(Encadrant : Hervé Chauris)
À ce jour, la plupart des centrales géothermiques sont situées dans des parties de la croûte terrestre particulièrement propices à l’exploitation de l’énergie géothermique. Ce sont des endroits où la roche est très perméable et où il y a beaucoup d’eau souterraine pour faire remonter la chaleur des profondeurs de la Terre et la rendre ainsi accessible. Des puits relativement peu profonds sont forés dans cette roche, et l’eau chaude qui en est extraite alimente une turbine. Cependant, ces endroits sont souvent localisés à de grandes distances des lieux d’utilisation, ce qui en limite le développement.
Une nouvelle approche repose sur l’exploitation de ressources profondes : à quelques kilomètres à peine sous la surface, des températures de l’ordre de 200 °C sont courantes. Le problème est de ramener la chaleur à la surface, afin qu’elle puisse être utilisée pour actionner une turbine. En effet, à cette profondeur, en raison du type de roche et du poids de la masse au-dessus, la roche a tendance à comporter peu de fractures, et les fractures qui s’y trouvent sont étroites, ce qui laisse peu d’espace pour la circulation de liquides. Cela pose problème parce que la géothermie repose sur la percolation de l’eau dans la roche, où elle accumule de la chaleur qui peut être utilisée lorsque l’eau est pompée à la surface.
Une solution pourrait être de recourir à la fracturation hydraulique, souvent utilisée pour élargir les fractures naturelles dans les schistes contenant des hydrocarbures par injection d’eau, de produits chimiques et de sable sous haute pression. Cependant, la fracturation hydraulique est susceptible d’engendrer une sismicité induite.
Ce projet aura pour objet de proposer des éléments de réponse aux questions suivantes : comment contrôler la sismicité induite ? Quels sont les risques encourus ? La modélisation géo-mécanique peut-elle apporter des réponses ? Quelle politique / quelles garanties pour autoriser la fracturation hydraulique ?