mieux connaître le sous-sol genevois pour en valoriser les ressources

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1 mieux connaître le sous-sol genevois pour en valoriser les ressources

2 GEothermie 2020 La géothermie c est quoi? Plus de 99% du volume terrestre présente une température de plus de 1000 C, ce qui constitue un immense potentiel énergétique. La géothermie c est l exploitation de cette ressource naturelle pour une utilisation directe de la chaleur (chauffage de bâtiments, de serres agricoles ou eau chaude sanitaire) ou pour produire de l électricité. Les enjeux Genève veut réduire sa dépendance aux ressources énergétiques non renouvelables et extérieures au canton. La politique énergétique cantonale repose sur les économies d énergies et un recours massif aux énergies renouvelables. La géothermie pourrait couvrir jusqu à deux tiers des besoins de chaleur du canton ainsi qu une part significative de l électricité nécessaire aux Genevois. Les sources d énergies à Genève: 27% Gaz naturel 50% Pétrole 6% Force hydraulique GE Énergies fossiles Énergies renouvelables 15% Force hydraulique hors GE 2% Autres énergies renouvelables 2

3 «La géothermie est une énergie prometteuse» Nathalie Andenmatten Berthoud, responsable géothermie profonde à l Etat de Genève Pourquoi le choix de la géothermie à Genève? Pour gagner en indépendance énergétique et diminuer sa consommation d énergie fossile (gaz et pétrole), Genève doit valoriser toutes les sources d énergies renouvelables possibles. La géothermie est une énergie prometteuse pour Genève avec la possibilité de fournir de la chaleur et de l électricité. Elle a un rôle essentiel à jouer notamment pour répondre aux besoins thermiques, une des premières sources de consommation d énergie de notre canton. L Etat de Genève a fait une première tentative de géothermie à Thônex, en Quels en sont les enseignements? L expérience de Thônex nous a beaucoup appris. Le contexte géologique genevois est favorable mais la géologie est hétérogène et des connaissances solides du sous-sol sont indispensables pour minimiser les risques d échec. C est la raison pour laquelle, plutôt que de raisonner à l échelle du forage unitaire, Genève a lancé le programme GEothermie 2020 qui débutera avec une importante phase de prospection à l échelle du canton. 3

4 GEothermie 2020 Le programme GEothermie 2020 Le programme GEothermie 2020 piloté par l Etat de Genève vise à accroître la connaissance du sous-sol pour diminuer le risque d implanter un forage dans un lieu peu ou pas adéquat. Pour cela, il s appuie sur une démarche progressive, dont chaque phase fournit de nouvelles informations permettant de prévoir la prochaine. La première étape du programme, la prospection, est conduite et financée par SIG et se déroulera en deux temps. Elle débutera par une phase préliminaire qui a pour objectif de mettre en évidence des zones d interêt. Dans un second temps, la prospection détaillée examinera ces zones de manière plus fine, afin d en évaluer le potentiel. C est à ce stade seulement, dans la phase d exploration, que des forages seront creusés et permettront de confirmer les connaissances acquises jusque-là. Enfin, dès 2020, le programme pourra s ouvrir sur une phase d exploitation. GEOTHERMIE Phase 1 Prospection préliminaire Phase 1 Prospection détaillée Phase 2 Exploration Phase 3 Exploitation 4

5 la phase de prospection Afin de cartographier le sous-sol sans avoir besoin de réaliser de forages, des contrôles de terrain seront effectués par analyse géophysique. La principale méthode utilisée est appelée sismique réflexion. Elle consiste à envoyer des vibrations dans le terrain avant d en récupérer l écho grâce à des capteurs en surface. La résolution et la profondeur de l image du sous-sol ainsi obtenue dépendent de la technique choisie. Il s agira de commencer par prospecter le sous-sol à faible profondeur (jusqu à environ mètres), à l échelle du canton, pour ensuite investiguer sur de plus petits périmètres avec des techniques permettant un niveau de détail plus élevé. la prospection permettra d identifier les sites les plus interessants Source : SITG 5

6 GEothermie 2020 Les différentes formes de géothermie La géothermie peut être classée en quatre catégories en fonction des profondeurs et des techniques utilisées: 1. La géothermie de faible profondeur (moins de 400 mètres) est maîtrisée et très répandue en Suisse, notamment pour le chauffage de villas au moyen de sondes géothermiques et de pompes à chaleur. 2. La géothermie hydrothermale de moyenne profondeur (de 400 à mètres environ) est exploitée commercialement dans de nombreux pays en puisant de l eau chaude naturellement présente dans les couches géologiques. Plus de quarante installations fournissent par exemple du chauffage et de l eau chaude à près de ménages de la région de Paris, depuis plus de 30 ans. 1 6

7 3. La géothermie hydrothermale de grande profondeur (qui capte l eau chaude naturelle des couches à plus de mètres) permet de produire de la chaleur et de l électricité grâce à de hautes températures. Des installations de ce type fonctionnent déjà dans le monde, notamment en Bavière (Allemagne) e e e 4. La géothermie pétrothermale, qui vise à créer un échangeur de chaleur artificiel pour y réchauffer de l eau à grande profondeur, n est pas encore à la même maturité technique que les systèmes hydrothermaux, mais présente un important potentiel de production de chaleur et d électricité. De récents progrès ont permis la réalisation de plusieurs projets, par exemple en Alsace (France). 7

8 GEothermie 2020 La mise en Œuvre de la prospection Dans un premier temps, deux sources de vibration différentes seront testées (chute de poids et camion vibreur) afin de déterminer quelle technique de mesure utiliser ultérieurement. Les ondes sonores ainsi produites vont se propager dans le terrain. A la rencontre d une couche géologique de nature différente, la vitesse de l onde va changer et c est cette différence que les capteurs enregistreront en surface. 1 4 Couche 1 2 Couche Vibrations provoquées dans le sous-sol 2. Propagation des ondes émises 3. Réflexion d une partie des ondes (écho) 4. Ondes captées par des géophones 8

9 source: GeoExpert Les risques et nuisances La prospection ne cause pas de nuisances majeures: la chute de poids génère un bruit sourd (semblable à celui d une pelle mécanique qui déplace un bloc de béton) et le camion vibreur provoque des vibrations équivalentes à celles d un marteau piqueur. Les vibrations envoyées dans le terrain n engendrent aucune conséquence sur les infrastructures, qu elles soient souterraines ou en surface (canalisations, routes, bâtiments, etc). La valorisation des données existantes et l analyse des réservoirs Le département des Sciences de la Terre de l Université de Genève est mandaté pour rassembler toute l information existante et les nouvelles données acquises afin de les valoriser en effectuant un travail d analyse et de cartographie. Actuellement, près de 40 puits de grande profondeur, plus de 1000 kilomètres de lignes de sismique réflexion existantes et les affleurements de roches visibles dans le Jura et au Salève sont en cours d étude. 9

10 GEothermie 2020 «En 2017, nous aurons identifié les meilleurs SITES» Michel Meyer, responsable du programme géothermie chez SIG Que recherche-t-on durant la phase de prospection? Nous savons que le sous-sol genevois est gorgé d eau chaude, mais cette eau n est pas répartie de manière homogène. Certaines couches géologiques, poreuses et perméables, en renferment beaucoup alors que d autres sont sèches. La prospection doit nous permettre de cartographier le sous-sol pour identifier les couches les plus favorables et les positionner en profondeur. Comment va se dérouler la prospection? Les données que nous collecterons compléteront nos connaissances actuelles et permettront d obtenir une image du sous-sol. Cette image se construira en deux temps. Après avoir établi une cartographie générale, nous procéderons à une seconde phase de mesures géophysiques plus détaillées durant laquelle nous pourrons «zoomer» sur les zones qui nous intéressent. A savoir celles dont la perméabilité est élevée, et dans lesquelles de l eau chaude s écoule. Par quoi va débuter la prospection? Nous commencerons par mener des tests en suivant une ligne de 8 kilomètres, qui s étend de la commune de Chancy à celle de Bernex. L objectif consiste à identifier la méthode qui permet d obtenir les meilleures données, entre le camion vibreur et la chute de poids. Les recherches seront ensuite étendues sur d autres zones du canton et permettront d établir une cartographie générale du sous-sol. 10

11 les résultats attendus Les données géophysiques existantes et nouvellement acquises permetront d obtenir après traitement informatique une image brute du sous-sol. Cette image doit alors être interprétée par les géologues afin de définir quelles sont les couches visibles et à quelles profondeurs elles sont situées. Les résultats serviront à la modélisation du bassin genevois. Ce modèle, véritable cartographie en trois dimensions, sera complété par les autres études (analyse des réservoirs, analyse de la sismicité, études de terrain et de laboratoire) afin de pouvoir identifier les meilleures cibles pour la géothermie. le salève chaîne du jura genève 11

12 Pour toute question: Info-service

Prospection géophysique

Prospection géophysique Prospection géophysique Projet Géothermie 2020 François Martin Michel Meyer Mobile: +41 76 569 17 07 Mobile : +41 76 532 26 28 www.geo2x.com www.sig-ge.ch www.geothermie2020.ch - 1 - Qu est-ce que la géothermie?

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