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Les Energies Renouvelables
 
La géothermie
 

La recherche d'une ressource majeure d'énergie pour le développement durable de La Réunion - Historique 2001-2003-2005-2006 et perspectives projet

"Lancé par la Région Réunion en 2001, le projet géothermie rentre dans le cadre de la politique régionale de développement des énergies renouvelables à la Réunion : tendre vers l'autonomie énergétique de l'île en faisant appel à des sources d'énergies locales et non polluantes. En outre, ce projet se déroule dans le champ des nouvelles compétences allouées à la Région par l'article 50 de la loi d'orientation pour l'Outre-Mer (article relatif à l'élaboration et à la mise en œuvre de stratégies énergétiques régionales).
Par nature, la recherche d'une ressource géothermique est longue et difficile : où forer pour tomber sur le réservoir géothermal adéquat pour une exploitation industrielle ? La connaissance des sous-sols, des eaux souterraines, des poches magmatiques et des technologies d'exploration, le savoir-faire et l’expérience des experts, une gestion de projet cohérente, la maîtrise des coûts financiers d'exploration et la constance de l'effort de recherche sont autant de paramètres significatifs qui mènent au succès.
Aujourd’hui, l’exploration du potentiel géothermique de l’île est achevée et a abouti au choix du flanc Sud Est du Piton Chisny, sur le massif de la Fournaise, comme la zone présentant le plus de probabilité d’existence d’un réservoir géothermal. Cependant, les méthodes de surface employées jusqu’à maintenant, dites indirectes, permettent de définir la zone potentiellement la plus favorable mais ne peuvent en aucun cas prouver à elles seules l’existence de la ressource. Le forage de reconnaissance, méthode directe, est indispensable pour prouver cette existence; il permet également de mesurer les paramètres du réservoir géothermal supposé afin de juger de la faisabilité d’une exploitation de la ressource."


Paul Vergès
Président de l'ARER
Président du Conseil Régional de la Réunion
Président de l'Observatoire National Français pour le Changement Climatique

Rencontres Techniques 2002 : Poursuivre les études d’exploration par les méthodes de surface

  • Rencontres Techniques 2002 : Poursuivre les études d’exploration par les méthodes de surface - Télécharger le Journal de projet 2001 (PDF 187Ko) et son annexe annuaire (PDF 95Ko)


Les Rencontres de février 2002 ont porté sur les rendus les études de Magnétotellurie MT menée par l'Université de La Réunion et ses partenaires, de géochimie menée par le BRGM (Bureau des Recherches Géologiques et Minières), de réinterprétation des données et d'évaluation des potentiels géothermiques de l'île menée par PB Power GANZL (Bureau d’études spécialisé en Géothermie, Nouvelle-Zélande).
Les objectifs des rencontres étaient les suivants :

  • présentation des études,
  • diffusion, partage et confrontation des connaissances entre les différents participants avant l'édition des documents finaux,
  • réflexion sur les potentiels géothermiques de l'île et leur localisation,
  • discussion sur les méthodes de collecte, de modélisation et d'interprétation des données scientifiques dans le cas spécifique de la prospection géothermique,
  • évaluation des compléments d'études nécessaires à l'organisation de la prochaine rencontre des experts et élaboration d'un schéma directeur pour la poursuite du "Projet Géothermie Réunion" à court et moyen terme


Ces Rencontres Techniques ont programmé une campagne d'études complémentaires à dérouler en 2002 et 2003 pour localiser les zones préférentielles pour le forage de reconnaissance de la ressource. Le groupe de travail a mis en valeur la nécessité d'activer les champs de connaissances complémentaires sur les massifs du Piton des Neiges et de la Fournaise : Magnétotellurie MT, Gravimétrie, Profil de gaz, Polarisation Spontanée et altération minéralogique.

   

Rencontres Géothermie 2003 : Affiner la cible des explorations préalables

LES PARTICIPANTS

Université de La Réunion :
Patrick Bachèlery (volcanologue) - bachel@univ-reunion.fr

Université Blaise Pascal de Clermont Ferrand :
Jean-François Lénat (géophysicien) - J.F.Lenat@opgc.univ-bpclermont.fr

Université Paris VII - Jussieu :
Pierre Andrieux (géophysicien) - andrieux@ccr.jussieu.fr

PB Power :
Errol Anderson (Geothermal Resource Scientist) - andersonE@pbworld.com
Roy Johnstone (géologue & géochimiste) - JohnstoneR@pbworld.com
Lindsay Fooks (Drilling Expert)

BRGM :
Bernard Sanjuan (Géochimiste) - b.sanjuan@brgm.fr

CFG :
Bernard Herbrich (Drilling Expert) - b.herbrich@cfg.brgm.fr

ADEME :
Philippe Laplaige - philippe.laplaige@ademe.fr

Cellule de coordination du "Projet Géothermie Réunion" :
Rémy Durand (Maître d'ouvrage et ingénieur) - remy.durand@cr-reunion.fr
Michel COURTEAUD (géophysicien) - m.courteaud@cg974.fr
Richard Huitelec (Stagiaire Juriste à l'ARER) - richardhuitelec.arer@wanadoo.fr
Christophe Rat (Directeur ARER) - christophe.rat@arer.org

   

Les conclusions des Rencontres Géothermie 2003 : L'ouest de la fournaise comme cible privilégiée pour la géothermie

Déclaration du groupe d'experts 2003 :

"La nouvelle campagne magnétotellurique, associée aux études précédentes, permet de définir une zone d'environ 20km² avec une probabilité d'existence d'un réservoir géothermique à haute température qui est la plus élevée dans l'ensemble de l'île. C'est la seule zone qui remplit au mieux les quatre critères MT généralement retenus pour caractériser une telle ressource potentielle. Il ne s'agit pas d'une anomalie MT idéale pour nos experts néo-zélandais en raison de sa forme, de sa taille, de la profondeur de la base de l'anomalie conductrice et de la concurrence entre les processus d'altération hydrothermale et les transformations de faible métamorphisme. L'anomalie du Piton des Neiges/Salazie n'est pas définitivement abandonnée et semble favorable à l'explotation à long terme en Hot Dry Rock.

La zone retenue comme prioritaire pour l'exploitation d'une ressource Haute-Enthalpie est située à l'Ouest du Piton de la Fournaise. De manière indépendante, la gravimétrie permet d'affirmer l'existence d'un corps dense situé entre 2 et 5Km de profondeur qui pourrait constituer la source de chaleur alimentant le système dans la partie Sud de cette même zone. Enfin, la polarisation spontanée (PS) montre des comportements anomaliques de cette région, qui ne peuvent être expliqués par la seule hydrologie de surface et de moyenne profondeur. Le seul indice géochimique concernant cette zone est l'existence de sources dans le tunnel de la rivière de l'Est présentant une faible contamination en CO2 d'origine magmatique. Aucun autre indice géochimique n'est à signaler.

La géologie de cette zone est également favorable puisque des failles majeures orientées pratiquement Nord-Sud et WNW-ESE la traversent et la singularisent d'une certaine façon. L'une de ces failles est le siège d'un volcanisme récent (moins de 5 000 ans) ; elle est jalonnée de cônes. Tous ces indices convergents nous permettent, avec une certaine confiance, de passer à l'étape suivante de l'évaluation du potentiel géothermique de l'île : la réalisation d'un forage de reconnaissance de faible diamètre, type slim hole. Le groupe des experts impliqués dans les travaux d'exploration du potentiel géothermique de La Réunion tient à souligner la qualité et l'exemplarité de l'organisation du projet mis en place par la Région Réunion. L'administration, l'organisation et l'approche scientifique progressive et rationnelle qui ont été mises en œuvre pour l'étude de ce projet complexe, sont garantes de son succès.

La complémentarité des compétences scientifiques provenant de divers horizons, la participation de laboratoires de recherche publique et d'organismes privés experts des questions de géothermie, ont conduit à l'association du maximum de compétences et de connaissances qui, alliée à un climat de confiance exceptionnel, permette un déroulement optimal du projet."

Evolution fin 2003 :

Toutefois, le faible nombre de données Magnétotellurique MT sur cette zone amène à rester vigilant quant à la présence d’un réservoir géothermal car la couche conductrice n’a pu être que grossièrement modélisée. C’est pourquoi le groupe projet, sur avis des experts, a souligné qu’une ultime série d’études sur cette zone localisée est indispensable afin de mieux modéliser le système géothermal et surtout de réduire les risques dans le projet en améliorant la connaissance du milieu par des études de surface avant d’engager des travaux onéreux de reconnaissance par forage sans être sûr que la zone choisie soit adéquate. Ainsi des études de Magnétotellurie MT, de Gravimétrie et de PS se dérouleront dans cette zone en 2004.

Rencontres Techniques de 2005 : Passer en phase de reconnaissance de la ressource par forage, suite aux explorations 2004


La structure de résistivité du secteur d'exploration de la campagne de magnétotellurie 2004, c’est-à-dire entre le Rempart de Bellecombe et le Rempart de la Plaine des Sables, peut être expliquée par 2 théories :
- un modèle de type "conducteur" qui est compatible avec un système géothermique à haute température ;
- un modèle de type "non-conducteur" qui ne suggère rien de plus que l’altération de la roche par des eaux de basse température en profondeur. Cependant, un seul de ces deux modèles existe et il est impossible, sur la base de la Magnétotellurie, de dire lequel prédomine. Si la résistivité actuelle correspond à celle du modèle "conducteur", le sommet du réservoir géothermique à haute température semble être centrée sur la Plaine des Sables à une profondeur de 1200 à 1500 m de la surface. La réinterprétation des données de gravimétrie complémentaires réalisées en 2004 montre une anomalie positive significative sous la Plaine des Sables qui est bien corrélée avec l'anomalie de résistivité. Cela pourrait être causé par un corps magmatique dense en profondeur qui fournirait la source de chaleur à l’origine du système géothermique. Ce corps dense pourrait être d’une épaisseur de 5 kilomètres et avoir un rayon de 3 kilomètres, avec une densité de 3.000 kg/m3. C'est un corps de grande dimension (environ 100 kilomètres cube!). S’il s’agit d’une chambre magmatique se refroidissant au moyen d'un système géothermique de convection, il contiendrait assez de chaleur pour durer 30.000 années ou même plus longtemps. Enfin, le secteur de la Plaine des Sables est également l'emplacement d'une anomalie résiduelle de polarisation spontanée qui signale des circulations de fluides dans le sous-sol.
Le recoupement de tous ces indicateurs permet de conclure que cette zone est propice au développement de la Géothermie. La probabilité d'existence d'un système géothermique à haute température dans le secteur de la Plaine des Sables semble être légèrement supérieure à 50 %. En effet, l’absence de toutes sources chaude autour de la Plaine des Sables à des altitudes inférieures est « préoccupante », ce qui pousse les experts du projet à être très prudents sur l’évaluation de la probabilité d’existence d’un réservoir géothermal.
Pour lever l’incertitude concernant la résistivité de la zone et confirmer l'existence d'un système géothermique, un « Slim hole » (forage de reconnaissance de faible diamètre) à une profondeur d’au moins 1000 m et de préférence 1200 m près du Piton Chisny est préconisé. La réalisation de ce « Slim hole » confirmera l'existence d’un réservoir géothermal si des températures de l’ordre de 200°C sont décelées.
Le groupe des experts impliqués dans les travaux d'exploration du potentiel géothermique de La Réunion tient à souligner la qualité et l'exemplarité de l'organisation du projet mis en place par la Région Réunion. L'administration, l'organisation et l'approche scientifique progressive et rationnelle qui ont été mises en œuvre pour l'étude de ce projet complexe, sont garantes de son succès.
La complémentarité des compétences scientifiques provenant de divers horizons, la participation de laboratoires de recherche publique et d'organismes privés experts des questions de géothermie, ont conduit à l'association du maximum de compétences et de connaissances qui, alliée à un climat de confiance exceptionnel, permette un déroulement optimal du projet.

Prouver l’existence de la ressource avec un forage « Slim hole » pour 2007


La réalisation d’un forage de reconnaissance va permettre de prouver l’existence de ce réservoir. Cette méthode permet également de modéliser précisément le fonctionnement du réservoir et d’en évaluer son potentiel afin de juger de la faisabilité économique d’une exploitation commerciale d’une telle ressource.
L’évaluation du réservoir se fait par l’acquisition des données suivantes :


- Température;
- Pression (état du fluide);
- Composition du fluide;
- État d’altération de la couche conductrice.


Les capteurs vont enregistrer ces données qui seront transmises sur ordinateur via une connexion haut débit pour y être enregistrées, modélisées et interprétées. Pour que la production d’électricité à partir de l’exploitation du réservoir soit possible, il faudra enregistrer des températures de l’ordre de 220°C.
Parallèlement à cette acquisition de données propres au projet Géothermie, les Universités de la Réunion et de Clermont-Ferrand vont suivre le forage afin de recueillir les informations, données, et échantillons nécessaires à leurs recherches. Ainsi, le forage ne va pas uniquement servir au projet Géothermie mais également à améliorer grandement la connaissance du volcan et de l’île.
La technologie qui sera utilisée à la Réunion est le forage « Slim hole » qui désigne un forage de faible diamètre (de l’ordre d’une dizaine de cm). Cette technique a l’avantage d’être beaucoup plus économique par rapport à un forage conventionnel (40% de moins en moyenne) mais également de ne causer que de faibles impacts environnementaux. En effet, le matériel utilisé est dit « léger » car il est transportable sur camion mobile, ne tient qu’une faible emprise au sol, utilise peu d’eau et produit très peu de déchets.
Le forage de reconnaissance se déroulera entre 2005 et 2007. Différentes étapes vont se succéder comme la phase administrative menant aux autorisations nécessaires pour le forage, la conception des ouvrages (12 mois), leur réalisation (4 mois), l’acquisition de données et la remise en état du site (2 mois). Le forage s’effectuera à proximité du Piton Chisny. La société ANTEA (Saint-Denis) a été désignée pour assister techniquement la Région dans cette phase délicate de projet.
Suite à cette réalisation, nous saurons si le réservoir géothermal existe et s’il est possible de l’exploiter pour produire de l’électricité…


Les Acteurs du Projet de Microforage 2006- 2007-2008

MAITRE D'OUVRAGE : Conseil Régional de la Reunion
Le projet, initié en 2000, est piloté par la Direction de l’Environnement, de l’Aménagement et des Travaux, Avenue René Cassin, Moufia, BP 7190, 97 719 SAINT-DENIS, MESSAG CEDEX 9,  02 62 48 72 57 - 02 62 48 70 00
remy.durand@cr-reunion.fr

Cellule de coordination du "Projet Géothermie Réunion" :
Rémy Durand (Maître d'ouvrage et ingénieur) - remy.durand@cr-reunion.fr
Michel COURTEAUD (géophysicien) - m.courteaud@cg974.fr
Christophe Rat (Directeur ARER et Ingénieur Génie Civile et Urbanisme INAS Lyon) - christophe.rat@arer.org


CONSEIL SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
christophe.rat@arer.org
michel.courteaud@cg974.fr


COMITE DE SUIVI
Ce comité de suivi rassemble à intervalle régulier les acteurs concernés, comme l’ONF, la Mission Parc National, l’ADEME, la DRIRE, Les communes concernées.


ASSISTANCE AU MAITRE D'OUVRAGE : ANTEA Réunion
L’assistant à maître d’ouvrage assure auprès de la Région Réunion une mission opérationnelle de planification, d’aide à la décision, à la mise en place des acteurs nécessaires et de conduites des procédures administratives et de coordination.55 rue Jules Auber, 97 400 SAINT-DENIS, 02 62 20 95 88 - 02 62 20 95 87- e.antemi@antea-ingenierie.fr - d.lebon@antea-ingenierie.fr

MAITRE D’OEUVRE : CFG SERVICES
Le maître d’oeuvre assure l’ingénierie technique de projet et l’encadrement des entreprises assurant les travaux de forage - b.herbrich@cfg.brgm.fr


EXPLOITATION SCIENTIFIQUE DES DONNEES DU FORAGE
La région Réunion et les scientifiques étudiants le Volcan de la Réunion profitent de la réalisation de ce microforage pour assurer une recherche scientifique appuyée, grâce aux données de carottage produites durant le forage. Cela constituera une base de données scientifique valorisable à l’échelle mondiale.

  • Université de La Réunion (LSTUR)
    patrick.bachelery@univ-reunion.fr
  • Université de Clermont-Ferrand - INSU
    J.F.Lenat@opgc.univ-bpclermont.fr

COORDONATEUR ENVIRONNENTAL
En cours de consultation
COORDONNATEUR SECURITE et PROTECTION de la SANTE
En cours de consultation