(2017-2018) VALGEOMIN, potentiel de valorisation géothermique des anciens sites miniers : état des lieux en Europe et en France

Contexte

La mise en œuvre d’un système géothermique nécessite généralement des coûts d'investissement initiaux importants même si le coût unitaire par kilowattheure produit peut être significativement inférieur à celui d’autres sources d'énergie. Dans le cas de l’industrie minière, une grande partie du travail requis pour établir une infrastructure géothermique est déjà existant. La fin de l’exploitation des mines dans les bassins houillers, ferrifères… laisse donc une opportunité d’utiliser les infrastructures techniques existantes des sites miniers.

Dans le contexte de la transition énergétique, l’évaluation du potentiel géothermique des anciens sites miniers pour une utilisation pour le chauffage et/ou le refroidissement constitue actuellement un enjeu. En complément d’initiatives locales passées ou en cours, le BRGM a dressé, avec le soutien de l’ADEME, un état des lieux des projets de valorisation géothermique existants dans les pays voisins européens ainsi que des études réalisées à ce jour au niveau national. C’est le projet VALGEOMIN conduit dans le cadre de la convention ADEME-BRGM 2017, dont le BRGM a assuré la coordination.

Objectifs du projet

Le projet VALGEOMIN, réalisé avec le soutien de l’ADEME, a pour objectif d’établir un état des lieux des projets existants dans les pays voisins européens et au niveau national. Cet état des lieux permettra d’identifier les conditions favorables et les verrous potentiels relatifs à la valorisation géothermique d’anciens sites miniers.

À l’échelle européenne, l’étude consiste à :

• Dresser l’état des lieux des projets réalisés à ce jour ;
• Comparer les principales caractéristiques des projets et des différents systèmes de valorisation de l’énergie géothermique mis en place ;
• Et lister les conditions favorables et les verrous potentiels rencontrés à ce jour.

Au niveau national, l’étude :

• Décrit le contexte de « l’après-mine » suite à la fermeture de la majorité des mines en France ;
• Propose une synthèse des études concernant la valorisation géothermique des mines sur la base des rapports d’études réalisées par les entités régionales du BRGM entre 2008 et 2017 ;
• Et conclut sur les perspectives de valorisation géothermique des mines en France.

Résultats obtenus

Parmi les différents systèmes analysés, on distingue les systèmes en « boucle fermée » et les systèmes en « boucle ouverte » avec pompage dans un puits minier puis rejet en surface, ou réinjection de l’eau dans la mine. Le retour d’expérience montre que les systèmes en boucle ouverte sont notamment adaptés dans le cas où il y a déjà un pompage existant pour la gestion de l’eau d’ennoyage de la mine (ce qui réduit notablement les coûts d’installation) avec, suivant la qualité chimique de l’eau, un traitement en surface avant son rejet en rivière. Dans ce cas, il sera préférable de prélever la chaleur avant que l’eau soit mise en contact avec l’oxygène atmosphérique, ou dans le cas de concentrations relativement faibles en fer et de bonne qualité chimique globale avec rejet sans traitement préalable.

Dans le cas de la réinjection de l’eau dans la mine après extraction de l’énergie, il est alors préférable que l’eau soit de qualité chimique réduite sans particules d’hydroxyde de fer. Les systèmes en boucle fermée sont plutôt adaptés pour de petites installations ou lorsque le système aquifère constitué du réseau de galeries et les zones exploitées ne disposent pas des propriétés adéquates (débit extractible, caractéristiques géochimiques du fluide).

Les conditions favorables et les verrous relatifs à la valorisation géothermique d’anciens sites miniers sont listés.

Partenaires du projet

• ADEME

Pour aller plus loin

• Rapport final du projet VALGEOMIN - Potentiel de VALorisation GEOthermique des anciens sites MINiers. Etat des lieux en Europe et en France
• Projet VALOR
• Site web du BRGM, porteur du projet VALGEOMIN