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Exploitation de la ressource et production d'énergie

Des contraintes maîtrisées

A consommer sur place

A l'inverse de l'or noir, l'or blanc qui s'échappe d'un puits géothermal sous forme de vapeur ou d'eau chaude ne supporte pas les déplacements et doit être consommé localement. Cette contrainte est facilement résolue pour la vapeur, par le biais de la transformation de son énergie en électricité qui, elle, peut être distribuée sur un territoire plus large. Mais elle joue fortement lorsque, à défaut de vapeur, le site géothermal ne fournit que de la chaleur.
A l’exception notable de l’Islande, cette énergie ne s'adresse aujourd’hui qu'à des usagers localisés à proximité de la source (quelques kilomètres). Illustrant l'adage "produire et consommer localement", elle s'est donc naturellement développée dans les villes possédant une ressource géothermale dans leur sous-sol. Le chauffage urbain arrive ainsi en seconde position mondiale dans l'utilisation de la chaleur géothermique, après les établissements de bains thermaux qui, eux, se sont précisément implantés là où de l'eau chaude remontait du sous-sol.

© Sthal
Puits en composite contre la corrosion
Le quatrième forage géothermique, sur le site de Melun l’Almont exploitant la nappe du Dogger à l’eau très saline (12 à 15 g/l pour les différents sels), fut l’occasion de réaliser un puits de nouvelle génération équipé de tubages en matériaux composites offrant une bonne résistance aux phénomènes de corrosion.

Des traitements anti-corrossion

Tubes dans les forages, canalisations reliant les puits, échangeur, joints... autant de matériaux soumis à rude épreuve dans une centrale géothermique. En contact avec l'eau du sous-sol, ils sont victimes de différents types de corrosion : une corrosion chimique (le fluide peut être chargé de sels minéraux très agressifs), une corrosion galvanique (provoquée par la présence de courants électriques parasites), et même une corrosion bactériologique (certaines souches bactériennes – éventuellement présentes dans le gisement et réactivées par l’abaissement de la température – augmentent la corrosion de l'acier et les sulfures, sous-produits de leur métabolisme, sont corrosifs). Pour protéger l'installation, des traitements préventifs sont appliqués : injections de produits inhibiteurs pour obtenir un film protecteur ou éviter la cristallisation et la formation de dépôts, des produits bactéricides pour se débarrasser des micro-organismes. C'est le cas dans les forages de production du Bassin parisien pour annihiler les problèmes de corrosion liés à l'exploitation de la nappe du Dogger. Dans l'avenir, l'utilisation de tubages en matériaux composites devrait limiter les effets néfastes de la corrosion.

Bien gérer les réservoirs

La géothermie est une énergie renouvelable, car l'eau extraite du sous-sol y retourne naturellement ou artificiellement par réinjection. Mais cette eau qui retourne à la terre après usage est refroidie, et le travail de l’ingénieur consiste à calculer avec précision le délai qu'il lui faudra pour maintenir à niveau constant la production de calories compte tenu des caractéristiques du réservoir. Dans le cas d'un doublet, la distance entre puits au niveau du réservoir est calculée pour qu’aucune baisse de température n’apparaisse dans un délai équivalent à la durée de vie de l’installation (20 à 30 ans). Une bonne gestion est donc nécessaire car la ressource, pompée à outrance, pourrait s'épuiser assez vite, surtout si aucun dispositif de réinjection n’a été prévu.

Des risques maîtrisés

Le coût d’investissement est le principal obstacle qui limite le développement des centrales géothermiques. La perception des risques encourus lors des différentes phases d'un projet peut inquiéter les investisseurs. D’autant que les risques les plus élevés se situent dans les premières étapes d’un projet. Ainsi, un projet de centrale électrique d'une capacité de 15 MW, demande un investissement de l’ordre de 35 millions d'euros, dont environ 6 millions (soit 17% de l'investissement total) devront être consacrés à l'exploration et à la reconnaissance du site par géologie, géophysique, puis forage. Un investissement initial important, sans garantie de tomber sur un bon filon ! Mais une ingénieriefinancière adaptée peut être apportée. Le retour sur investissement se fera sur la durée de vie de la centrale et non celle du gisement. Pour soutenir le développement de cette source d'énergie, la plupart des pays proposent une tarification adaptée avec l'intervention de fonds d'investissement dédiés ou des bailleurs de fonds internationaux.
En France, les pouvoirs publics ont mis en place depuis les années 1970 un fonds de garantie qui permet aux maîtres d'ouvrage d'être couverts contre les aléas géologiques. L'ADEME gère avec le recours d'un mandataire - SAF Environnement - et de façon paritaire avec des maîtres d'ouvrage un fonds de garantie long terme. L'ADEME propose en outre des aides aux maîtres d'ouvrage pour les inciter à se raccorder à un réseau géothermique.

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