La géothermie profonde : généralités

La plupart des centrales géothermiques se trouvent dans des régions volcaniques. Dans ces régions, les roches du sous-sol présentent des températures suffisantes pour la production d’électricité (environ 150°C) à relativement faible profondeur (< 1000-1500 m). En Islande, plus de 25% de l’électricité produite provient de centrales géothermiques. En Suisse, de telles températures ne se trouvent, sauf cas particulier, qu’à partir de 4 km de profondeur environ (voir la notion de gradient géothermique). A ces profondeurs, la chaleur est présente en grande quantité, mais les roches ne sont généralement pas suffisamment perméables pour permettre à l’eau de circuler ou de s’accumuler ce qui rend son exploitation moins aisée. Un site pilote en France voisine, à Soultz-sous-Forêt (Alsace), a démontré l'exploitabilité de la chaleur terrestre à de telles profondeurs, pour la production d’électricité. C’est l’objectif principal en Haute-Sorne.

La stratégie énergétique de la Suisse, comme celle du canton du Jura, prévoit une sortie accélérée des énergies fossiles, ce afin de limiter les émissions de gaz à effet de serre qui sont largement responsables du dérèglement de notre climat, à l’échelle globale. Même si des ressources pétrolières devaient être identifiées lors des campagnes sismiques à venir ou du forage d’exploration, il n’est pas prévu de les exploiter. Aucune autorisation n’a été donnée en ce sens et aucune demande récente de ce type n’a été traitée par les autorités cantonales. Les projets de géothermie profonde tels que celui prévu en Haute-Sorne sont justement développés afin de proposer une alternative aux combustibles fossiles, ce afin de limiter au maximum l’impact de l’homme sur le climat.

A la profondeur visée dans le cadre du projet de géothermie profonde de Haute-Sorne, il ne devrait pas y avoir de traces de vie. D’une part, il est extrêmement rare de trouver des traces de vie à de telles profondeur et d’autres part, la température du sous-sol à 4-5 kilomètres de profondeur devrait excéder les 125-150°C en Haute-Sorne, ce qui, d’après les connaissances actuelles, exclue la présence de toute vie à ces profondeurs.

En Alsace voisine, la centrale de Soultz-sous-forêt est passée en phase d’exploitation industrielle en 2016. Elle produit annuellement l’équivalent de la consommation de 2'400 ménages.

Les deux types de géothermie offrent des solutions pour exploiter la chaleur du sous-sol en profondeur, mais elles diffèrent en termes de techniques de mise en œuvre, coûts, et potentiels d'application. La géothermie hydrothermale repose sur l'utilisation directe de ressources d'eau chaude stockées naturellement dans les roches du sous-sol (généralement entre 1000 et 3000 mètres) tandis que la géothermie pétrothermale nécessite la création de réservoirs profonds artificiels au sein desquels il est injecté de l’eau qui, se réchauffera sous l’effet de la chaleur du sous-sol. La géothermie hydrothermale présente un avantage en termes de coûts d’installation et, de manière générale, d’exploitation. Néanmoins, ce système présente des limites puisqu’il est difficile d’identifier ou prédire avec certitude la présence naturelle de réservoirs d’eau chaude dans le sous-sol et que la présence de ces derniers dépend fortement du contexte géologique. Ce dernier est de bien moindre importance dans le cadre d’un projet de type pétrothermal.

Les projets de géothermie profonde tels que celui de Haute-Sorne débutent par une période d’étude et d’exploration qui vise à renforcer et affiner la connaissance du sous-sol. Les technologies d’exploration sont en progrès constant et permettent aujourd'hui d'obtenir des images précises du sous-sol et de ses structures. Ceci permet d’exploiter le sous-sol de manière plus sécurisée.

Le développement de la géothermie profonde s'inscrit dans une démarche de transition et d’indépendance énergétique. La géothermie profonde représente une source d'énergie indigène, renouvelable et durable. Contrairement aux énergies fossiles, elle est faible émettrice de gaz à effet de serre et ne crée pas de dépendance vis-à-vis de pays étrangers. Contrairement à d’autres sources d’énergie renouvelables telles que l’énergie éolienne ou solaire, elle ne dépend pas des conditions météorologiques et offre ainsi une production continue et prévisible, assurant une meilleure stabilité énergétique.

En outre, la chaleur extraite peut être utilisée non seulement pour la production d'électricité, mais aussi pour le chauffage urbain, l'industrie et l'agriculture, offrant ainsi une solution énergétique polyvalente.

Il existe plusieurs projets de géothermie profonde de type pétrothermale à travers le monde, certains à un stade de développement plus avancé que celui de Haute-Sorne (pour en savoir plus, visitez les pages Web de ces projets, listées sur notre site Internet « Autres liens »). Les projets pilotes de FORGE aux Etats-Unis et ST-1 en Finlande sont probablement les plus proches de celui de Haute-Sorne du point de vue du cadre géologique et de la technique qui y est développée. Ces projets ciblent une roche granitique à l’écart de failles majeures et utilisent un concept de stimulation hydraulique multi-étapes le long de puits déviés.