Les étapes d’un projet de géothermie haute température
Les projets de géothermie comprennent l'exploration du sous-sol, la réalisation de forages, et l'exploitation de l'eau géothermale pour produire chaleur ou électricité.
Un long processus administratif
L’exploration du sous-sol
Une demande de Permis Exclusif de Recherche doit être obtenue auprès de l’Etat, après une longue période d’instruction, afin de réaliser l’exploration.
L’exploration utilise différentes techniques pour « imager » le sous-sol depuis la surface, par la mesure de la propagation de différentes ondes dans le sous-sol : ondes sonores, ondes électromagnétiques, mesure du champ de pesanteur, etc. Les géologues vont aussi observer les zones où les roches affleurent en surface, par exemple dans les Vosges, pour mieux comprendre où circule l’eau.
L'analyse des résultats permet de réaliser une modélisation du sous-sol, pour déterminer où se situe le réservoir dans lequel circule l’eau géothermale et élaborer les trajectoires des forages.
Le forage
Lorsque le potentiel du sous-sol est validé, une demande d’autorisation environnementale est déposée pour la réalisation des forages. L’instruction du dossier dure plusieurs mois et passe par une enquête publique. Le premier forage ne peut démarrer qu’après avoir obtenu cette autorisation.
Pour réaliser un puits, différentes sections sont forées puis tubées et cimentées. La dernière section du forage est forée dans le réservoir et dépourvue de tubage et croise un maximum de failles pour capter l’eau géothermale.
Pour vérifier la présence de ces failles et bien caractériser le réservoir, plusieurs sondes, appelées diagraphies, sont descendues jusqu'au fond du puits.
Parfois, à la fin de la réalisation des forages, pour améliorer la connexion entre le réservoir et les forages, il est nécessaire de réaliser des injections d’eau sous pression ou de dissoudre les minéraux naturels qui « entartrent » les chenaux.
La boucle géothermale
La boucle géothermale consiste à capter l’eau chaude géothermale et à la réinjecter dans son milieu naturel après y avoir prélevé les calories nécessaires à la production de chaleur ou d’électricité. Elle est composée d’un puits producteur qui capte l’eau, de filtres qui enlèvent les grains de sable qu’elle contient, des échangeurs de chaleur qui récupèrent l’énergie et enfin d’un puits de réinjection qui renvoie l’eau dans le réservoir.
Une pompe installée dans le puits de production permet d’augmenter le débit exploité et de remonter l’eau géothermale vers la surface.