La géothermie du futur

EnergieMalgré les échecs, les projets continuent d’être lancés. Reportage au cœur des Alpes.

Un laboratoire unique au monde a été aménagé dans une galerie du massif de l’Aar.

Un laboratoire unique au monde a été aménagé dans une galerie du massif de l’Aar. Image: ETH ZH / PETER RÜEGG

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Situé à 1780 m d’altitude, l’air est glacial dans le tube sombre d’une des nombreuses galeries du Grimsel. C’est au milieu de ces parois brutes, creusées à même la roche de granit du massif de l’Aar, que le Centre suisse de compétence en recherche énergétique – approvisionnement en électricité (SCCER-SoE) a installé un laboratoire unique au monde. Ici, depuis quelques mois, les scientifiques s’acharnent à mettre la roche à l’épreuve des séismes et de tester sa résistance. Le but: trouver un moyen de pratiquer de la géothermie profonde sans faire trembler la terre.

Le 30 octobre dernier, le parlement a définitivement donné son accord à la stratégie énergétique 2050. Dans le paquet, des soutiens financiers au développement des énergies renouvelables, dont la géothermie. La géothermie est effectivement considérée comme l’une des énergies vertes à fort potentiel destinée à contribuer aux objectifs de la stratégie énergétique 2050. Celle-ci compte sur la géothermie pour fournir 4,4 térawattheures d’électricité d’ici à 2050, soit 7% du mix énergétique ou 1,5 fois la production annuelle de la centrale nucléaire de Mühleberg. Selon Géothermie Suisse, l’association faîtière des acteurs de la géothermie, 110 installations d’une puissance de 5 MW électriques sont nécessaires pour atteindre ces objectifs. «Cela signifie que la branche doit progresser annuellement de 10%», constate l’association.

Bien que la production de chaleur d’origine géothermique augmente chaque année en Suisse (+ 12,2% en 2015), l’objectif sera difficilement atteint sans installations en profondeur. Jusqu’ici, bien que plusieurs centrales de géothermie moyenne-profonde aient pu voir le jour, la Suisse n’est pas encore parvenue à faire fonctionner un site de géothermie profonde. Et pour cause: deux projets ont provoqué plusieurs séismes notables, montant jusqu’à une magnitude de 3,5 sur l’échelle de Richter, à Bâle (2006) et à Saint-Gall (2013). Chaque incident, à l’origine de plusieurs centaines de milliers de francs de dégâts et du courroux des habitants, a contraint les promoteurs à abandonner le projet.

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La Confédération a donc investi 4 millions dans l’expérience «In-situ Stimulation and Circulation». Pour l’équipe de scientifiques à l’œuvre, la faisabilité de l’objectif est une certitude. «D’autres expériences menées dans d’autres pays n’ont provoqué aucun séisme, et ce, alors que la pression exercée sur la roche était plus forte, explique le professeur de l’EPFZ Florian Amann, directeur du projet. Cela montre que c’est possible. A nous de trouver le moyen.»

Connaissance de la roche

Dans le laboratoire du Grimsel, une sorte de grotte variant entre 3,5 et 6 mètres de hauteur, des câbles entrelacés rejoignent des parois de granit criblées de trous sphériques. Malgré ce décor d’atelier de savant fou, le matériel est ultrasophistiqué. Florian Amann actionne une poulie pour faire descendre un instrument muni d’une minicaméra dans les profondeurs de la roche. Depuis l’été 2015, l’équipe l’a examinée dans ses moindres recoins, extérieurs et intérieurs. Une connaissance parfaite de la matière qui permettra aux géomécaniciens et aux sismologues, dès décembre, d’observer l’évolution de sa perméabilité après y avoir injecté des fluides à haute pression. Une deuxième phase de l’expérience au rôle primordial: «Grâce aux capteurs que nous avons installés, nous pourrons analyser en direct les plus petits mouvements de la roche. Ainsi, nous pourrons déterminer combien de temps et avec quelle régularité elle supporte un débit de pression», vulgarise Florian Amann.

Le but n’est pas non plus d’éviter de provoquer tout tremblement de terre. En réalité, dans les projets de géothermie profonde, les secousses sont considérées comme des «instruments». Les méthodes pétrothermales, c’est-à-dire la création d’échangeurs de chaleur artificiels dans le sous-sol, nécessitent une certaine perméabilité de la roche, qui peut être améliorée par l’élargissement de fissures déjà existantes. Pour agrandir celles-ci, on use de la pression de l’eau, ce qui a aussi pour résultat de les décaler, et par conséquent de créer des secousses. Le but de l’expérience est donc également de mesurer à partir de quel moment et à quel niveau de pression ces mouvements commencent à être ressentis comme des tremblements de terre à la surface.

Une question d’équilibre

On reste encore loin d’extraire la chaleur de la terre en toute tranquillité. «Notre but est de trouver des techniques et des technologies qui permettent de mener à bien un projet de géothermie profonde. Après, nous sommes tributaires de la composition de la roche, reconnaît Benoît Valley, professeur de géothermie à l’Université de Neuchâtel. Au final, c’est toujours la nature qui décide.»

Benoît Valley cite les incidents de Bâle et de Saint-Gall, qu’il faut «distinguer l’un de l’autre». «A Saint-Gall, c’est une fuite de gaz qui a provoqué la secousse. A Bâle par contre, ce sont les forages qui sont responsables. Bâle est une zone sismique à la base, on n’aurait jamais dû y tenter ce projet.» D’autres facteurs entrent encore en jeu, comme une configuration qui promet une rentabilité plus ou moins attractive. «Des Australiens sont parvenus à mener à bien leur projet, mais en plein désert. La terre aura beau trembler, cela ne dérange que les cactus, poursuit Benoît Valley. Par contre, ils ont un problème parce qu’ils sont loin des habitations. Or, pour atteindre une certaine rentabilité, le but est de produire de l’électricité et du chauffage pour les ménages, voire des industries. Et pour cela, il faut que la centrale ne soit pas trop éloignée des habitations.» (24 heures)

Créé: 11.10.2016, 08h03

Une série d’obstacles à franchir avant de faire aboutir un projet

La troisième phase de l’expérience, celle de l’application, débutera dès le mois de mars 2017. «Ce que nous apprenons ici est directement applicable pour la planification des centrales géothermiques», assure Florian Amann.

En Suisse, neuf projets de géothermie profonde sont actuellement au stade d’études préliminaires, dont des centrales à Eclépens, à Lausanne, à Bienne et à Neuchâtel. Avec GEothermie 2020, Genève est l’un des cantons les plus enthousiastes et sonde actuellement en détail ses sols dans le but d’y développer des projets de géothermie de moyenne et de grande profondeur. Pour l’instant, les recherches ont permis de trouver de potentiels sites de moyenne à faible profondeur, mais pas de haute profondeur. Sept autres projets ont franchi l’étape suivante (à l’étude), dont un dans la Haute-Sorne (JU), un à Avenches et un à Lavey-les-Bains.

A noter que dans cette liste figurent plusieurs projets en stand-by. Celui d’Avenches a été mis en pause en 2013, faute d’avoir pu acquérir un terrain dans la zone industrielle d’Avenches pour des raisons de disponibilité. «Geo-Energie Suisse décidera dans les mois à venir d’une éventuelle reprise de ses projets laissés en attente (ndlr: dans les cantons de Vaud, de Thurgovie et de Lucerne) ou du développement de nouveaux projets en Suisse», précise Olivier Zingg, chef de projet Suisse romande chez Geo-Energie Suisse.

Le spécialiste, bien placé pour connaître les obstacles rencontrés par la géothermie profonde, se réjouit des prochains résultats du centre de recherche de l’EPFZ. «Il faut cependant également relever que rien ne remplacera complètement des projets pilotes grandeur nature pour le développement de la géothermie profonde en Suisse», souligne l’expert.

Aux défis techniques s’ajoute celui de l’acceptation sociale. Les séismes bâlois et saint-gallois n’ont pas uniquement refroidi les investisseurs, mais également la population. En Haute-Sorne par exemple, le projet est le plus avancé de Suisse et a été approuvé par le gouvernement jurassien en juin 2015, mais il n’avance pas sans réticences. Environ 60 oppositions ont été déposées lors de sa mise à l’enquête publique, en novembre 2014. L’association Citoyens responsables du Jura, formée expressément pour lutter contre le projet, ne mâche pas ses mots. «Séismes, pollutions des nappes ou des sols, radioactivité, incendies, explosions, pollutions atmosphériques, etc. Est-ce ce que vous souhaitez à votre canton et sa population, pour le reste de votre vie? S’interroge l’association. Avoir le rôle d’un rat de laboratoire pour des expériences aux risques multiples, réalisées par des apprentis sorciers aux agissements douteux, qui se basent uniquement sur des études et des suppositions, alors que l’on sait très bien que personne ne peut maîtriser la nature!»

Aujourd’hui, la majorité des oppositions ont été retirées durant les séances de conciliation, et les dernières ont été levées par le gouvernement lui-même lorsqu’il a autorisé le projet. Reste encore un recours contre cette décision déposé par cinq citoyens auprès de la Cour administrative du Tribunal cantonal. La procédure est toujours en cours.

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