C’est le moment de passer à la géothermie !

3 juin 2016 - de Domenico Giardini

Les autorités suisses et la société discutent activement de la future stratégie énergétique nationale. Car, nous n’avons toujours pas résolu le problème essentiel : comment allons-nous produire l’électricité dont nous aurons besoin dans un avenir proche après l’arrêt de nos centrales nucléaires ?

Comme nous le savons tous, nous allons rapidement devoir changer notre mode de vie en réduisant fortement nos émissions de dioxyde de carbone, en améliorant l’isolation de nos maisons, en couvrant nos toitures de panneaux solaires et en conduisant des voitures électriques. Tous ces efforts ne suffiront cependant pas à répondre à nos besoins primaires d’électricité après la fermeture des centrales nucléaires suisses. Dans le meilleur des cas, en supposant que nous arrivions à maintenir, voire à augmenter un peu nos capacités hydroélectriques dans un contexte d’évolution du climat, de l’environnement et du marché, il manquera entre 30 et 50 % de notre production électrique de base pendant les mois d’hiver.

Énergie en ruban est nécessaire

Il est urgent de pouvoir bénéficier de nouvelles technologies d’énergie renouvelable afin d'assurer l’énergie en ruban continue sous-jacente à la production variable attendue du soleil et du vent. L’énergie géothermique fait partie des nouvelles sources d’électricité ciblées par la Stratégie énergétique 2050 pour garantir cette énergie en ruban, et ceci pour de bonnes raisons ! Grâce aux températures élevées au sein de notre planète (jusqu’à 6 000 °C dans le noyau interne), l’énergie géothermique est omniprésent. L’extraction de cette énergie pour des applications thermiques directes ou pour la production d’électricité a été mise en place avec succès dans plusieurs pays, et dans une certaine mesure en Suisse. Ici, les températures de la roche augmentent de 25 à 30 °C pour chaque kilomètre, et atteignent 170 à 190 °C à des profondeurs de 4 à 6 km. Dans cet environnement, la minimisation des coûts et la maximisation de la sécurité sont les deux conditions essentielles pour continuer à développer l’électricité issue de la géothermie profonde.

Minimisation des coûts

Il est vrai que les coûts de l’énergie géothermique restent très élevés aujourd’hui, mais c’est le cas pour toutes les autres technologies de l’électricité comparées avec les prix au comptant très faibles sur le marché européen ­– moins de 3 centimes par kilowatt-heure l’après-midi, en raison de la production extensive des centrales au charbon allemandes. En cherchant à établir notre futur bouquet énergétique, nous ne devrions pas écarter aujourd’hui certaines technologies sous prétexte qu’elles pourraient être trop chères dans des décennies. Une électricité géothermique rentable sera possible en Suisse, surtout si elle se développe également partout en Europe.

Maximisation de la sécurité

Les séismes induits sont le problème principal de sécurité lors de la création d’un réservoir de production profond, comme nous avons pu l’expérimenter avec les projets de Bâle en 2006 et de Saint-Gall en 2013. Ceux-ci ont été abandonnés après le déclenchement de petits séismes ressentis en surface, qui ont causé des dommages mineurs. La sismicité induite affecte également d’autres applications géo-énergétiques dans plusieurs pays européens, y compris l’extraction de pétrole et de gaz conventionnelle ou à partir de schiste, le stockage de gaz, l’injection d’eaux usées et les forages miniers profonds. Plutôt que d’abandonner les nouvelles technologies, nous avons besoin d’apprendre à contrôler la réponse de la roche quand nous extrayons ou injectons des fluides afin d’éviter des séismes importants.

Atteindre l’objectif

Pour un développement fructueux de l’énergie géothermique, comme pour toute nouvelle technologie, nous avons besoin d’une période d’expérimentation de grande envergure et d’une continuité d’investissement avant que le potentiel ne soit complètement établi. Pour permettre le développement de la production de chaleur et d’électricité géothermiques, le Parlement suisse débat sur une série de mesures d’assistance telles que des tarifs de rachat, des garanties sur le risque de forages improductifs, et un programme national de forage pour explorer le sous-sol profond.

Ces mesures sont nécessaires, mais vraisemblablement insuffisantes. Si nous souhaitons atteindre la cible déterminée par la Stratégie énergétique suisse 2050 – 4.4 térawatt-heures par an ou 7 % de notre fourniture électrique actuelle – tous les acteurs doivent participer :

  • une alliance de canton doit accompagner l’assistance fédérale en définissant des régulations communes de licences et en coordonnant un grand nombre de projets ;
  • un programme de recherche et développement national, par l’expérimentation et la modélisation, devrait être mis en place de manière continue jusqu’en 2050 (le SCCER-SoE est une première étape dans cette direction, et nous espérons une décision parlementaire positive sur l’encouragement de la formation, de la recherche et de l’innovation de 2017 à 2020) ;
  • un certain nombre de projets de démonstration dans différents environnements géologiques, utilisant des technologies différentes, devraient être mis en place pour atteindre une capacité de 20 mégawatts électriques installés chaque année de 2025 à 2050 ;
  • les opérateurs devraient faire un effort concerté pour combiner les projets de production d’électricité et l’usage direct de la chaleur.

Il n’y a pas de temps à perdre : cette phase de démonstration sur tout le territoire national doit commencer dès maintenant. C’est le moment de passer à la géothermie !


Vous trouverez également cet article dans le Zukunftsblog de l'EPF de Zurich.

Auteur

Domenico Giardini

Pr Dr Domenico Giardini est directeur du Centre suisse de compétence en recherche énergétique – approvisionnement en électricité (SCCER-SoE) et professeur de sismologie et géodynamique à l’institut de géophysique de l’EPF de Zurich.