Service Géologique National
Énergie du sous-sol et décarbonation
Le nombre de concepts hybrides intégrant à la fois la production d’énergie géothermique et le captage et stockage de CO2, décrits dans la littérature, a considérablement augmenté ces dernières années. Une étude du BRGM, réalisée pour le compte de l’IEAGHG, un programme de R&D sur les gaz à effet de serre de l’Agence internationale de l’énergie, a permis d’en identifier quinze. Ceux-ci sont présentés dans le détail et leurs performances comparées, fournissant ainsi une ressource précieuse aux chercheurs, décideurs politiques et professionnels de l’industrie et de l’énergie. Ce travail a fait l’objet d’un article dans une revue scientifique.
Détaillé dans la revue de concepts réalisée par le BRGM, CO2-DISSOLVED consiste à exploiter un doublet géothermique en stockant simultanément du CO2 sous forme dissoute dans la saumure injectée. © BRGM
Le BRGM accompagne le Mexique dans sa transition énergétique à travers une étude sur le lithium géothermal financée par l’Agence française de développement (AFD). Ce projet est mené en partenariat avec la Comisión Federal de Electricidad, seule entreprise au Mexique exploitant la géothermie pour produire de l’électricité. Les données acquises et celles issues de la littérature ont permis d’élaborer un premier atlas des eaux géothermales les plus riches en lithium et de quantifier cet élément dans les dépôts des saumures des bassins de rétention de la centrale géothermique de Cerro Prieto, l’une des plus importantes au monde.
Échantillonnage de l’eau d’une source thermale d’Ixtlán de Los Hervores, dans l’état du Michoacán. © BRGM
Lancé en 2021, le projet européen PilotSTRATEGY (H2020) vise à étudier en France (Bassin parisien), en Espagne, au Portugal, en Grèce et en Pologne des sites potentiels pour le stockage géologique de CO2 en aquifère. Menées par un consortium de 16 partenaires de 7 pays coordonnés par le BRGM, les recherches ont permis de caractériser finement les réservoirs, notamment par l’acquisition de nouvelles données géologiques et sismiques, et de simuler, grâce à des modèles numériques, leur comportement vis-à-vis de l’injection de CO2. La phase actuelle consiste à conduire des études de faisabilité et monter des dossiers d’avant-projet pour la mise en œuvre de pilotes de stockage de CO2 dans les régions prometteuses. PilotSTRATEGY développe en outre une approche sociétale en intégrant, sur chaque territoire, une concertation avec les parties prenantes.
Dans le Bassin parisien, le projet PilotSTRATEGY a permis de simuler l’étendue du panache de CO2 dans l’aquifère du Dogger après dix ans d’injection. © BRGM
Dans le cadre du plan national pour le déploiement de la géothermie, le BRGM a établi, sur le territoire métropolitain, une cartographie de la favorabilité du sous-sol pour la mise en œuvre de sondes verticales. Objectif : aider les conseillers France Rénov’ et les collectivités à évaluer, en première approche, la pertinence de la solution. L’établissement a élaboré une méthodologie permettant d’évaluer, à partir des données disponibles, les valeurs des paramètres clés du sous-sol pour le dimensionnement des sondes géothermiques. Pour chaque profondeur (50 m, 100 m, 150 m, 200 m) ont ainsi été produites des cartes de la conductivité thermique du sous-sol, de sa température et de l’énergie extractible rapportée à la longueur de la sonde (chauffage seul). Elles sont en ligne sur geothermies.fr.
À gauche : carte de la conductivité thermique des terrains sur 100 mètres d’épaisseur.
À droite : carte de l’énergie extractible par mètre de sondes de 100 mètres de profondeur. © BRGM – DGEC
La France a accueilli à Pau, les 10 et 11 octobre 2024, le 4e forum Industrial Carbon Management (ICM) dédié à la capture, au stockage et à la valorisation du carbone. Le BRGM et CO2GeoNet, réseau scientifique européen sur le stockage géologique du CO2, y ont organisé un atelier visant à évaluer comment la recherche et l’innovation peuvent contribuer à accélérer le déploiement de cette technologie, à l’échelle européenne comme localement. Une soixantaine de participants ont pu interagir avec les experts et faire part de leurs idées. Les recommandations issues de ces échanges ont été remises à la Commission européenne.
Deux campagnes de sismique réflexion ont été menées en 2024 en Île-de-France et sur le bassin de l’Arc, entre Aix-en-Provence et Fos-sur-Mer, dans le cadre des programmes Géoscan pour l’exploration des ressources géothermiques profondes de ces territoires, portés par l’Ademe, le BRGM et les collectivités concernées. Des camions vibreurs ont ainsi sillonné les routes de nuit et une barge source a navigué sur l’étang de Berre de jour. En complément, le bassin de l’Arc a fait l’objet de campagnes de géologie de terrain. Les données collectées sont analysées et interprétées avec d’autres données géoscientifiques, afin d’améliorer la connaissance des aquifères jusqu’à près de 3 000 mètres de profondeur et ainsi définir les zones favorables à la géothermie profonde.
La campagne de sismique réflexion sur le bassin de l’Arc a été conduite entre le 21 octobre et le 20 novembre 2024, sur les routes ainsi que sur l’étang de Berre. © S3 Robert-Famy
