Le Vito entamera prochainement sur son site de Mol plusieurs forages géothermiques de grande profondeur. Objectif: pomper une eau chaude à 125°C pour alimenter intégralement le site via un réseau de chaleur. Mais aussi une centrale électrique géothermique de 4,5 MW, première du genre en Belgique! Celle-ci devrait pourvoir à 100% des besoins électriques du site. A terme, la Flandre pourrait produire jusqu'à 50% de son électricité via la géothermie.

Selon le VITO, la géothermie profonde pourrait à terme satisfaire une majeure partie des besoins énergétiques de la Flandre. Afin d'étayer sa théorie, l'institut a mis en place un projet-pilote destiné à chauffer intégralement son nouveau site de Mol (dont la construction débutera en 2014) et à produire toute son électricité en faisant appel à cette technique. La première phase de l'étude se clôturera prochainement : une analyse sismique afin de s'assurer que le sol contient suffisamment d'eau chaude. L'équipe de recherche Grondstoffen du VITO tente depuis plusieurs années déjà de déterminer la mesure dans laquelle le sous-sol belge pourrait être exploité efficacement. Par le passé, le VITO s'est penché sur les possibilités en matière, notamment, de stockage du gaz et du CO2, d'extraction de gaz naturel des couches de charbon... Depuis environ cinq ans, le groupe d'experts s'intéresse également à la géothermie profonde. Matsen Broothaers, chercheur et géologue : « Il y a quelque temps, nous avons été chargés d'un projet aux Pays-Bas pour le réchauffement de serres à l'aide de la géothermie profonde. Nous avons ainsi pris conscience du potentiel de cette technique, même dans les régions, telle que la Belgique, où la température du sol est basse à de faibles profondeurs. Nous avons tout d'abord imaginé un système de production d'électricité à travers un ORC – organic ranking cycle – ou une technologie similaire, grâce auquel l'eau chaude pompée dans le sol à 125 degrés est injectée dans un échangeur thermique. Ce dernier transmet à son tour la chaleur à un deuxième circuit dans lequel coule un liquide dont la température d'ébullition ou d'évaporation est inférieure à celle de l'eau. Cette technique permet ainsi de produire de la vapeur à une température moins élevée, laquelle peut ensuite être utilisée afin de générer de l'électricité.»

D'une simple idée à un projet-pilote

Le VITO a finalement décidé de concrétiser cette idée et de la tester dans le cadre d'un projet-pilote sur son nouveau site (la phase de construction devrait débuter en 2014). Matsen Broothaers : « Nous entendons chauffer tous les bâtiments et fournir l'électricité nécessaire au moyen de la géothermie profonde. Nous sommes convaincus que nous serons capables de concrétiser ce projet mais afin de dissiper tout doute, il convient de poursuivre les recherches. En premier lieu, nous devons savoir à quelle profondeur nous devons creuser (environ trois kilomètres) et le niveau de température que nous allons obtenir. En outre, il convient d'établir un relevé géologique extrêmement précis : le type de roches dans le sol, leur structure, la présence suffisante de couches perméables, le débit que nous serons en mesure de pomper... Le problème est que nous disposons de très peu de données sur cette profondeur pour le sous-sol de Mol. C'est la raison pour laquelle nous avons entamé une étude sismique en octobre. Nous désirons nous baser sur ces informations pour déterminer l'endroit, la profondeur ainsi que la meilleure direction à suivre pour un premier forage de test. Notre objectif est de trouver immédiatement la zone correcte : nous voulons également que ce puits soit utilisé dans le cadre de notre installation de géothermie profonde sur le site et ce, afin de ne pas gaspiller la somme investie (huit à neuf millions d'euros) dans cette phase. Si le forage aboutit au résultat escompté, nous devrions creuser trois autres puits pour nous permettre de pomper suffisamment d'eau et ainsi satisfaire les besoins en électricité et en chaleur. En effet, selon nos estimations, avec un débit de 450 m³/heure nous devrions être en mesure de faire fonctionner une centrale électrique complète d'une capacité brute de 4,5 MW. »

Une production de 25 % des besoins en électricité ?

A travers ce projet, le VITO n'entend pas uniquement répondre à ses propres besoins en électricité et en chaleur. Il souhaite mettre toute son expertise acquise dans le cadre de ce projet au service d'autres recherches destinées à optimaliser davantage le rendement de la géothermie profonde combinée à la technologie ORC ou autre. Matsen Broothaers : « Actuellement, le coût de notre centrale de Mol est de trente-cinq millions d'euros, frais de forage des puits inclus. En théorie, nous pourrions installer trois cents centrales de ce type en Campine. Celles-ci permettraient alors d'assurer 25 % des besoins en électricité de la Flandre, voire 50 % à long terme. Plus le prix de ces centrales sera faible et plus elles seront efficaces, plus le délai d'amortissement sera réduit et plus les chances d'investissement dans cette solution écologique seront importantes. A cet égard, permettez-moi d'ajouter que les coûts seront de toute manière déjà moins élevés que ceux liés à l'installation sur notre site car dans le cadre d'un projet-pilote, il convient toujours d'ajouter des frais de recherche. Il nous paraît en outre réaliste d'affirmer qu'à relativement court terme, les coûts de forage peuvent être diminués de 30 %. Le VITO et la K.U. Leuven collaborent au renforcement de l'efficacité des centrales géothermiques à travers les technologies ORC ou similaires. Ceci permettra également à terme d'augmenter sensiblement le rendement de ces centrales. »