Technologie

Au début de la courbe d’apprentissage

Bien qu’expérimentée depuis 1970 et déjà testée dans des installations pilotes depuis plusieurs années, la technologie des systèmes pétrothermaux se trouve encore au début de la courbe d’apprentissage. Afin de pouvoir produire de l’électricité de manière rentable avec la géothermie, des températures de plus de 120° C sont nécessaires. Les forages doivent donc pénétrer encore plus profondément dans la Terre. Cependant, à plus grande profondeur, la roche devient également plus compacte et moins perméable. Pour que la roche cristalline profonde fonctionne comme «dispositif de chauffage», elle doit être fracturée. Voici le fonctionnement : par un premier forage, l’eau est injectée avec une grande pression dans le sous-sol. Cette eau ouvre de nouvelles fissures dans la roche et élargit celles déjà existantes. Des secousses peuvent avoir lieu pendant ce procédé. On dispose alors, au sein du massif rocheux artificiellement fissuré, d’un véritable échangeur de chaleur dans lequel on réalise alors un deuxième puits profond afin de permettre à l’eau de circuler à travers la zone de fissures.

Une fois cet échangeur de chaleur créé, de l’eau froide est pompée dans le sous-sol par un forage d’injection. Cette eau circule à travers le réseau de fissures et se réchauffe. Par un deuxième forage, l’eau chaude est pompée à la surface. Elle y rend sa chaleur à un circuit secondaire via un échangeur de chaleur. Le fluide de ce circuit, qui a une température d’évaporation nettement inférieure à celle de l’eau, se transforme en vapeur qui alimente une turbine pour la production d’électricité. Afin que ce cycle puisse fonctionner en continu, il faut rafraîchir le fluide du circuit secondaire. La chaleur résiduelle disponible en grande quantité peut être utilisée pour alimenter un réseau de chaleur à distance. Après utilisation, l’eau refroidie peut à nouveau être pompée en profondeur, où elle se réchauffe à nouveau dans la roche chaude. Le circuit est fermé.

Le système pétrothermal est au début de la courbe d’apprentissage. Afin de pouvoir produire assez d’eau chaude, il faut disposer d’un volume de roches fracturées d’environ 2,5 km³. Le défi technique consiste à créer un échangeur de chaleur fonctionnant sans tremblements de terre perceptibles. En Suisse, la recherche est intense dans ce domaine pour atteindre cet objectif, par exemple dans le centre de compétence créé spécifiquement pour cela à l’EPF de Zurich.

Technologies de la géothermie sur la courbe d’apprentissage

Source: GEOTHERMIE.CH

• EPFL Zurich (SCCER-SoE)