PEPR sous-sol - Projet Ciblé "Fossé Rhénan"

L’EOST, l’ITES et le BRGM réunissent 17 partenaires de recherche afin de développer une stratégie d’exploitation sécurisée du sous-sol dans la production d’énergie (chaleur /électricité) et de coproduits associés au sein d’une région clef alliant enjeux de transition énergétique locaux et d’acceptation sociétale, le Fossé Rhénan.

PEPR =Programme et Equipement Prioritaires de Recherche

Au sein du volet « dirigé » de France 2030, dit « Financement des investissement stratégiques », une action est dédiée au financement de la recherche fondamentale.

Les PEPR visent à construire ou consolider un leadership français dans des domaines scientifiques liés ou susceptibles d’être liés à une transformation technologique, économique, sociétale, sanitaire ou environnementale et qui sont considérés comme prioritaires au niveau national ou européen.

Le PEPR sous-sol est l'un des projets subventionnés et se déroulera de novembre 2022 à mars 2023. Ce PEPR est subdivisé en 13 PC Projets ciblés. Parmi ceux-ci, le PC9 correspond au projet ciblé du Fossé rhénan. Pour plus d'information, rendez-vous sur le site officiel du projet. 

 

 

Les enjeux du projet

Le Fossé rhénan a été le lieu d’une longue exploitation minière à des fins énergétiques. C’est en effet dans cette région qu’ont été menées des explorations pétrolières pionnières (de 1741 à 1970) avec la découverte du champ pétrolifère de Pechelbronn. Les explorations géophysiques et les nombreux forages réalisés ont également permis de mettre en évidence un gradient thermique anormalement élevé de 100 °C/km dans la couverture sédimentaire, à l'origine du projet européen de géothermie profonde de Soultz-sous-Forêts, premier site opérationnel de système géothermique amélioré (EGS) au monde. Il est devenu l'un des laboratoires naturels les mieux documentés pour étudier les systèmes géothermiques dans les systèmes de rift continentaux pauvres en magma. 

Dans le contexte mondial de la transition énergétique, l'importance du Fossé rhénan n'est pas seulement d'explorer et d'extraire l'énergie géothermique (chaleur et/ou électricité) ainsi que les co-produits associés (lithium, par exemple), mais aussi de servir de laboratoire pour mieux comprendre le potentiel des réservoirs fracturés profonds et leur hydrothermalisme, dans la production et le stockage d’énergie décarbonée tout en maîtrisant les risques environnementaux et sismiques. Un enjeu majeur est de savoir optimiser l’identification des lieux d’exploitation de ces géo-ressources énergétiques pour y construire des centrales énergétiques économiquement viables, écologiquement durables et socialement acceptables. 

Si les récents échecs de l'exploration géothermique dans le fossé rhénan ont pu réduire l'enthousiasme économique et l'acceptation sociétale de cette énergie à faible émission de carbone, ils sont la manifestation que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les risques, comprendre les processus liés à l'exploitation géothermique et mieux localiser les sites des futures centrales géothermiques. Ces échecs montrent également que l'exploration et la production géothermiques futures doivent mieux faire interagir les projets industriels et la recherche académique. Elle demande également une meilleure compréhension du contexte géologique, exige un accès direct aux ensembles de données et aux mesures des projets en cours pour apprendre tout en explorant, forant et stimulant les réservoirs, en particulier le long des failles régionales où les géo-ressources sont censées être les plus favorables, mais le risque sismique plus important. 

L'utilisation du sous-sol a été très controversée dans cette région, en raison de l'importance de ce dernier pour les plans de transition énergétique locaux et des crises sismiques. Le Fossé rhénan est le site idéal, non seulement d'un point de vue géologique et historique, mais aussi en raison de ces débats et de l'étroite interaction entre la communauté universitaire, l'industrie et les décideurs politiques locaux, qui s'efforcent de faire de l'énergie géothermique une énergie durable, économiquement viable et socialement acceptable. Les enseignements tirés du Fossé rhénan peuvent être transférés à d'autres bassins, en dehors des contextes magmatiques, très répandus en Europe occidentale. 

Éléments de cadrage

Le projet ciblé "Fossé rhénan" (PC9) du PEPR " sous-sol " bénéficie d'un budget de 2,058 millions d'euros pour les sept prochaines années.

Le projet est coordonné par J. Schmittbuhl (EOST/ITES Université de Strasbourg) et B. Sanjuan (BRGM).

WP0. Actions transversales (Responsables : J. Schmittbuhl, EOST/ITES Université de Strasbourg & B. Sanjuan, BRGM)

WP1. Caractérisation des hétérogénéités spatiales des réservoirs dans le Fossé rhénan : besoins en puits géothermiques scientifiques profonds (Responsable : G. Manatschal, EOST/ITES Université de Strasbourg)

WP2. Exploitation des ressources du Fossé rhénan : besoins d'une imagerie de la circulation des fluides en profondeur (Responsable : C. Dezayes, BRGM)

WP3. De l'"acceptabilité" à la "Recherche et Innovation Responsable" (RRI) de la géothermie profonde : le démonstrateur de Strasbourg (Responsable : P. Chavot, LISEC Université de Strasbourg)

 

Partenaires

  • Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre (EOST – UAR830)
  • Institut Terre et Environnement de Strasbourg (ITES – UMR7063)
  • Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM)
  • Institut national de l'environnement industriel et des risques (INERIS)
  • Géosciences Mines Paris (PSL)
  • GeoRessources (UMR7359)
  • Institut des sciences de la Terre (ISTERRE – UMR5275)
  • Géosciences et environnement de Cergy (GEC – EA4506)
  • Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2PM – UMR7285)
  • Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (LTDS – UMR5513)
  • Géosciences Paris-Saclay (GEOPS – UMR8148)
  • Biogéosciences (BGS – UMR6282)
  • Laboratoire de Mathématiques et Application (LMA – UMR7348)
  • Laboratoire Interuniversitaire des Sciences de l’Education de la Communicaton (LISEC – UR2310)
  • Sociétés, acteurs, gourvernement en Europe (SAGE – UMR7363)
  • Centre de recherche en économie et management (CREM – UMR6211)
  • Institut Français de Pétrole Energies Nouvelles (IFPEN)

 

Projets associés : ITI GeoT, ANR GLITER, IFPEN thèse en geothermal Li, Chaire Hydrogène Naturel à l'Université de Pau, GDR HydroGEMM, ANR PrESENCE, Franco-German ANR-AIS, PIA SismoCité, HORIZON DT-GEO, etc. et les autres PEPR (IRIMA, OneWater, …).