Janvier 2021 - l'équipe Bedretto
La Stratégie énergétique 2050 de la Suisse met l'accent sur les ressources renouvelables, dont la géothermie, entre autres, représente une ressource très prometteuse pour la production d'électricité et de chaleur. C'est dans ce but que l'ETH Zürich a créé le "Bedretto Underground Laboratory for Geoenergies and Geosciences" avec le soutien du Centre suisse de compétence en recherche énergétique (SCCER-SoE) et d'autres partenaires. Le Bedretto-Lab est une infrastructure de recherche unique en son genre qui vise à développer et établir des processus garantissant une utilisation sûre, efficace et durable de la géothermie. Il se situe à une profondeur de 1500 mètres et permet des expériences à grande échelle: de quelques douzaines de mètres autrefois, actuellement de plusieurs centaines de mètres. Le projet du réservoir de Bedretto suit le projet réussi du Grimsel concernant la stimulation et la circulation in situ (ISC). C'est actuellement le plus grand projet du laboratoire de Bedretto.
Le laboratoire de Bedretto se situe à 1500 m de profondeur, au milieu d'un long tunnel de 5,2 km qui relie le Tessin au tunnel de la Furka. Ce tunnel de la Matterhorn-Gotthard-Bahn, fermé entretemps, s'est révélé être un site approprié à l'installation d'un tel laboratoire par sa géologie et son accessibilité. Le département des sciences de la Terre de l'ETH Zürich a installé le Bedretto-Lab avec le soutien du Centre suisse de compétence en recherche énergétique (SCCER-SoE).
La recherche menée au laboratoire de Bedretto veut démontrer qu'il est possible de planifier, de construire et de piloter un échangeur de chaleur sur plusieurs années à l'aide de processus de stimulation hydrauliques. La géothermie est, parmi d'autres formes d'énergie, une ressource très prometteuse pour la production d'électricité et de chaleur. Elle utilise l'énorme énergie thermique du sous-sol. A cet effet, on injecte dans la roche de l'eau froide sous haute pression. L'eau se réchauffe en profondeur avant d'être pompée à la surface. En Suisse, la température augmente de quelque 30 °C par kilomètre de profondeur. L'exploitation de cette énergie exige des températures de 180 à 200 °C à 4 - 5 kilomètres de profondeur dans les structures rocheuses.
La situation du laboratoire de Bedretto permet de faire des avancées importantes dans l'étude de concepts existants dans un environnement qui reflète aussi fidèlement que possible les conditions régnant en grande profondeur. La couverture au-dessus du laboratoire de 1000 à 1500 m simule les conditions de pression aux profondeurs significatives pour un réservoir géothermique. Le fait que le laboratoire de Bedretto permet de valider à plus grande échelle les résultats d'expériences précédentes menées dans d'autres laboratoires - par ex. au Grimsel - est également important. Une plus grande échelle de stimulation implique des forages plus profonds, permettant aux chercheurs de mener des expériences plus réalistes et d'appliquer d'autres concepts de stimulation.
Le projet du réservoir de Bedretto va mener des tests de stimulation in situ de manière similaire au projet ISC du Grimsel et surveiller en même temps avec une grande résolution spatiale les paramètres mécaniques hydro-sismiques. Sur la base des connaissances acquises lors d'expériences précédentes, par ex. au Grimsel, les chercheurs vont aborder les questions suivantes:
Le projet du réservoir de Bedretto comprend trois sous-projets aux buts complémentaires qui visent à démontrer le développement de grands réservoirs souterrains pour la circulation de l'eau, ainsi que pour le stockage et la production d'énergie géothermique:
VALTER et DESTRESS travaillent sur la démonstration et l’optimisation de stimulations pour de grands volumes de roche, en lien avec la circulation de liquide en quantités significatives tout en minimisant les retombées sur l'environnement telles que les événements sismiques ou la pollution de nappes phréatiques. ZoDrEx se concentre sur la performance des technologies d'isolation zonale et leur rôle potentiel lors de la stimulation, ainsi que sur la méthode de forage à percussion hydraulique dans des puits à trajectoire fort déviée pour améliorer l'efficacité du forage dans la roche cristalline.
L'ETH a établi un monitoring sophistiqué pour surveiller toutes les expériences, y compris la surveillance de la séismicité induite aux échelles picométrique et micrométrique, de la tension, ainsi que la surveillance de la pression, de la pente et de la géochimie.
L’ETH Zürich a innové le laboratoire de Bedretto en mai 2019. Les premières expériences caractérisant la recherche commencèrent au printemps 2019, des expériences de stimulation en plusieurs phases étant prévues pour 2020.
Le financement du projet est assuré par le FNS, l'Office fédéral de l'énergie OFEN, l’Union européenne et des partenaires industriels. Le laboratoire est financé par l’ETH, des contributions de la Werner Siemens-Stiftung et l'Office fédéral de l'énergie.