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La géothermie au sens large

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Le projet de géothermie profonde à Haute-Sorne

Le projet de géothermie profonde développé à Haute-Sorne vise à utiliser la chaleur des roches situées entre 4 et 5 km de profondeur pour faire fonctionner une centrale de production d’électricité. Le projet est basé sur une technologie développée lorsqu’il n’est pas possible d’exploiter directement de l’eau en profondeur et appelée « Systèmes géothermiques stimulés » ou « Enhanced Geothermal Systems » (EGS) en anglais. Si le projet aboutit, la puissance de la centrale géothermique de Haute-Sorne pourrait atteindre 5 MW et fournir de l'électricité à environ 6000 ménages, indépendamment des conditions atmosphériques et de la saison. Elle pourrait également alimenter un réseau de chauffage à distance si une telle infrastructure, qui n'existe pas actuellement, est construite dans la commune. Le coût d'investissement total du projet est estimé à environ 150 millions de francs suisses.

Le projet de Geo-Energie Jura SA en Haute-Sorne a été conçu comme un projet pilote dans le but de prouver la faisabilité technique de ce type de systèmes géothermiques en Suisse et, dans un second temps, de développer cette technologie ailleurs.
 

Comment ça fonctionne?

De l'eau est injectée dans le sous-sol, de préférence à une profondeur où les températures dépassent les 120-150 degrés. L'eau injectée s’introduit dans le réseau de fractures naturellement présent dans la roche et est chauffée pendant qu'elle circule dans le volume de la roche, puis retourne à la surface où elle est utilisée pour chauffer un liquide (fluide caloporteur) qui se transforme en gaz et actionne une turbine pour produire de l’électricité. Pour que l'eau puisse circuler vers et depuis le réservoir géothermique de Haute-Sorne, il est prévu de forer deux puits à une profondeur d'environ 5000 mètres. Pour utiliser la chaleur stockée à la profondeur visée, la roche a besoin de fractures où l'eau peut s'écouler. Ces fractures peuvent être déjà suffisamment ouvertes dans la roche ou agrandies artificiellement par un processus de stimulation appelé cisaillement hydraulique, qui consiste à injecter de l'eau sous pression dans la roche de manière contrôlée. L’opérateur prévoit de stimuler les roches en injectant de petits volumes d’eau par étapes sur des segments successifs de la portion horizontale des puits de forage. De cette manière, le risque d'un tremblement de terre dommageable est considérablement réduit.
 

Les 3 phases du projet

Le projet est divisé en trois phases principales, elles-mêmes subdivisées en étapes.
 

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Stimulation hydraulique

Différences entre la fracturation hydraulique (« fracking ») et le cisaillement hydraulique (« hydroshearing »)

Il existe une différence importante entre deux techniques souvent mentionnées dans le contexte des projets énergétiques :

  • Fracturation hydraulique (« fracking » en anglais)
    Utilisée principalement dans l'industrie pétrolière et gazière et dans quelques projets géothermiques, cette méthode consiste à injecter un mélange d'eau, de sable et de produits chimiques à haute pression pour créer de nouvelles fractures dans la roche et les garder ouvertes. Elle est controversée en raison de ses impacts environnementaux potentiels, notamment lorsque les eaux usées sont réinjectées dans le sous-sol.

 

  • Cisaillement hydraulique (« hydroshearing » en anglais)
    Utilisé dans la plupart des projets EGS (« Systèmes géothermiques stimulés » en français), comme celui à Haute-Sorne, la stimulation hydraulique consiste à injecter de l'eau à une pression un peu moins élevée afin d’agrandir ou de ré-ouvrir des fissures déjà existantes dans les roches. Le processus de stimulation hydraulique prévu à Haute-Sorne est autorisé avec de l’eau et ne nécessite pas l'ajout de produits chimiques.

Impact sur les eaux pour le projet à Haute-Sorne

Concernant l’environnement, le projet de géothermie profonde à Haute-Sorne nécessite un besoin important en eau, en particulier pour les opérations de stimulation hydraulique. Pour la partie exploratoire, seuls 3700 m3 d’eau ont été nécessaires puisque les boues sont utilisées en circuit fermé. Une quantité importante d’eau est nécessaire pour la stimulation hydraulique. Celle-ci est estimée à 100'000 m3. L’Office de l’environnement se charge de vérifier que le prélèvement d’eau respecte les bases légales et ne causera pas de dommage aux eaux et aux écosystèmes. Une partie de l’eau qui sera utilisée proviendra de la récupération sur site des eaux de pluie.

Des mesures de protection doivent être prises afin d’éviter des impacts du forage sur les eaux souterraines. Lors des opérations de forage, l’opérateur doit définir des paramètres qui permettent d’éviter les pertes de fluides de forage qui pourraient polluer les eaux souterraines. Le forage doit être étanchéifié par étapes afin d’éviter de mettre en communication des aquifères superposés. En complément des mesures prises, les eaux captées aux alentours sont surveillées afin d’assurer un suivi temporel de leur composition. L’alimentation en eau de la commune de Haute-Sorne provient de ressources situées en amont et qui ne peuvent ainsi pas être impactées directement par le forage