SwissDGS: un projet «brise-glace» pour la géothermie profonde en Suisse

«Les prochaines décennies seront celles de la géothermie profonde»

À Riehen, aux portes de Bâle, la Banque Migros se chauffe avec de l’énergie extraite à plus de 1500 mètres sous terre. Comme une grande partie de la commune, la succursale bancaire est raccordée au réseau géothermique local. Celui-ci pompe de l’eau chaude profonde à 65 degrés et la conduit à la surface, extrait la chaleur sous forme d’énergie de chauffage, puis renvoie l’eau refroidie à 25 degrés dans le sol par un second puits.

La géothermie est également une technologie familière à de nombreux propriétaires immobiliers en dehors de Riehen qui chauffent leur maison avec une pompe à chaleur, dont les sondes peuvent descendre jusqu’à 300 mètres. La géothermie dite profonde commence à partir d’une profondeur d’environ 400 mètres. Le sol se réchauffant de quelque 30 degrés tous les 1000 mètres, elle permet d’exploiter une source d’énergie presque illimitée. «La technologie progresse à pas de géant. Les prochaines décennies seront celles de la géothermie profonde», affirme Jon Mengiardi. L’homme est directeur de SwissDGS, une joint-venture créée par les deux sociétés d’ingénierie Basler & Hofmann et Amberg Group, et par le spécialiste en géothermie Eaposys. L’objectif de la coentreprise est de développer et d’implanter des installations de géothermie profonde d’un genre nouveau. En effet, en Suisse, les conditions sont loin d’être partout aussi favorables qu’à Riehen.

Des technologies novatrices empruntées à l’industrie pétrogazière

Des installations comme celle de Riehen requièrent des réserves naturelles d’eau chaude profonde. «Le problème est qu’il existe peu de sites potentiels de ce type en Suisse, et qu’il est impossible de les identifier de manière fiable sans forages d’essai coûteux», explique M. Mengiardi.

Il en va tout autrement des systèmes en boucle fermée, tels que celui d’Eaposys, cofondateur de SwissDGS. Ces systèmes fonctionnent sans eau profonde naturelle. «Un collecteur thermique est percé dans le sous-sol, comme un chauffage au sol inversé. Le fluide qui circule recueille la chaleur de la roche environnante», poursuit M. Mengiardi. Les systèmes en boucle fermée ont une puissance thermique inférieure à celle de l’utilisation directe d’eau chaude profonde, comme à Riehen. Ils nécessitent par conséquent des forages plus grands. Mais surtout, des forages directionnels (obliques) sont nécessaires pour créer un système de tubes fermé. «La géothermie profonde profite ici très clairement des progrès réalisés dans la technique et les engins de forage par l’industrie pétrolière et gazière. Sans eux, les systèmes en boucle fermée modernes et performants n’existeraient pas», déclare M. Mengiardi.

La géothermie profonde pourrait fournir jusqu’à 25% des besoins en chaleur de la Suisse...

Les systèmes modernes présentent un potentiel énorme. «Les installations de géothermie profonde actuelles ne couvrent que 0,1% des besoins de chaleur de la Suisse. Grâce aux systèmes en boucle fermée, la chaleur géothermique serait théoriquement disponible en quantité illimitée. Une perspective plus réaliste est qu’en 2050, jusqu’à 25% des besoins en chaleur seront couverts par la géothermie profonde», estime M. Mengiardi.

Cependant, de larges pans de la population nourrissent encore des craintes diffuses et non fondées à l’égard de cette source d’énergie. En particulier, le système en boucle fermée est souvent confondu avec la fracturation hydraulique, qui présente un risque de tremblements de terre mineurs. La fracturation hydraulique consiste à injecter de l’eau sous haute pression dans la roche pour créer des fissures et élargir les fractures existantes. Elle vise à augmenter la perméabilité de la roche de manière à obtenir une circulation d’eau suffisante entre deux forages. À l’inverse, comme son nom l’indique, un système en boucle fermée fonctionne en circuit clos, ce qui signifie que la fracturation hydraulique n’est pas nécessaire. «Nous voulons réaliser un projet "brise-glace" en Suisse, dans le but de balayer les préjugés sur les systèmes en boucle fermée, et de montrer en même temps le potentiel colossal de la géothermie profonde, indique M. Mengiardi. Notre objectif est de mettre une installation en service d’ici à 2030.»

Outre le fait de fournir une énergie quasiment décarbonée, une installation de géothermie profonde recèle de multiples avantages. Elle nécessite relativement peu d’espace par rapport à un parc solaire, par exemple, et elle n’impose pas d’exigences particulières quant au sous-sol. De plus, elle livre de l’énergie en bande disponible en permanence, indépendamment des conditions météorologiques et du climat. Enfin, l’infrastructure présente une très longue durée de vie, estimée entre 60 et 80 ans. Mais avant de récolter les fruits de ce projet, il faut consentir un investissement initial relativement important, qui nécessite un financement de départ de la part des pouvoirs publics. «Il faut en outre identifier un acheteur d’énergie intéressé, par exemple un réseau de chauffage urbain, qui souhaite compléter la ressource limitée que sont les copeaux de bois par une installation de géothermie profonde», ajoute M. Mengiardi.

Le projet brise-glace de SwissDGS est soutenu par le Fonds pionnier Migros. «Cela nous offre une certaine liberté d’action, précise M. Mengiardi. Une start-up consacre généralement beaucoup d’énergie à trouver des financements parallèlement à son activité. L’appui du Fonds pionnier Migros nous déleste un peu de ce fardeau. Sans compter que nous gagnons beaucoup à pouvoir citer le nom de Migros. C’est une marque forte qui suscite la confiance.» Un atout de taille lorsqu’il s’agit d’acquérir des partenaires et des sites. Zacharias Huwyler, scout et accompagnateur de projet au Fonds pionnier Migros, abonde dans ce sens: «Outre le développement du modèle d’affaires, la stratégie d’acquisition de sites est actuellement au cœur de notre soutien à SwissDGS. Une fois qu’un site aura été trouvé pour le projet, nous mettrons l’accent sur la gestion des parties prenantes, avec notamment la participation de la population locale.»

... tout en contribuant à l’approvisionnement en électricité de la Suisse

Le projet de SwissDGS privilégiera la production de chaleur. La géothermie profonde pourrait en principe servir à produire également de l’électricité. Cependant, alors que des forages de 1500 à 2500 mètres suffisent pour la production de chaleur, la génération d’électricité nécessite de descendre à des profondeurs de 4000 à 6000 mètres pour trouver les températures requises. «Il y a quelques années encore, on s’interrogeait sur la faisabilité technique de forages aussi profonds pour les systèmes en boucle fermée. Mais là aussi, les progrès technologiques de l’industrie pétrogazière ont été utiles», observe M. Mengiardi.

Selon lui, d’ici 10 à 15 ans, les installations de géothermie profonde pourront fournir à la fois de la chaleur et de l’électricité de manière compétitive. «À partir de 2050, la géothermie profonde devrait être imbattable en termes de coût de revient», estime-t-il. Mais il ne s’agit pas seulement de rentabilité. «Ses autres avantages sont considérables. La géothermie profonde contribue à la sécurité de l’approvisionnement et à l’autosuffisance énergétique, et pourrait ainsi jouer pour la Suisse un rôle aussi important que l’hydroélectricité. À la différence qu’elle est indépendante de la météo et du climat, et qu’elle est disponible dans des quantités pratiquement inépuisables», résume M. Mengiardi.

Il est donc probable que dans les années à venir, l’audace de la Banque Migros de Riehen fasse florès et que d’autres succursales recourent à leur tour à l’énergie géothermique.