Atlas géothermique en Région Rhône-Alpes
Contexte de réalisation
L’énergie géothermique contenue dans les couches superficielles du sous-sol, que ce soit dans les terrains eux-mêmes, les nappes alluviales ou les aquifères peu profonds, peut être exploitée dans des conditions très intéressantes grâce à la mise en œuvre des pompes à chaleur géothermiques (PACg). Ces systèmes thermodynamiques permettent d’obtenir une température compatible avec les besoins des locaux à chauffer. Parallèlement, du fait de la relative stabilité de la température des aquifères superficiels ou du sous-sol, la mise en œuvre de systèmes de rafraichissement ou de climatisation par puisage des frigories est également possible ; ces opérations sont assimilables à de la géothermie.
Objectifs
L’objectif est d’évaluer sur le territoire de Rhône Alpes les potentialités que représentent les ressources géothermiques superficielles, situées à une profondeur inférieure à 100 m. Cette caractérisation porte en priorité sur l’énergie contenue dans les aquifères et d’autre part sur l’énergie contenue directement dans le sous-sol, lorsque le potentiel géothermique sur aquifère ne peut être évalué. C’est le cas des aquifères karstiques et des terrains non aquifères.
Programme des travaux
Deux approches multicritères ont été mises en œuvre en parallèle :
- l’une visant à évaluer le potentiel géothermique très basse énergie des principaux aquifères superficiels (hors aquifères karstiques) pour la mise en place de pompes à chaleur géothermiques (PACg) sur nappe ;
- l’autre permettant d’évaluer le caractère favorable des formations géologiques pour la mise en place de sondes géothermiques verticales en circuit fermé.
Tous les aquifères de la région Rhône Alpes n’ont pas été sélectionnés. Les aquifères devant faire l’objet de descriptions ont été choisis par le comité de pilotage du projet. Ce sont les aquifères en milieu continu les plus importants, situés dans les zones les plus habitées ou dans les zones d’activité.
Le second volet complète le programme initial et permet de fournir des informations spécifiques, soit dans les secteurs où l’utilisation de sondes géothermiques peut se faire sans trop de contraintes soit dans les secteurs où la mise en place de sondes doit être assujettie à des vérifications plus précises, comme par exemple des secteurs non homogènes (karstiques).
Les paramètres pris en compte pour l’analyse multicritères sur les aquifères superficiels (hors aquifères karstiques) concernent la profondeur d’accès à la ressource, la productivité et la température de l’aquifère. En raison du nombre restreint de données de base et de leur forte variabilité, l’approche statistique a été complétée par une approche naturaliste fondée sur la nature du sol et du sous-sol.
L’étude permet également de tenir compte des contraintes de réalisation en indiquant la présence d’enjeux environnementaux (SAGE, etc.), la présence potentielle d’ouvrages miniers, d’ouvrages scientifiques à protéger, de mouvements de terrain qui pourraient engendrer de fortes contraintes au cours de la réalisation de forages ou pour leur fonctionnement pérenne.
Enfin, des zones caractérisées par un potentiel pour d’autres formes de géothermie sont également localisées. Il s’agit des secteurs disposant d’anciens forages pétroliers profonds potentiellement convertibles pour de la géothermie, des entrées et sorties de tunnels pouvant drainer des eaux à des températures intermédiaires pour du chauffage, de lacs dont les eaux peuvent servir à la mise en place de systèmes de rafraichissement et des établissements thermaux à partir desquels une valorisation de certaines eaux peut être envisagée.
Concernant l’analyse multicritères réalisée pour évaluer le potentiel géothermique du sous-sol pour la mise en place de sondes géothermiques en circuit fermé, les paramètres pris en compte pour les terrains affleurants sont la nature des formations géologiques, la présence d’évènements karstiques observés en surface, de mouvements de terrain et la présence d’ouvrages miniers.
L’atlas étant constitué de cartes, une attention particulière a été apportée, lors de la réalisation de la cartographie des paramètres considérés, afin de suivre une démarche cohérente, adaptée à la disponibilité et la distribution des données. Toutefois, les résultats obtenus sont indicatifs, en raison de la faible densité des données de base et de la perte de précision liée à la spatialisation et aux traitements de ces données.
Résultats obtenus
L’atlas réalisé comprend un système d’information géographique (SIG) mis en ligne via le site géothermie de l’ADEME et du BRGM (www.geothermie-perspectives.fr).
Cet atlas s’inscrit comme un outil d’aide à la décision, en première approche, destiné au grand public, maîtres d’œuvres (bureaux d’études, architectes) et maîtres d’ouvrages, afin qu’ils puissent envisager une solution géothermique lors d’un choix énergétique. Les informations présentées revêtent un caractère indicatif, la détermination exacte des caractéristiques de la ressource nécessitant une étude de faisabilité qui sera confiée par le maître d’ouvrage à un bureau d’études spécialisé.
Les résultats obtenus pour le potentiel géothermique sont les suivants, exprimés d’une part en pourcentages de couverture des secteurs étudiés (avec aquifères) et d’autre part, en pourcentage du territoire total de la région Rhône-Alpes :
- fort potentiel : 34.4% des secteurs étudiés (6.8% du territoire total) ;
- potentiel moyen : 21.2% des secteurs étudiés (4.2% du territoire total) ;
- faible potentiel : 25.2% des secteurs étudiés (5.0% du territoire total) ;
- potentiel très faible : 0.01% des secteurs étudiés ;
- potentiel non connu précisément. : 19.2% des secteurs étudiés (3.8% du territoire total).
De façon indicative, une carte régionale des puissances thermiques potentielles a été réalisée en considérant les gammes de débits exploitables du meilleur aquifère (seuils à 5, 10 et 50m3/h) et un écart thermique moyen (6°C) entre l’eau captée et celle rejetée.
Partenaires
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