Le recours aux énergies renouvelables est indispensable pour atteindre la neutralité carbone. La géothermie, qui exploite l’énergie stockée dans les sous-sols, se positionne comme une ressource importante. Non seulement elle est propre et inépuisable, mais elle ne dépend pas non plus des conditions extérieures. Raison pour laquelle la Suisse a recours à la géothermie dans sa transition énergétique, comme beaucoup d’autres pays dans le monde d’ailleurs.
Les techniques d’exploitation de la géothermie
La géothermie désigne la chaleur issue du noyau terrestre. L’énergie géothermique provenant de cette chaleur est exploitée selon plusieurs techniques.
La géothermie de faible profondeur
La géothermie de faible profondeur consiste à exploiter la chaleur du sous-sol avec un forage de 30 à 400 mètres. Pour rappel, la chaleur est constante toute l’année à partir de 15 mètres de profondeur. La géothermie de faible profondeur est la plus répandue en Suisse avec l’installation de pompes à chaleur. La géothermie de faible profondeur est surtout exploitée pour chauffer les maisons individuelles et les alimenter en eau chaude sanitaire. Helvetia Energy fait d’ailleurs partie des entreprises spécialisées en géothermie. Elle propose un accompagnement de A à Z, de l’étude à la réalisation en passant par les démarches administratives liées à l’obtention de subventions auprès des cantons.
La géothermie de moyenne profondeur
La géothermie en moyenne profondeur consiste à exploiter la chaleur du sous-sol dès 400 mètres de profondeur. En Suisse, la température du sous-sol augmente de 30 °C environ par kilomètre. Entre 1 et 4 km de profondeur, la température peut atteindre 40 à 130°C. L’énergie géothermique, à cette profondeur, est exploitée grâce à des installations hydrothermales. On trouve l’une de ces installations du côté de Riehen. Toutefois, elles sont encore rares en Suisse. Si l’énergie géothermique peut produire une chaleur atteignant les 110 °C, elle n’est pour l’instant utilisée que pour le chauffage domestique.
La géothermie à grande profondeur
La géothermie à grande profondeur, de 4 000 et 6 000 mètres, permet de récupérer de l’énergie pour produire de l’électricité et du chauffage. Il faut savoir qu’à cette profondeur, la température de la roche peut atteindre les 200 °C. Ce type de géothermie permet d’exploiter la chaleur directement, sans utiliser de pompe. En effet, cette pratique est admise à partir de 1 000 mètres de profondeur en Suisse. La géothermie pétrothermale, profonde ou EGS (Enhanced Geothermal System) permet d’exploiter la chaleur du sous-sol sous toutes les formes. Cela signifie qu’avec cette technologie, la chaleur et l’électricité sont soit produites à partir des ressources en eau souterraine, soit à partir des roches cristallines sèches. Dans la Confédération, la géothermie à grande profondeur est encore en phase de développement.
Les projets pour l’exploitation de l’énergie géothermique en Suisse
En Suisse, la géothermie à moyenne et grande profondeur sont encore peu fréquentes. Le développement de projets pour l’exploitation de l’énergie géothermique est fortement encouragé.
La connaissance des profondeurs : le principal obstacle
Le sous-sol présente un grand potentiel en termes de géothermie à moyenne et grande profondeur. Cependant l’installation de forages et des infrastructures pour leur exploitation se heurte à une connaissance limitée voire mauvaise du sous-sol suisse. À cause de ce manque de visibilité, des projets de forage ont dû être abandonnés. Ce fut notamment le cas en 2006 et 2013, à Bâle et à Saint-Gall, dans le cadre de la création d’un réservoir géothermique artificiel. Un liquide sous-pression a été injecté dans la roche chaude, sèche et imperméable située en profondeur. Les stimulations ont par la suite déclenché des séismes, mettant les projets à l’arrêt.
L’incitation à l’utilisation directe de la géothermie
Consciente du potentiel géothermique en moyenne et en grande profondeur, la Confédération suisse octroie des moyens financiers pour la recherche de ressources géothermiques, depuis le 1er janvier 2018. Le « Programme d’énergie géothermique 2020 » a également été mis en place pour développer la connaissance du sous-sol suisse. Il est dirigé par le canton de Genève. Divisé en trois phases que sont la prospection, l’exploitation et le forage, ce programme consistera également au développement d’un cadre institutionnel favorable à l’énergie thermique en Suisse. La phase de prospection a permis, en novembre 2023, d’extraire une cartographie en 3D du sous-sol de Genève.
Les projets pour l’utilisation directe de la géothermie
De nombreux projets sont en cours de réalisation pour le développement de la géothermie à moyenne et grande profondeur,. Parmi ces projets :
- La centrale géothermique à Lavey-Les-Bains. Initiée par la société Alpine Geothermal Power Production, elle a pour objectif de réaliser un forage à 3 000 mètres de profondeur pour alimenter 900 foyers en électricité.
- Le pilote Lancy-Bachet à Genève. Un projet pionnier innovant à la gare de Lancy-Bachet qui consiste à utiliser la chaleur générée par le train et les freinages, sous les rails et dans les parois d’un tunnel. L’objectif est de chauffer les bureaux ainsi que les appartements voisins.
- Le projet Bassecourt dans le canton du Jura. Mené par un consortium de distributeurs d’énergie suisses dont Géo Energie Suisse. Ce projet prévoit de forer entre 4 à 5 km de profondeur pour alimenter 6000 ménages en électricité.
Les enjeux économiques associés à l’énergie géothermique
L’énergie géothermique présente de nombreux atouts. Outre les bénéfices écologiques, elle affiche également des avantages économiques.
Avantages économiques : continuité et stabilité
L’un des grands avantages de la géothermie est qu’elle est disponible toute l’année. Elle est donc exploitable en continu. Il est possible d’augmenter la production géothermique en cas de forte demande. Elle est alors particulièrement intéressante en hiver pour remédier au problème d’approvisionnement en énergie. N’étant pas sous l’influence de facteurs extérieurs comme les conditions météorologiques ou les questions d’approvisionnement, elle n’est pas soumise à une volatilité chronique. Par conséquent, le prix de l’énergie géothermique ne subit pas de variations, il reste stable.
La production d’électricité
Si la géothermie à faible profondeur est la plus utilisée en Suisse, la géothermie à moyenne et grande profondeur affiche le plus gros potentiel. La chaleur du sous-sol peut produire de l’électricité à partir de 110 C°. Le potentiel du sous-sol suisse permettrait de fournir de l’énergie aux industries, aux quartiers voire aux agglomérations autour des centrales. L’énergie géothermique peut alors servir d’alternative au fossile et au gaz. Par ailleurs, la géothermie est compatible avec un stockage saisonnier. L’énergie excédentaire est stockée dans le sous-sol pour être récupérée en cas de forte demande.
Géothermie et extraction de métaux
L’extraction de métaux constitue un autre enjeu économique lié à la géothermie. En effet, certaines nappes souterraines contiennent des métaux stratégiques comme le lithium. Le lithium est d’autant plus important qu’il permet la production des batteries de voiture. L’exploitation de l’énergie géothermique permet d’extraire le lithium de manière écologique. Ainsi, outre la production d’électricité, de chauffage et d’eau chaude, la géothermie contribue aussi à développer la mobilité électrique.
