Géothermie : rapprocher la recherche des besoins des projets

Le développement de la géothermie en Suisse repose sur l’implémentation de nouvelles technologies, mais aussi sur une meilleure compréhension du sous-sol et de ses différentes possibilités d’utilisation. L’enjeu est notamment de mieux faire le lien entre les avancées de la recherche et les besoins concrets des projets. 

C’est dans cette perspective que la deuxième édition du workshop consacré à la géothermie organisé par l’OFEN en septembre a réuni près de 80 participants issus de la recherche, de l’industrie et des autorités publiques. La journée a permis de mettre en avant les travaux de la recherche, les expériences de terrain et les enjeux liés au développement des projets, autour de trois thèmes : l’exploration du sous-sol, le stockage de chaleur dans le sous-sol et les systèmes géothermiques de nouvelle génération. 

La première partie de la journée était consacrée à l’exploration en géothermie et aux évolutions depuis la première édition du workshop en 2024, qui était alors entièrement dédiée à cette thématique. swisstopo a détaillé l’ensemble du processus de gestion des données géothermiques issues des projets d’exploration soutenus par la Confédération, de leur collecte à leur publication, en passant par le contrôle qualité (QC). Les enseignements et perspectives qui en découlent ont aussi été abordés. Une table ronde réunissant recherche, industrie et swisstopo a ensuite permis de discuter des progrès réalisés dans le transfert des résultats de recherche vers la pratique, mais aussi des obstacles encore rencontrés, qu’ils soient d’ordre technique ou liés à l’adoption de ces innovations et à leur intégration dans les programmes d’exploration des projets commerciaux. 

Les échanges ont montré que les nouvelles méthodes peuvent améliorer l’exploration géothermique, mais qu’il n’existe pas de solution unique capable de répondre à tous les besoins. Les méthodes innovantes sont particulièrement utiles lorsqu’elles complètent les approches plus traditionnelles, ce qui permet d’obtenir une représentation plus solide du sous-sol. De même, l’intelligence artificielle offre de nouvelles possibilités pour analyser de grandes quantités de données, mais elle ne remplace pas l’expertise humaine nécessaire pour interpréter les résultats et construire une image fiable du sous-sol. 

Stocker la chaleur dans le sous-sol
Le deuxième volet s’est intéressé au stockage thermique dans le sous-sol et à son potentiel pour apporter davantage de flexibilité au système énergétique. La perspective stratégique et réglementaire de l’OFEN a été complétée par plusieurs retours d’expérience de projets pilotes, comme le stockage thermique dans un aquifère quaternaire à l’aéroport de Zurich et le projet visant à stocker?de manière saisonnière?la chaleur résiduelle?dans le sous-sol de la?centrale énergétique de?Forsthaus (BE), qui a notamment permis d’explorer différentes approches pour augmenter la transmissivité du réservoir. Des enseignements pratiques sur le suivi environnemental des eaux souterraines d’un système de stockage à haute température dans un champ de sondes géothermiques sur le campus Empa-Eawag ont également été présentés. Enfin, l’observatoire de température des aquifères à Sion a permis d’aborder les méthodes de caractérisation et de suivi de l’évolution thermique d’un aquifère à l’échelle régionale, ainsi que les aspects pratiques liés à la mesure des effets de l’exploitation thermique des eaux souterraines. L’ensemble de ces retours d’expérience, en particulier en matière de surveillance et de suivi environnemental, constitue une base indispensable pour développer les conditions-cadres permettant le déploiement efficace de ces systèmes de stockage en Suisse. 

Des systèmes géothermiques de nouvelle génération
Pour la dernière partie du workshop, un aperçu de plusieurs approches de développement des systèmes géothermiques de nouvelle génération (next-gen technologies) a été donné. Ont notamment été présentés les systèmes AGS (Advanced Geothermal Systems) modulaires en boucle fermée, avec la technologie développée par EAPOSYS ainsi que le projet AgenS dans le fossé rhénan supérieur qui repose sur le développement de multilatéraux à partir d’un forage vertical afin de réduire le risque sismique. La réduction du risque sismique est aussi au cœur des travaux innovants associés à la technologie EGS (Enhanced Geothermal System) comme l’ont illustré le projet de Haute-Sorne (JU), ainsi que les recherches du projet InEarth pour mieux comprendre la sismicité induite par les injections de fluide lors de stimulation hydraulique. Enfin, les discussions ont porté sur de nouvelles approches de stockage de chaleur dans les roches fracturées et les réservoirs peu perméables, en particulier dans les roches cristallines. Ces concepts s’appuient sur des techniques de stimulation hydraulique similaires à celles utilisées pour les systèmes EGS. 

Une collaboration essentielle
Les discussions ont montré que le sous-sol peut jouer un rôle important dans la transition énergétique, que ce soit pour produire ou stocker de l’énergie.  Pour cela, il faut disposer d’une caractérisation fiable du sous-sol et de technologies innovantes. Pour exploiter ce potentiel de manière sûre, durable et économiquement viable, une collaboration étroite entre la recherche, l’industrie et les autorités reste indispensable. Le partage des données et des connaissances sera également un facteur clé de réussite. 

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Florence Bégué, Spécialiste recherche géoénergie à l’OFEN
Nicole Lupi, Spécialiste géothermie profonde à l’OFEN
Pierre Christe, Spécialiste chaleur et géothermie faible profondeur à l’OFEN
Photos: Office fédéral de l’énergie