partir de la chaleur issue de la géothermie profonde (> 3 km), il n’existe pas encore de certitude définitive quant à l’importance du potentiel économiquement exploitable du sous-sol.

Quatre messages clés…
Le sous-sol peut et va très probablement jouer un rôle central dans le futur système énergétique suisse. Les recherches menées permettent de formuler les quatre messages clés suivants :

  • Potentiel disponible – Au cours des dernières années, la Suisse a fait de grands progrès dans l’utilisation de la géothermie de faible profondeur, par exemple grâce à l’utilisation de pompes à chaleur. Le potentiel des réservoirs de chaleur qui existent incontestablement à des profondeurs plus importantes (1 à 3 km) n’est en revanche pas encore exploité. Il serait particulièrement adapté à l’alimentation de réseaux de chaleur de proximité et de process industriels. L’utilisation de la géothermie pour la production d’électricité n’en est quant à elle encore qu’à ses débuts. Elle pourrait cependant percer dès lors que les risques liés aux séismes induits seront maîtrisés.
  • Approche globale – Tant les utilisations potentielles pour l’approvisionnement en chaleur, la production d’électricité et comme moyen de stockage que les conditions géologiques, hydrogéologiques et tectoniques du sous-sol, ainsi que tous les aspects de l’approvisionnement en énergie et des émissions de gaz à effet de serre, doivent être abordés de manière globale et en tenant compte de nombreuses interdépendances. Une telle démarche est incontournable pour trouver des solutions optimales.
  • Large acceptation nécessaire – Tant les utilisations potentielles pour l’approvisionnement en chaleur, la production d’électricité et comme moyen de stockage que les conditions géologiques, hydrogéologiques et tectoniques du sous-sol, ainsi que tous les aspects de l’approvisionnement en énergie et des émissions de gaz à effet de serre, doivent être abordés de manière globale et en tenant compte de nombreuses interdépendances. Une telle démarche est incontournable pour trouver des solutions optimales.
  • Définition de priorités – Afin de soutenir le plus efficacement possible la restructuration fondamentale du système énergétique suisse au cours des prochaines décennies, des priorités claires doivent être fixées en matière d’utilisation du sous-sol:
    1. Extraction de chaleur à moyenne profondeur (1-3 km) afin de réduire substantiellement les émissions de CO2.
    2. Séparation du CO2 chez les principaux émetteurs, tels que les cimenteries et les usines d’incinération de déchets, en vue de sa réutilisation judicieuse ou de son stockage permanent.
    3. Développement de la production de courant géothermique pour répondre à la demande croissante d’électricité qui résultera du couplage sectoriel (p. ex. électromobilité, pompes à chaleur).

… et quatre recommandations

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