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VALORISER
LES RESSOURCES DU
SOUS-SOL GENEVOIS
www.geothe
ermie2020.ch
LES ENJEUX POUR GENÈVE "UN PROGRAMME GAGE DE RÉUSSITE"
Nathalie Andenmatten Berthoud,
responsable GEothermie 2020 à l’Etat de Genève
LES SOURCES D’ÉNERGIE
À GENÈVE
sa dépendance aux énergies
Energies fossiles
27% fossiles (pétrole, gaz) et à ré-
Gaz naturel
Energies renouvelables duire la pollution atmosphérique.
La géothermie est une source
50% d’énergie indigène et non pol-
Pétrole 6% luante. A terme, elle pourrait
Force hydraulique GE
couvrir jusqu’à deux tiers des
15% besoins de chaleur du canton.
Force hydraulique hors GE
2% Quel est le rôle de l’Etat dans
Autres énergies renouvelables
GEothermie 2020?
L’Etat travaille sur l’adaptation
La politique énergétique cantonale repose sur deux piliers:
GEothermie 2020, du cadre légal relatif à
qu’est-ce que c’est? l’utilisation des ressources
— Les économies d’énergie, qui passent notamment par
C’est un programme d’améliora- du sous-sol et coordonne le
l’assainissement du parc immobilier et l’accroissement de
tion de nos connaissances du programme GEothermie 2020
l’efficience énergétique.
sous-sol, afin de localiser l’eau avec les travaux de nos voisins
— Le recours massif aux énergies renouvelables – si possible et la chaleur qu’il contient pour français et vaudois et au sein
indigènes – afin de réduire notre dépendance aux énergies faire de la géothermie. Piloté par du territoire genevois. Il assure
fossiles (pétrole et gaz). l’Etat de Genève, ce programme également une gestion pérenne
se déroulera en trois phases: des données géologiques.
Le développement de la géothermie est appelé à contribuer de la prospection, phase actuelle,
manière significative à cette transition énergétique. L’énergie puis l’exploration et enfin En quoi le programme GEother-
contenue dans le sous-sol, renouvelable et non polluante, pourrait l’exploitation. mie 2020 est-il différent des
en effet couvrir jusqu’à deux tiers des besoins de chaleur du canton, projets de géothermie abandon-
ainsi qu’une part significative de l’électricité nécessaire aux Concrètement, des forages nés par St-Gall et par Bâle?
Genevois. seront-ils réalisés dans le cadre Bâle et St-Gall ont choisi de
de GEothermie 2020? faire des projets de grande
Phase 3
Exploitation Les premiers forages auront lieu profondeur (-4000 à -5000 m)
Phase 2
à partir de 2018. Ils auront pour pour produire de l’électricité
Exploration but d’explorer le sous-sol afin et de la chaleur sur un site
Phase 1
de vérifier si les quantités d’eau précis. A Genève, il s’agit d’un
Prospection et de chaleur sont suffisantes programme qui s’intéresse aux
détaillée pour la géothermie. La phase ressources à l’échelle du canton
Phase 1 d’exploitation débutera, quant et à diverses profondeurs: nous
Prospection à elle, à partir de 2020, une fois commencerons par prospecter à
préliminaire
les sites précisément moyenne profondeur (-2000 m)
identifiés. pour générer du chauffage, puis
si les conditions géologiques le
2014 2016 2018 2020 Quels sont les enjeux du permettent, nous envisagerons
programme GEothermie 2020? des forages plus profonds pour
Genève cherche à réduire produire de l’électricité.
GEothermie 2020 3
LA GÉOTHERMIE QUE RECHERCHE-T-ON
EST UNE ÉNERGIE… DANS LE SOUS-SOL?
QU’EST-CE QUE Débit et température de l’eau sont les deux paramètres condition-
nant le succès d’une installation géothermique.
LA GÉOTHERMIE? — L’incertitude liée à la température est la plus facilement
LOCALE
maîtrisable. On sait en effet que, en s’enfonçant dans la croûte
Disponible et exploitable
terrestre, la température augmente de 3° C par 100 mètres.
localement, ne nécessitant pas
La géothermie, ou chaleur de C’est ce qu’on appelle le gradient géothermique. Cette valeur
de transport ou de réseaux
la Terre, représente un moyenne peut varier en fonction des spécificités locales
sur de grandes distances, elle
immense potentiel énergétique. du sous-sol.
contribue à accroître notre
Au fur et à mesure que l’on
indépendance énergétique. — La question du débit est plus difficile à prévoir. Elle dépend
s’enfonce dans la croûte
de la nature des roches, qui doivent être à la fois poreuses et
terrestre la température
perméables pour garantir de hauts débits. La porosité définit la
augmente en moyenne de 30
quantité de vides présents dans une roche. Une pierre ponce est
degrés par kilomètre. La roche
par exemple très poreuse. Quant à la perméabilité, elle indique
peut ainsi atteindre plus de RENOUVELABLE
le degré d’interconnexion de ces vides entre eux, soit la facilité
100 degrés à 3000 mètres de La chaleur terrestre est
avec laquelle l’eau peut se déplacer.
profondeur. inépuisable et renouvelable à
Une roche poreuse et perméable contient beaucoup d’eau, qui se
l’échelle humaine.
déplace facilement. C’est précisément ce qui est recherché pour
La géothermie consiste à
un forage géothermique.
exploiter cette ressource sous
forme de chaleur ou pour
La présence de failles est également favorable à la circulation des
produire de l’électricité.
eaux souterraines, et donc à la géothermie.
PROPRE ET
ROCHE POREUSE ET PERMÉABLE
FAVORABLE AU CLIMAT
La géothermie ne produit ni
substances polluantes ni Faille Perméabilité et porosité de la roche
déchets. Elle permet de fournir
de l’énergie avec très peu
d’émissions de CO2.
CONTINUE
Disponible 24h/24 et 365 jours
par an, la géothermie ne dépend
ni des conditions climatiques, ni
de la saison, ni du moment de la
journée.
Profondeur
(mètres)
GEothermie 2020 5
"DES PREMIERS TESTS
TRÈS PROMETTEURS"
Michel Meyer, responsable du programme géothermie à SIG
Concernant le sous-sol, quelles
informations ont été obtenues?
La prospection menée en 2014
a révélé de nouvelles failles,
inconnues jusqu’alors. Elle a
également confirmé la présence
de plusieurs failles supposées en
précisant leurs emplacements.
Les tests ont, par ailleurs,
permis de situer certaines
couches calcaires jusque vers
3’500 mètres de profondeur,
bien au-delà des 2’000
La prospection a débuté en mètres espérés. Les données
2014. En quoi ont consisté ces collectées viennent confirmer
premiers tests? des potentiels géothermiques
Une première série de tests a eu intéressants. Cette première
lieu en août 2014 sur une ligne phase de prospection est donc
de 8 kilomètres entre Chancy très encourageante pour la
et Bernex. Elle nous a permis suite du programme.
d’évaluer deux méthodes de
prospection: la chute de poids Le voisinage a-t-il eu à subir des
et le camion vibreur. nuisances à cette occasion?
Non. Aucune plainte ou
Suite à ces essais, quelle réclamation n’a été enregistrée
technique a été retenue pour la durant ces 10 jours sur le
suite? terrain.
Les deux! Les résultats obtenus
ont montré que la chute de poids
– moins chère et plus souple
à mettre en œuvre – apporte
de très bons résultats jusqu’à
une profondeur d’environ 1’000
mètres. Cette technique sera
privilégiée dans les zones où la
couche de molasse superficielle
est la plus mince. A l’inverse,
au-delà de 1’000 mètres, le
camion vibreur est plus précis et
mieux adapté: il libère des ondes
plus intenses qui permettent
d’atteindre de plus grandes Deux méthodes de prospection sont utilisées dans le cadre du programme
profondeurs. GEothermie 2020: la chute de poids et le camion vibreur.
GEothermie 2020 7
LA PROSPECTION
La prospection géothermique consiste à envoyer des ondes sonores La prospection se concentrera La prospection se poursuivra en
dans le terrain. Lorsqu’elles rencontrent une couche géologique de sur certaines zones géologiques 2016 au travers de campagnes
nature différente, les ondes sont en partie réfléchies et leur vitesse jamais étudiées jusqu’alors, de mesures en 3D et d’études
modifiée. Ces différences sont enregistrées par des capteurs en ainsi que sur des secteurs plus détaillées et plus ciblées.
surface, afin de déterminer la profondeur et la nature des partiellement connus à Ce travail permettra de
différentes couches. approfondir pour vérifier leur modéliser plus finement les zones
potentiel. Elle est également pressenties pour les premiers
Conduite et financée par SIG, la phase de prospection a débuté en organisée en fonction des forages exploratoires, prévus
2014. Elle se généralisera au cours du deuxième semestre 2015 besoins énergétiques: dès 2018.
dans quatre zones: Meyrin-Satigny, entre Arve et Lac, entre Arve chauffage de bâtiments dans
et Rhône et Rive droite. le cadre de grands projets ABSENCE DE RISQUE
de développement, comme ET DE NUISANCE
par exemple Praille-Acacias- La phase de prospection
Vernets, ou de serres dans ne cause pas de nuisances
les zones agricoles. Tel est majeures: la chute de poids
notamment le cas de la plaine génère un bruit sourd (semblable
CAMPAGNES GÉOPHYSIQUES de l’Aire ou de Veyrier-Troinex, à celui d’une pelle mécanique
où de nombreuses exploitations déplaçant un bloc de béton) et
1960 - 2010
maraîchères pourraient faire le camion vibreur provoque des
2014 pousser leurs fruits et légumes vibrations équivalentes à celles
2015 en utilisant la géothermie. d’un marteau piqueur.
Quant aux vibrations elles-
mêmes, elles n’engendrent
aucune conséquence sur les
infrastructures souterraines
Vibrations provoquées dans le sous-sol ou de surface (canalisations,
routes, bâtiments).
Ondes captées par des géophones
1
4
2 Couche 1
3 Couche 2
Propagation des ondes émises Réflexion d’une partie des ondes (écho)
GEothermie 2020 9
LES DIFFÉRENTES FORMES
DE GÉOTHERMIE
EN FONCTION DES PROFONDEURS DE FORAGE ET DES TECHNIQUES
UTILISÉES, ON DISTINGUE QUATRE GRANDES CATÉGORIES
DE GÉOTHERMIE.
1 GÉOTHERMIE 2 GÉOTHERMIE 3 GÉOTHERMIE 4 GÉOTHERMIE
DE FAIBLE PROFONDEUR HYDROTHERMALE DE HYDROTHERMALE DE PÉTROTHERMALE
Chaleur MOYENNE PROFONDEUR GRANDE PROFONDEUR Chaleur + electricité
Moins de 400 mètres Chaleur Chaleur + electricité Plus de 3’000 mètres
Processus maîtrisé et très De 400 à 3’000 mètres environ Plus de 3’000 mètres Cette technologie, qui
répandu en Suisse, notam- Exploité commercialement Grâce aux hautes consiste à injecter de l’eau
ment pour le chauffage de dans de nombreux pays de- températures de l’eau captée à très grande profondeur
villas au moyen de sondes puis des décennies, ce pro- (plus de 100° C), cette pour la réchauffer, demeure
géothermique et de pompes cessus consiste à pomper de technique permet de produire relativement expérimentale.
à chaleur. La connaissance l’eau chaude naturellement non seulement de la chaleur, Elle présente cependant
actuelle du sous-sol gene- présente dans le sous-sol. mais aussi de l’électricité de forts potentiels et de
vois est amplement suffisante L’énergie ainsi captée permet au moyen de turbines. récents progrès ont permis
pour le développement de de produire du chauffage ou Relativement complexes, la réalisation de plusieurs
telles installations. de l’eau chaude sanitaire. certaines installations de ce projets, par exemple en
type sont déjà en activité, Alsace.
notamment en Bavière.
1 2 3 4
GEothermie 2020 11
UNE UTILISATION DURABLE
Le programme GEothermie 2020 On parle dans ce cas de RÉSEAU
vise prioritairement à favoriser "doublet" géothermique. DE CHALEUR URBAIN
le développement d'installations
géothermiques de moyenne Afin de garantir la durabilité de Centrale
géothermale
profondeur. En fonction des la ressource, il est essentiel de
débits, des températures et prévoir une distance suffisante
des besoins en surface, la entre les deux forages, afin que
Réseau
chaleur du sous-sol pourra être l'eau réinjectée ait le temps de de chaleur urbain
valorisée dans l'industrie, pour se réchauffer avant un nouveau
chauffer des immeubles, des pompage. Si les débits et les
quartiers entiers ou des serres conditions de réinjection sont
agricoles, ainsi que pour fournir adaptés, la durabilité de cette
de l'eau chaude sanitaire. technologie est assurée.
Le fonctionnement d'une Dans le bassin parisien, il existe
installation géothermique de par exemple plus de quarante
moyenne profondeur consiste installations fournissant avec
schématiquement à: succès chauffage et eau chaude
à près de 200'000 ménages,
— pomper de l'eau chaude dans depuis bientôt 40 ans.
le sous-sol,
— l'amener en surface pour
la faire transiter dans un
échangeur de chaleur,
— la réinjecter dans le sous-sol. Puits
de production
1500
à 2000m
Puits
de ré-injection
EnergeÔ, projet de centrale géothermique à Vinzel (VD), www.energeo.ch
GEothermie 2020 13
TRAITEMENT DES DONNÉES
ET VALORISATION DES INFORMATIONS
EXISTANTES
Parallèlement au travail de prospection entrepris sur le terrain, SIG
a mandaté le département des Sciences de la Terre de l’Université
UNE RESSOURCE
de Genève pour traiter les nouvelles données en cours d’acquisi- TRANSFRONTALIÈRE
tion. L’Université est également chargée de compiler et d’analyser
l’ensemble des informations existantes en lien avec la géologie du
bassin genevois.
La ressource géothermique ne
connaissant pas de frontière,
Cet important travail vise à créer une cartographie 3D détaillée du
il est indispensable que sa
sous-sol.
gestion soit coordonnée au
niveau de la région. Raison
pour laquelle une Communauté
transfrontalière de l’énergie
a été créée fin 2014, avec la
géothermie comme chantier
prioritaire.
Le projet transnational GeoMol
d’étude géologique des bassins
voisins de l’arc alpin a par
ailleurs permis d’harmoniser les
données des services géologiques
français, allemands, autrichiens,
italiens, slovènes et suisses.
www.geomol.eu
La valorisation des données permet de générer des modèles géologiques en 3D
afin de cartographier finement le sous-sol.
GEothermie 2020 15www.geothermie2020.ch Pour toute question: info-services +41 22 546 76 00 IMPRESSUM Crédit photo: David Mayenfisch et SIG Papier recyclé Juin 2015
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