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Description du projet

Le projet appelé « Deep Heat Mining » à Bâle était un projet novateur de recherche énergétique suisse, qui prévoyait la construction d’une installation pilote pour une centrale géothermique utilisant le procédé EGS (« Enhanced Geothermal System », géothermie pétrothermale). Ce procédé consiste à injecter sous pression dans la roche brûlante un liquide froid, en général de l’eau, qui se réchauffe avant d’être repompé en surface où il sera utilisé pour la production de chaleur et d’électricité.

À moyen terme, ce projet devait permettre une production d’énergie respectueuse de l’environnement. Il visait également à exploiter des sources locales d’énergie, pour réduire les importations. L’installation pilote construite à Bâle devait fournir sans émission de CO2 ou production de déchets, plus de 6 mégawatts d’électricité et de 17 mégawatts de chaleur. Ceci correspond à la consommation électrique d’environ 10 000 foyers, et au chauffage de 2700 foyers. On prévoyait des forages à 5000 m de profondeur pour atteindre des températures de 200 °C.

La future centrale géothermique devait se situer sur le site d’IWB à Bâle-Kleinhüningen. La chaleur récupérée devait être injectée dans le réseau étendu de chauffage urbain. Pendant la période estivale, lorsque les besoins en chauffage urbain sont faibles, la centrale aurait produit principalement de l’électricité.

Le premier projet de géothermie avec production d’électricité de Suisse a été lancé à Bâle. Après une phase d’exploration, de l’eau devait être injectée à haute pression dans le socle cristallin en décembre 2006. L’objectif consistait à augmenter sa perméabilité à une profondeur de 4000 à 5000 mètres, et à créer un réservoir géothermique dans lequel le fluide devait circuler et se réchauffer.

Le processus d’injection a été surveillé par un système dense de surveillance sismique. Il comprenait entre autres six sismomètres de forage exploités par l’entreprise Geopower Basel AG à une profondeur de 300 à 2700 m, lesquels ont comme prévu enregistré des milliers de microséismes. Le SED exploite dans la région de Bâle un réseau dense de stations sismiques, qui a été encore complété pendant le projet Deep Heat Mining. En outre, le service sismologique du land de Bade-Wurtemberg a installé quelques stations du côté allemand. Le SED avait accès aux données de ces stations et la mission de déterminer la magnitude des tremblements de terre détectés.

Le taux d’injection (débit de fluide) a été augmenté progressivement, pour atteindre le taux maximal le sixième jour. Peu après, un séisme de magnitude locale 2,6 s’est produit. En conséquence, le taux d’injection a été réduit, et même arrêté quelques heures plus tard. Cinq heures plus tard environ, un séisme de magnitude locale 3,4 (magnitude de moment 3,1) s’est produit. Avec une intensité de V, il a été perceptible sur une grande région, et provoqué des dommages mineurs. Trois autres tremblements de terre perceptibles de magnitudes locales supérieures à 3,0 se sont produits jusqu’en février 2007. Au total, ce sont plus de 200 séismes de magnitude égale ou supérieure à  0.9 (ML) qui ont été enregistrés (correspondant à plus de 900 séismes avec Mw). La direction de projet a alors suspendu l’entreprise, et arrêté définitivement le projet en 2009 après une analyse complète de risque.

Les déclarations de dommages reçues concernaient principalement des petites fissures dans l’enduit des bâtiments, et ont atteint un montant de 6 millions de CHF, compensés en grande partie.

Zeitliche Abfolge

Le projet géothermique de Bâle lancé en 2006 visait à créer un système de fissures artificielles à une profondeur de 4000 à 5000 m, et à l’utiliser comme réservoir géothermique pour produire de l’énergie. Dans ce but, de l’eau froide a été injectée à haute pression dans le sous-sol. En cours de processus, de nombreux microséismes se sont produits, dont certains ont été ressentis, notamment un tremblement de terre d’une magnitude de 3.4 (ML), qui a provoqué de petits dommages sur des bâtiments. Les travaux du projet ont alors été interrompus, puis définitivement arrêtés en 2009 après une analyse de risque complète. Le forage a été ouvert en décembre 2006 en raison de la sismicité accrue, puis à nouveau fermé en avril 2011.

L’activité sismique à proximité du forage est surveillée depuis le début du projet par un réseau sismique et les données collectées permettent de dire qu’elle a plus ou moins constamment baissé dans la zone stimulée depuis la fin du projet en 2006. Environ une année après la fermeture du forage en avril 2011, et notamment depuis le deuxième semestre de 2016, l’activité sismique a recommencé à augmenter significativement à proximité immédiate du forage. Les microséismes se sont produits généralement en essaims, ce qui signifie que des phases d’activité accrue de quelques semaines ont été suivies de périodes plus calmes. Jusqu’ici, aucun de ces séismes n’a été ressenti par la population.

Le Département de la santé publique du canton de Bâle-Ville a décidé le 28 mars 2017, en accord avec IWB (Industrielle Werke Basel), de rouvrir dans les prochaines semaines le forage qui avait été effectué dans le cadre du projet de géothermie « Deep Heat Mining » en 2006 à Bâle. Une étude scientifique complète du Service Sismologique Suisse (SED) à l’ETH de Zurich (en allemand) a montré que l’augmentation de l’activité sismique peut être abaissée à nouveau avec une grande probabilité à long terme par l’ouverture du forage.

Le Service Sismologique Suisse était responsable au début du projet de la surveillance sismique indépendante de la stimulation à Bâle. Les tremblements de terre ont été enregistrés en permanence par un réseau sismique étendu pour cet objectif, localisés par le SED et publiés sous la forme d’une banque de données et sur des cartes du site web du projet. Dans le cas où un séisme enregistré a atteint ou dépassé une magnitude locale de 2.0, le service sismique a alerté également les autorités compétentes. Le SED a par ailleurs conseillé techniquement les autorités du canton de Bâle-Ville lors de l’exécution de l’étude SERIANEX [1] sur le risque sismique du projet Deep Heat Mining. Depuis mai 2012, le SED, missionné par le canton, a repris le flambeau de Geopower Basel AG pour la surveillance sismique des environs directs du forage de Bâle. En outre, le SED a rédigé en mars 2017 une analyse des séismes induits après la suspension du projet géothermique de Bâle, pour le remettre au canton de Bâle-Ville.

Vous trouverez ici de plus amples informations sur le rôle du SED dans la surveillance des projets géothermiques.

[1] Baisch Stefan, Carbon David, Dannwolf Uwe, Delacou Bastien, Devaux Mylène, Dunand François, Jung Reinhard, Koller Martin, Martin Christophe, S. M., & Secanell Ramon, V. R. (2009). Deep Heat Mining Basel Seismic Risk Analysis SERIANEX.